一种超临界高效发电系统 |
|||||||
| 申请号 | CN201410662447.5 | 申请日 | 2014-11-19 | 公开(公告)号 | CN105649699A | 公开(公告)日 | 2016-06-08 |
| 申请人 | 郭颂玮; | 发明人 | 郭颂玮; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种超临界高效发电系统，其包括：至少一套 热能 输入 增压 装置，一液压或气压发 电机 ；至少一套工质储存装置；至少一套冷却降压装置；以及一控制装置。本发明通过工质的增压和冷却降压回收两个环节完成了整个发电过程，并且采用了 热 泵 、制冷机组和 超临界 流体 技术相结合的方式，与 现有技术 相比本装置实现了全天候以及任何 气候 条件下的发电。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种超临界高效发电系统，其特征在于，所述系统包括： |
||||||
| 说明书全文 | 一种超临界高效发电系统技术领域[0001] 本发明涉及一种超临界高效发电系统。 背景技术[0002] 众所周知，目前，所谓发电主要是利用发电动力装置将石化燃料(煤、油、天然气)的热能、核能等转换为用以供应国民经济各部门与人民生活之需的电能的生产过程。然而，石化燃料能会产生大量二氧化碳，从而加剧地球温室效应；而核能则面临着原料来源及环境保护的巨大挑战。 [0003] 为此，本领域技术人员开始逐渐采用太阳能、风能、地热能、水能(海洋能)等清洁能源进行发电。然而，太阳能、风能受气候条件影响巨大，而地热能和海洋能同样受到苛刻的地理条件影响而无法大面积推广，而且长期开发海洋能容易造成生态灾难。 [0004] 因此人类急需一种能广泛采集到且廉价的能量来源，于是无处不在的空气以及湖泊、江河进入了业内人士的视线。由于地球表面一切的能量来源都来自于太阳(火山爆发的能量相对弱小，可忽略不计)，因此，太阳光线带来的能量无时不刻地加热着空气和湖泊、江河；如果能把这部分能量提取出来为人类所用那将不再有二氧化碳的排放问题，也不再有生态灾难之虑以及资源的稀缺问题，更不会再受到气候条件以及地理条件的限制。 [0005] 为此，业内人士逐渐开发出多种利用空气或液体发电的装置，从而利用空气或液体热能使蒸发器内液态低沸点工作介质气化，进而利用其中产生的高压蒸汽通过发电机发电。然而，目前此类装置基本上都需要通过压缩机和增压泵等实现工作介质的液化回收，由于整个过程需克服低沸点工作介质本身强大的汽化或液化潜能，压缩机的能效比被抵消。另外增压泵能耗大，效率低，用增压泵将液态工作介质重新打入到高压区需消耗大量能量，克服这两种不利因素需要更大的温差，而满足更大的温差意味着工作环境条件的苛刻限制以及更多的成本投入。从而造成装置的整体效率过低，无法大面积推广。 [0006] 鉴于上述情况，目前需要对上述这种发电装置进行改进，以在节约成本的基础上，提高发电效率。 发明内容[0007] 为了解决上述现有技术存在的问题，本发明旨在提供一种常温下超临界高效发电系统，1.由于本发明主要针对空气和江河湖海的水源，故选用在常温下处于超临界状态的物质，科学原理上这种常温下处于超临界状态的物质自身汽化潜能和液化潜能已经消失，可避免无休止的汽化和液化过程中耗费大量的能量；2.用热泵的能效比通过加热增压的方式来实现低沸点工质所处的低压区到高压区的转换以替代原先低压打入高压的增压泵，可节省这方面的巨大能耗；3.由于没有了汽化潜能和液化潜带来的能量损耗，使得原本在汽化和液化潜能面前显得微不足道的热泵和制冷机组的能效比有了用武之地，在热能输入端配置热泵以及在制冷降压端配置制冷机组，可以人为增加温差提升发电能力且具有经济性，因此具备了全天候的能力。