[发明专利]与有机朗肯循环和吸收冷却器循环结合的朗肯循环

说明书

技术领域

本文描述的系统和技术包括涉及利用热来产生动力的实施例。更具体而言，这些系统和技术涉及采用与有机朗肯(Rankine)循环和吸收冷却器循环结合的朗肯循环的动力产生系统。本发明还包括涉及利用废热来改进动力产生系统的效率的实施例。

背景技术

利用工作流体(例如二氧化碳(CO₂)、氦气、空气或氮气)的惰性气体闭合回路动力循环的性能可对用来冷却膨胀之后的工作流体的冷却介质的存储温度敏感。如果将大气空气用作循环热沉，则温度的季节变化可对循环泵或压缩机的动力需求有较强影响，并且继而对循环的总的净输出有较强影响。

鉴于这些考虑，用于使工作流体冷却和冷凝的新过程在本领域中将是受欢迎的。这些新过程还应当能够经济地实现，并且应当能够与其它动力产生系统相容。

发明内容

在一个实施例中，提供了一种动力产生系统。该系统包括第一朗肯循环-第一工作流体循环回路，该第一朗肯循环-第一工作流体循环回路包括加热器、膨胀器、热交换器、复热器(recuperator)、冷凝器、泵和包括CO₂的第一工作流体；第一朗肯循环-第一工作流体循环回路与下者结合：a)第二朗肯循环-第二工作流体循环回路，其包括加热器、膨胀器、冷凝器、泵和包括有机流体的第二工作流体；以及b)包括第三工作流体循环回路的吸收冷却器循环，第三工作流体循环回路包括蒸发器、吸收器、泵、解吸器、冷凝器和包括制冷剂的第三工作流体。

在另一个实施例中，提供了一种动力产生系统。该系统包括第一回路，第一回路包括朗肯循环-第一工作流体循环回路，该朗肯循环-第一工作流体循环回路包括加热器、膨胀器、热交换器、复热器、冷凝器、泵和包括氦气、氮气或空气的第一工作流体；第一回路与下者结合：a)包括朗肯循环-第二工作流体循环回路的第二回路，该朗肯循环-第二工作流体循环回路包括加热器、膨胀器、冷凝器、泵和包括有机流体的第二工作流体；以及b)包括吸收冷却器循环的第三回路，吸收冷却器循环包括第三工作流体循环回路，第三工作流体循环回路包括蒸发器、吸收器、泵、解吸器、冷凝器和包括制冷剂的第三工作流体。

在又一个实施例中，提供了一种动力产生系统。该系统包括第一回路，第一回路包括二氧化碳废热回收朗肯循环，第一回路与下者结合：a)包括有机朗肯循环的第二回路；以及b)包括吸收冷却器循环的第三回路。第一回路包括：加热器，其构造成接收包括液态CO₂流的第一工作流体，并且产生经加热的CO₂流；膨胀器，其构造成接收经加热的CO₂流，并且产生经膨胀的CO₂流；热交换器，其构造成接收经膨胀的CO₂流，并且产生较冷的CO₂流；复热器，其构造成接收经冷却的CO₂流，并且产生甚至更冷的CO₂流；冷凝器，其构造成接收经冷却的CO₂流，并且产生甚至更冷的CO₂流；泵，其构造成接收经冷却的CO₂流，复热器也能够接收来自泵的液态CO₂流，并且产生经加热的液态CO₂流，其中，复热器还能够将经加热的液态CO₂流引导回到加热器。第二回路包括：加热器，其构造成接收第二工作流体流，并且产生经加热的第二工作流体流；膨胀器，其构造成接收经加热的第二工作流体流，并且产生经膨胀的第二工作流体流；冷凝器，其构造成接收经膨胀的第二工作流体流，并且产生较冷的第二工作流体流；泵，其构造成接收经冷却的第二工作流体流，其中，泵能够将经冷却的第二工作流体流引导回到加热器。第二回路的加热器构造成接收来自第一回路的热交换器的热。第一回路的冷凝器和第二回路的冷凝器构造成将热传送到吸收冷却器循环。吸收冷却器循环构造成将接收到的热的一部分传送到周围环境。