[发明专利]一种温差发电的方法及实现本方法的深井水温差发电机

说明书

技术领域

本发明是一种利用深层冷井水液化低沸点工质从而吸收空气或者水中的太阳能做功来发电的机器。

背景技术

能源问题现在是困扰我国的一个大难题，而太阳能是一个取之不尽，用之不竭，再生又无污染的巨大能源。我们知道，地球上的空气和水储存了巨大的太阳能热能，是一个人类取之不尽，用之不竭的太阳能热仓库。

海水温差发电就是从海水这个太阳能热仓库中吸取热能而做功发电的机器。在海水温差发电中，人们在沿海的海面上锚定一个巨大的漂浮发电机或在海边陆上安装发电机，它从海底500～1000米深处的约4～7℃的冷海水（冷源）抽上来，把低沸点工质氨或氟利昂等液化，然后使低沸点工质吸收表层约25～28℃的温海水（热源）中的热能产生蒸汽，从而驱动汽轮机做功发出电力。做功后的废蒸汽再用深层的冷海水冷却变回液态，然后再去吸收表层海水的热能重新变回蒸汽再去做功，完成一个循环。

本发明的《深井水温差发电机》就是根据这个原理而设计。本机器把深层约90米深的、温度约4℃的地下水（冷源）抽出来，从而使低沸点工质氨或氟利昂等液化，然后用地面30℃左右的河水、湖水或空气（热源）使低沸点工质汽化产生蒸汽，从而驱动汽轮机做功发出电力。做功后的废蒸汽再用深层地下水液化完成一个循环。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种利用深层冷井水液化低沸点工质从而吸收河水、湖水或空气中的热能而做功发电的机器。

方法步骤如下：

（1）用深井水泵把90米深处的约4℃的冷水抽上来进入冷凝器。

（2）深冷井水在冷凝器中把低沸点工质氨或氟利昂液化。

（3）液态的氨或氟利昂由工质泵送入蒸发器，吸收河湖水或空气中的热能汽化成高压蒸汽。

（4）高压的氨或氟利昂蒸汽进入汽轮机做功带动发电机发出电力。

（5）做功后的氨或氟利昂废蒸汽再次返回冷凝器被再次液化，循环上述步骤。

以下是实施本方法的两种发动机的结构原理：

第一种结构是一个闭式循环系统，没有采用开式或混合式循环系统。在这个系统中，深井水泵把深层约90米左右测算的地下水温常年在4℃左右（如苏州地下深度约90处的水温为5.238℃），这些冷井水抽上来后进入冷凝器，冷凝器于是把低沸点工质氨或气昂昂等冷凝为液体，然后由工质泵送蒸发器，在蒸发器里，温河湖水泵把温度约28℃左右的温河湖水送入蒸发器里。在夏天，我国不少地方的河水、湖水一般都能达到28℃以上的温度。于是，低沸点工质就在蒸发器里吸收河湖水中的热能变成高压蒸汽，这些高压蒸汽于是就进入汽轮机，驱动汽轮机做功带动发电机发出电力。做功后的废蒸汽再被送入冷凝器，于是低沸点工质氨或氟里昂等再次被冷凝为液体，再由工质泵送入蒸发器里吸收河湖水中的热量汽化成蒸汽再去做功发电完成一个循环。

第二种结构也是一个闭式循环系统，也没采用开式或混合式循环系统。在这个闭式循环系统中，与实施方式1最大不同之处是它使低沸点工质吸收空气中的热能而不是吸收河湖水中的热能而做功，在炎热的夏天，我国不少地区的空气温度可达到40℃左右，远高于此时当地河湖水的温度。另外，它能使我国西北缺水地区和其他缺水地区也能使用这种机器做功发电，从而大大扩大了制造此类机器的地理范围，减少了制约此类机器制造的地理条件，而且，抽取的地下水用完后即作为生活用水和灌溉用水，从而能部分解决缺水地区的水源问题。

在这个吸取空气中热能而做功的闭式循环系统中，深井水泵1把90米左右的、温度约4℃左右的深层地下水抽上来，进入冷凝器，把低沸点工质氨或氟利昂等冷凝为液体，然后由工质泵送去蒸发器,蒸发器是一个螺旋状的管道网，能与外界空气良好接触，于是液态的低沸点工质就与温度在40℃左右的外界热空气进行热交换，吸收空气中的热能而汽化成高压蒸汽，这些高压蒸汽于是就进入汽轮机，驱动汽轮机做功带动发电机发出电力。做功后的废蒸汽再被送入冷凝器，于是低沸点工质氨或氟里昂等再次被冷凝回液体，再由工质泵送去管网状蒸发器，吸收空气中的热量再次变回高压蒸汽再去驱动汽轮机做功发出电力，完成一个循环。地下水在冷凝器完成热交换后可把冷凝水收集起来作生活用水和灌溉用水，从而能部分解决缺水地区的水资源问题。