这三点综合形成一种全天候的高效发电机组。 [0008] 本发明所述的一种超临界高效发电系统，其包括： [0009] 至少一套热能输入增压装置，其包括热泵以及第一热交换器，其中所述第一热交换器内部充满超临界态低沸点工作介质，同时第一交换器兼作热泵的冷凝器，热泵从外界的第一流体提取热能后转移至自身冷凝器即所述第一热交换器，在所述第一热交换器内与所述超临界流体态低沸点工作介质进行热交换以使所述超临界流体态低沸点工作介质增压，其中，在第一热交换器内的超临界态低沸点工作介质温度始终高于临界温度； [0010] 至少一套冷却降压装置，其包括制冷机组以及第二热交换器，其中所述第二热交换器内部充满超临界态低沸点工作介质，同时第二热交换器兼作制冷机组的蒸发器，制冷机组向外界的第二流体排出热能后将液化的冷媒直接在第二交换器内蒸发制冷，通过与所述第二热交换器内的超临界流体态低沸点工作介质进行热交换以使所述超临界流体态低沸点工作介质降压，其中，所述超临界流体态低沸点工作介质的温度始终高于或等于临界温度。 [0011] 一液压或气压发电机； [0012] 至少一套超临界流体态低沸点工作介质储存装置，其包括： [0013] 第一压力容器，其通过第一阀门与所述第一热交换器连通以在所述第一阀门开启时通过第一输送泵接收所述第一热交换器输出的高压超临界流体态低沸点工作介质，通过第二阀门与所述液压或气压发电机连接以在所述第二阀门开启时向所述液压或气压发电机输送高压超临界流体态低沸点工作介质供其做功发电，通过第三阀门与所述液压或气压发电机连接以在所述第三阀门开启时接收所述液压或气压发电机输出的超临界流体态低沸点工作介质，通过第四阀门与所述第一热交换器连通以在所述第四阀门开启时向所述第一热交换器回送超临界流体态低沸点工作介质，通过第五阀门与所述第二热交换器连通以在所述第五阀门开启时通过第三输送泵接收所述第二热交换器冷却后的超临界流体态低沸点工作介质，还通过第六阀门与所述第二热交换器连通以在所述第六阀门开启时向所述第二热交换器回送超临界流体态低沸点工作介质； [0014] 第二压力容器，其通过第七阀门与所述第一热交换器连通以在所述第七阀门开启时通过第二输送泵接收所述第一热交换器输出的高压超临界流体态低沸点工作介质，通过第八阀门与所述液压或气压发电机连接以在所述第八阀门开启时向所述液压或气压发电机输送高压超临界流体态低沸点工作介质供其做功发电，通过第九阀门与所述液压或气压发电机连接以在所述第九阀门开启时接收所述液压或气压发电机输出的超临界流体态低沸点工作介质，通过第十阀门与所述第一热交换器连通以在所述第十阀门开启时向所述第一热交换器回送超临界流体态低沸点工作介质，通过第十一阀门与所述第二热交换器连通以在所述第十一阀门开启时通过第四输送泵接收所述第二热交换器冷却后的超临界流体态低沸点工作介质，还通过第十二阀门与所述第二热交换器连通以在所述第十二阀门开启时向所述第二热交换器回送超临界流体态低沸点工作介质；以及 [0016] 一控制装置，其控制所述热泵、第一热交换器、制冷机组、第二热交换器以及第一至第四输送泵的启停，并控制所述第一至第十二阀门的启闭以使其中所述第一、第四阀门的启闭与第一输送泵的启停状态相同，所述第五、第六阀门的启闭与第三输送泵的启停状态相同，所述第七、第十阀门的启闭与第二输送泵的启停状态相同，所述第十一、第十二阀门的启闭与第四输送泵的启停状态相同，所述第二、第九阀门的启闭状态相同，所述第三、第八阀门的启闭状态相同，且所述第一、第四阀门的启闭以及第一输送泵的启停状态与所述第五、第六阀门的启闭以及第三输送泵的启停状态相反，所述第七、第十阀门的启闭以及第二输送泵的启停状态与所述第十一、第十二阀门的启闭以及第四输送泵的启停状态相反，所述第二、第九阀门的启闭状态与所述第三、第八阀门的启闭状态相反。所述控制装置还接收所述压力传感器输出的压力数值信号，并将其与预设阈值比较，当所述超临界流体态低沸点工作介质的压力数值达到预设阈值时切换所述第一至第十二阀门以及第一至第四输送泵的启闭状态； [0017] 其中，所述第一压力容器和第二压力容器在初始状态下内部容置有超临界流体态低沸点工作介质，该超临界流体态低沸点工作介质可以为临界温度以下时的气液混合态，也可以直接为超临界流体态，且所述控制装置在该初始状态下控制所述热泵、第一热交换器、制冷机组、第二热交换器、第一、第四、第七、第十阀门以及第一、第二输送泵开启。 [0018] 在上述的超临界高效发电系统中，当所述第一流体为空气时，所述热泵的蒸发器为风扇式热交换器。 [0019] 在上述的超临界高效发电系统中，当所述第一流体为液体时，所述热泵的蒸发器为板式热交换器。 [0020] 在上述的超临界高效发电系统中，所述热泵装置还包括与所述热泵蒸发器连接以向其提供所述第一流体的传输泵。 [0021] 在上述的超临界高效发电系统中，当所述第二流体为空气或其他气体时，所述制冷机组的冷凝器为风扇式热交换器。 [0022] 在上述的超临界高效发电系统中，所述风扇式热交换器具有供所述第二流体进入的进入口，在所述进入口处装有水喷淋装置。 [0023] 在上述的超临界高效发电系统中，当所述第二流体为液体时，所述制冷机组的冷凝器为板式热交换器。 [0024] 在上述的超临界高效发电系统中，所述制冷机组装置还包括与所述制冷机组冷凝器连接以向其提供所述第二流体的传输泵。 [0025] 在上述的超临界高效发电系统中，所述第一、第二热交换器为管式交换器或板式交换器。 [0026] 在上述的超临界高效发电系统中，当所述超临界流体态低沸点工作介质密度接近液体时发电机选用液压发电机。 [0028] 在上述的超临界高效发电系统中，所述液压或气压发电机还与所述热泵、制冷机组、第一热交换器、第二热交换器、第一至第四传输泵、第一至第十二阀门以及控制装置连接以向其供电。 [0029] 在上述的超临界高效发电系统中，所述超临界流体态低沸点工作介质为其临界温度处于零下270度(含)至零上100度之间(含)的物质。 [0030] 在上述的超临界高效发电系统中，所述超临界流体态低沸点工作介质在装置运转中应始终处于超临界状态。 [0033] 在上述的超临界高效发电系统中，产生高压气体的装置的电力由本发电装置提供。 [0034] 由于采用了上述的技术解决方案，本发明利用超临界流体态低沸点工作介质的压力随着温度的变化而变化且相差巨大的自然规律，将超临界流体态低沸点工作介质通过热泵与第一流体(例如常温空气或江河湖泊等液体)进行热交换，从而在超临界流体态低沸点工作介质储存装置中密闭的第一压力容器中发生增压现象，而后通过冷却降压装置对与第一压力容器连通的第二压力容器进行降温，从而利用第一压力容器与第二压力容器之间的压差使它们之间的液压或气压发电机发电，完成了整个发电过程，并且通过对第一压力容器和第二压力容器的加热、冷却环节对换来替代增压泵的功能，实现了发电的再循环。通过热泵和制冷机组的能效比节省了能耗，更可来形成更高的压差供于发电，由于采用了热泵、制冷机组和超临界流体技术结合的方式，克服了增压与降压两端可能存在的温差不大或者气温、水温可能发生变化等不利条件因素影响，与现有技术相比本装置实现了全天候以及任何温差条件下的发电。附图说明 [0035] 图1是本发明一种超临界高效发电系统的一种实施例的结构示意图； [0036] 图2是本发明一种超临界高效发电系统的另一种实施例的结构示意图； 具体实施方式[0038] 下面结合附图，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述。 [0039] 如图1、3所示，在本实施例中，本发明，即一种超临界高效发电系统，包括：一套热能输入增压装置、一液压或气压发电机2、一套超临界流体态低沸点工作介质储存装置、一套冷却降压装置以及一控制装置8。 [0040] 热能输入增压装置具体包括：第一交换器1以及热泵9，其中第一交换器1兼作热泵9的冷凝器，热泵9从外界的第一流体提取热能后转移至自身冷凝器即所述第一热交换器1，在所述第一热交换器1内与所述超临界流体态低沸点工作介质进行热交换以使所述超临界流体态低沸点工作介质增压，在第一热交换器1内的超临界态低沸点工作介质温度应始终高于临界温度；在本实施例中，第一流体为液体(例如江河湖泊、溪流等淡水以及其他可获得的含有废热的液体)，热泵9的蒸发器为板式热交换器且配备传输泵15，热泵9通过自身板式交换器配备的传输泵15接收第一流体，当然需要注意的是，本实施例中的第一流体也可以是空气或其他气体，当第一流体为空气或其他气体时热泵9的蒸发器则为风扇式热交换器。 [0041] 超临界流体态低沸点工作介质储存装置具体包括： [0042] 第一压力容器3，其通过第一阀门V1与所述第一热交换器1连通以在所述第一阀门V1开启时通过第一输送泵10接收所述第一热交换器1输出的高压超临界流体态低沸点工作介质，通过第二阀门V2与所述液压或气压发电机2连接以在所述第二阀门V2开启时向所述液压或气压发电机2输送高压超临界流体态低沸点工作介质供其做功发电，通过第三阀门V3与所述液压或气压发电机2连接以在所述第三阀门V3开启时接收所述液压或气压发电机2输出的超临界流体态低沸点工作介质，通过第四阀门V4与所述第一热交换器1连通以在所述第四阀门V4开启时向所述第一热交换器1回送超临界流体态低沸点工作介质，通过第五阀门V5与所述第二热交换器7连通以在所述第五阀门V5开启时通过第三输送泵12接收所述第二热交换器7冷却后的超临界流体态低沸点工作介质，还通过第六阀门V6与所述第二热交换器7连通以在所述第六阀门V6开启时向所述第二热交换器7回送超临界流体态低沸点工作介质； [0043] 第二压力容器，其通过第七阀门V7与所述第一热交换器1连通以在所述第七阀门V7开启时通过第二输送泵11接收所述第一热交换器1输出的高压超临界流体态低沸点工作介质，通过第八阀门V8与所述液压或气压发电机2连接以在所述第八阀门V8开启时向所述液压或气压发电机2输送高压超临界流体态低沸点工作介质供其做功发电，通过第九阀门V9与所述液压或气压发电机2连接以在所述第九阀门V9开启时接收所述液压或气压发电机2输出的超临界流体态低沸点工作介质，通过第十阀门V10与所述第一热交换器1连通以在所述第十阀门V10开启时向所述第一热交换器1回送超临界流体态低沸点工作介质，通过第十一阀门V11与所述第二热交换器7连通以在所述第十一阀门V11开启时通过第四输送泵13接收所述第二热交换器7冷却后的超临界流体态低沸点工作介质，还通过第十二V12阀门与所述第二热交换器7连通以在所述第十二阀门V12开启时向所述第二热交换器7回送超临界流体态低沸点工作介质；以及 [0044] 两个分别设置在所述第一压力容器3以及第二压力容器4底部的压力传感器5，其检测所述第一压力容器3以及第二压力容器4中超临界流体态低沸点工作介质的压力，并输出压力数值信号；在本实施例中，压力传感器5可采用市面上可以购买到的各种压力传感器等。 [0045] 冷却降压装置具体包括：第二热交换器7以及制冷机组6，其中所述第二热交换器7内部充满超临界态低沸点工作介质，同时第二交换器7兼作制冷机组6的蒸发器，制冷机组6向外界的第二流体排出热能后将液化的冷媒直接在第二交换器7内蒸发制冷，通过与所述第二热交换器7内的超临界流体态低沸点工作介质进行热交换以使所述超临界流体态低沸点工作介质降压，其中，所述超临界流体态低沸点工作介质的温度始终高于或等于临界温度；在本实施例中，第二流体为空气，制冷机组6的冷凝器为风扇式热交换器且所述风扇式热交换器具有供所述第二流体进入的进入口，在所述进入口处装有水喷淋装置14用以喷洒辅助降温。当然需要注意的是，本实施例中的第二流体也可以是液体，当第二流体为液体时制冷机组6的冷凝器为板式热交换器且配备传输泵，制冷机组6通过自身板式交换器配备的传输泵接收第二流体， [0046] 一控制装置8，其控制所述热泵9、输送泵15、第一热交换器1、制冷机组6、喷淋装置14、第二热交换器7以及第一至第四输送泵11-13的启停，并控制所述第一至第十二阀门V1-V12的启闭以使其中所述第一、第四阀门V1、V4的启闭与第一输送泵10的启停状态相同，所述第五、第六阀门V5、V6的启闭与第三输送泵12的启停状态相同，所述第七、第十阀门V7、V10的启闭与第二输送泵11的启停状态相同，所述第十一、第十二阀门V11、V12的启闭与第四输送泵13的启停状态相同，所述第二、第九阀门V2、V9的启闭状态相同，所述第三、第八阀门V3、V8的启闭状态相同，且所述第一、第四阀门V1、V4的启闭以及第一输送泵10的启停状态与所述第五、第六阀门V5、V6的启闭以及第三输送泵12的启停状态相反，所述第七、第十阀门V7、V10的启闭以及第二输送泵11的启停状态与所述第十一、第十二阀门V11、V12的启闭以及第四输送泵13的启停状态相反，所述第二、第九阀门V2、V9的启闭状态与所述第三、第八阀门V3、V8的启闭状态相反。所述控制装置8还接收所述压力传感器输出的压力数值信号，并将其与预设阈值比较，当所述超临界流体态低沸点工作介质的压力数值达到预设阈值时切换所述第一至第十二阀门V1-V12以及第一至第四输送泵10-13的启闭状态； [0047] 其中，所述第一压力容器3和第二压力容器4在初始状态下内部容置有超临界流体态低沸点工作介质，该超临界流体态低沸点工作介质可以为临界温度以下时的气液混合态，也可以直接为超临界流体态，且所述控制装置8在该初始状态下控制所述热泵9、输送泵15、第一热交换器1、第一、第四、第七、第十阀门V1、V4、V7、V10以及第一、第二输送泵10、11开启。 [0048] 基于上述结构，本发明的工作原理如下： [0049] 在系统启动前先将整个装置抽成真空，再向第一热交换器1、第二热交换器7、第一至第四输送泵10-13、液压或气压发电机2、第一压力容器3、第二压力容器4以及它们之间连接的管道中注入超临界流体态低沸点工作介质(以下简称工质)，该工质可以为临界温度以下时的气液混合态，也可以直接为超临界流体态，同时控制装置8控制热泵9、输送泵15、第一、第四、第七、第十阀门V1、V4、V7、V10以及第一、第二输送泵10、11开启。制冷机组6、喷淋装置14、第二、第三、第五、第六、第八、第九、第十一、第十二阀门V2、V3、V5、V6、V8、V9、V11、V12以及第三、第四输送泵12、13关闭。 [0050] 在外接电源的暂时性启动下，第一热交换器1、热泵9、输送泵15以及第一、第二输送泵10、11开始运转。第一热交换器1中的超临界流体态工质通过热泵9、输送泵15与第一流体进行热交换后开始增压，如果原先是气液混合态则不断受热升至临界温度以上转变为超临界流体态并增压，该增压工质通过第一、第二输送泵10、11经第一、第七阀门V1、V7源源不断输送至第一压力容器以及第二压力容器3、4内，第一压力容器以及第二压力容器3、4内的工质再通过第四、第十阀门V4、V10向第一热交换器1回补直至所有工质完全为超临界流体态且压力不再上升或上升速度变得缓慢小于设定值，于是控制装置8控制热泵9、输送泵15、第一热交换器1、第一、第四、第七、第十阀门V1、V4、V7、V10以及第一、第二输送泵10、11关闭，之后控制装置8控制制冷机组6、喷淋装置14、第二热交换器7、第四输送泵 13启动以及第十一、十二阀门V11、V12开启，第二热交换器内7的工质的热量通过制冷机组6、喷淋装置14与外界的第二流体进行交换达到冷却降压，而后通过第四输送泵13经第十一阀门V11输送至第二压力容器4内，第二压力容器4内的工质再通过第十二阀门V12向第二热交换器7回补工质，直至压力不再下降或下降速度变得缓慢小于设定值，而后控制装置8控制制冷机组6、喷淋装置14、第二热交换器7、第四输送泵13以及第十一、十二阀门V11、V12关闭，至此本装置完成初始状态的准备工作，在第一、第二压力容器3、4内分别储存着不同压差的工质，为推动液压或气压发电机做好了准备。 [0051] 接下来描述的是本装置一个完整周期的循环： [0052] 控制装置8控制热泵9、输送泵15、第一热交换器1、制冷机组6、喷淋装置14、第二热交换器7、第一、第二、第四、第九、第十一、第十二阀门V1、V2、V4、V9、V11、V12开启，第一、第四输送泵10、13启动。由于第一压力容器3与第二压力容器4的温差造成压差，第一压力容器内3的高压工质开始通过第二阀门V2进入液压或气压发电机2并做功发电，之后通过第九阀门V9进入第二压力容器4，当第一压力容器3和第二压力容器4之间的压差小于预设值(基本达到平衡)时控制装置8切换第一至第十二阀门V1-V12的启闭状态以及第一至第四输送泵10-13的启停状态，即第一、第二、第四、第九、第十一、第十二阀门V1、V2、V4、V9、V11、V12关闭以及第一、第四输送泵10、13停止，第五、第六、第七、第十阀门V5、V6、V7、V10开启以及第二、第三输送泵11、12启动，于是从热泵9通过第一热交换器1输入的热量开始加热第二压力容器4内的工质使其增压，同时制冷机组6开始通过第二热交换器7制冷第一压力容器3内工质使其降压，此刻由于液压或气压发电机2暂时停止工作，整个装置的电力需要外部提供，当然也可以在并联多个本装置情况下交替发电以缓冲此项用电需求。当第一压力容器3内工质的压力不再下降，第二压力容器4内工质的压力不再上升，控制装置8控制第三、第八阀V3、V8门开启，第二压力容器4内的高压工质开始通过第八阀门V8进入液压或气压发电机2做功后经第三阀门V3进入第一压力容器3，当第一压力容器3和第二压力容器4之间的压差小于预设值(基本达到平衡)时控制装置8切换第一至第十二阀门V1-V12的启闭状态以及第一至第四输送泵10-13的启停状态，即第二、第三、第五、第六、第七、第八、第九、第十门阀门V2、V3、V5、V6、V7、V8、V9、V10关闭以及第二、第三输送泵11、12停止，第一、第四、第十一、第十二阀V1、V4、V11、V12开启以及第一、第四输送泵10、13启动，于是从热泵9通过第一热交换器1输入的热量开始加热第一压力容器3内的工质使其增压，同时制冷机组6开始通过第二热交换器7制冷第二压力容器内4工质使其降压，此刻由于液压或气压发电机2暂时停止工作，整个装置的电力需要外部提供，当然也可以在并联多个本装置情况下交替发电以缓冲此项用电需求。当第一压力容器3内工质的压力不再上升，第二压力容器4内工质的压力不再下降时系统一个周期循环结束，开始进入下一个工作循环，至此，本系统正常运转。 [0053] 在本实施例中，超临界低沸点工作介质至少包括氢气、氮气、氧气、臭氧、二氧化碳、一氧化碳、氧化氮、二氧化氮、氯化氢、硫化氢、溴气、氨气、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、氯气、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气，由于超临界技术属于最新领域，目前通过普通查询很难查到临界温度处于零下270度(含)至零上1000度之间(含)的物质在超临界状态下的密度温度压力表，只能通过查询相关物质的饱和温度压力表来推算大致的范围。以其中的二氧化碳为例(CO2)为例，通过已知的二氧化碳饱和温度压力表可以查到：二氧化碳的临界温度是零上31摄氏度，此时的饱和蒸汽压与零上30摄氏度相比有0.165MPa(A)，由此可以推算只要超临界二氧化碳流体的密度大于其在零上31摄氏度饱和蒸气的密度，那么每升高1摄氏度至少有0.165MPa(A)的压差。由于本装置在第一流体和第二流体没有温差的情况下都可以在第一压力容器3和第二压力容器4两端产生至少10摄氏度以上的温差，(依据比泽尔制冷技术中国有限公司提供的制冷参数得出)，那么本装置就至少可以产生1.65MPa(A)的压力用于发电，从而使得本系统具有实用性。而这仅仅是在二氧化碳的密度只相当于其在零上31摄氏度饱和蒸气压密度时的情况，事实上本装置可以采用更高密度(理论上可无上限)的超临界二氧化碳流体，那么每一摄氏度变化带来的压差将更为巨大。从而为用最小温差产生更多电力提供了广阔的可行性。需要注意的是以上仅仅是以二氧化碳(CO2)为具体举例说明，该逻辑同样可以适用于本发明所述的所有临界温度处于零下272度(含)至零上100度之间(含)的物质。所述临界温度处于零下272度(含)至零上100度之间(含)的物质范围众多难以一一列举，可能还有新物质不断被创造出来，但至少包括氢气、氘气、空气、氮气、氧气、臭氧、二氧化碳、一氧化碳、一氧化氮、一氧化二氮、氯化氢、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、氟气、氟化硼、乙硼烷、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、临界温度在100摄氏度以下的冷媒。在实际产业化应用中可根据具体情况选用，基本选用原则是： 该物质在本发明装置运转中始终处于超临界状态且温差对应的压差越大越好。需要注意的是，本发明中的热泵9、输送泵15、第一热交换器1、制冷机组6、喷淋装置14、第二热交换器 7、第一压力容器3、第二压力容器4、压力传感器5、第一至第四输送泵10-13以及第一至第十二阀门V1-V12可以是多个，以提高本系统的整体输出功率(当然，也可以仅通过增大压力容器的容积或热交换的功率来增加系统的输出功率)。例如图2所示，本发明的系统的另一个实施例包括两台并联的装置(由于其结构及工作原理与上述实施例类似，故此处不再赘述)。同时，由于阀门切换时可能会对液压或气压发电机的稳定运转产生冲击，因此通过多个压力容器交替进行切换可以减少对液压或气压发电机的冲击。 [0054] 另外，还需要注意的是，当本系统在第一流体和第二流体的温度相等的情况下也可以通过热泵和制冷机组的工作产生人造温差，且由于热泵和制冷机组的能效比原理使得系统的发电可产生富裕对外输出，这是依据比泽尔制冷技术中国有限公司提供的制冷参数得出，当然由于发电设备的重要性，本系统还可以选用更高能效比的产品以获得更多的电力输出。 [0055] 综上所述，本发明利用常温下处于超临界流体态的低沸点工作介质对常温的敏感性，辅以热泵及制冷机组来人为的制造或扩大温差，从而产生足够的压差用以发电，进而可以有效的从空气、湖泊、江河中源源不断的提取能量，具备了可以全天候使用的性能，当然如果第一、第二流体有温差肯定是更有利于本发明装置的发电效率，而且是第一、第二流体温差越大越好。比如在冬季的中国东北、西伯利亚、北冰洋或者类似的严寒环境，所有的江河湖海都已经结了一层厚厚的冰，但冰层下面的水温却在0摄氏度左右，甚至更高。那么冰层下的水就与冰层上的零下几十度的空气就形成了巨大的温差。利用本装置足以产生为人类生产生活所需要的电力。 [0056] 又比如在严酷的沙漠地带，空气可能达到40摄氏度以上，如果有地下水，利用空气和地下水的温差也可以发电。 [0057] 再比如假设海洋和海面上的空气有温差，那么利用本装置可以为船舶的航行提供动力，实现真正的零污染和零排放。 |
||||||
