[发明专利]能量转换系统

说明书

本发明公开了一种能量转换系统，包括压缩机、换热器、膨胀机、蒸发器、蒸汽发生器、汽轮机、降温器、工质泵、电动机及电池；换热器位于蒸汽发生器内，蒸汽发生器、蒸汽出口、汽轮机的蒸汽、降温器、工质泵与蒸汽发生器的回液口依次连通；换热器出口、膨胀机、蒸发器、压缩机、换热器的进口依次连接，蒸发器处设有风扇；膨胀机的转子、压缩机的转子及汽轮机的转子连接后通过离合器与电动机的转子连接，电动机与电源连接。本发明结构简单，通过在换热器外设置蒸汽发生器，蒸汽发生器能够将换热器散发的热能转化为功，提高了能量转换系统的效率；本发明还具有膨胀机，可以将工质内的热能转化为机械能，提高了能量转换系统的效率。

技术领域

本发明涉及一种能量转换系统。

背景技术

热功能量转换是我们获取自然能量的一种重要途径，制冷制热设备（如空调、冷库等）是热功（或功转热、功转冷）能量转换系统的一种类型，也是社会能源消耗大户，提高制冷制热设备的能源利用效率，能减少能源消耗，保护环境。

现有的制冷制热设备（如家用空调），在制冷过程中，制冷剂被压缩机压缩后释放大量热量，这部分热量在散热器处被户外风扇直接吹散到户外空气中，造成能源的浪费。造成这种能源浪费的原因是我们的热机、热泵、制冷等设备能量转换效率过低。

因为任何物质都有温度传导性，高温物体向低温物体传热和低温物体从高温物体吸热是同时发生的，同一物质在不同的温度和压力条件下温度传导性能不同。气体在一定的温度和压力条件下会发生相变，物理性质发生变化，比如超临界气体的温度传导性接近液体而粘度接近气体。因此不存在完全绝热的封闭循环环境，能量转换系统必然会与周围环境发生温度传导，包括热传导（热辐射）和冷传导（冷交换）。燃料燃烧时会产生膨胀能和辐射热。提高能量转换系统的能量转换效率要充分利用燃料燃烧时产生的膨胀能和辐射热，提高循环工质的传热速率。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单，能够有效提高能量转换效率的能量转换系统。

本发明的采用的技术方案是：一种能量转换系统，其特征是：包括压缩机、换热器、膨胀机、蒸发器、蒸汽发生器、汽轮机、冷凝器、工质泵、电动机、电源；所述的换热器位于蒸汽发生器内，蒸汽发生器顶部设有蒸汽出口，蒸汽出口通过工质输送管与汽轮机的蒸汽进口连接，汽轮机的蒸汽出口通过管道与冷凝器的蒸汽进口连接，冷凝器的出液口通过工质泵与蒸汽发生器的回液口连通；所述的换热器的进口通过管道与压缩机的出口连接，换热器的出口通过管道与膨胀机的进口连接，膨胀机的出口与蒸发器的进口连接，蒸发器的出口与压缩机的进口连接，蒸发器处设有风扇；膨胀机的转子、压缩机的转子及汽轮机的转子连接后通过离合器与电动机的转子连接，电动机与电池连接；压缩机内的工质采用超临界氦气、超临界氮气、超临界二氧化碳、水、氟利昂、R417A或有机工质；汽轮机内的工质采用超临界氮气、超临界二氧化碳、水、氟利昂、R417A或有机工质；压缩机内的工质的临界点比汽轮机内的工质的临界点高。

一种能量转换系统，包括压缩机、换热器、膨胀机、蒸发器、蒸汽发生器、汽轮机、冷凝器、工质泵、发电机、蓄电池；所述的换热器位于蒸汽发生器内，蒸汽发生器顶部设有蒸汽出口，蒸汽出口通过工质输送管与汽轮机的蒸汽进口连接，汽轮机的蒸汽出口通过管道与冷凝器的蒸汽进口连接，冷凝器的出液口通过工质泵与蒸汽发生器的回液口连通；所述的换热器的进口通过管道与压缩机的出口连接，该管道上设有加热装置；换热器的出口通过管道与膨胀机的进口连接，膨胀机的出口与蒸发器的进口连接，蒸发器的出口与压缩机的进口连接；膨胀机的转子、压缩机的转子及汽轮机的转子连接后通过离合器与发电机的转子连接，发电机与蓄电池连接；压缩机内的工质采用超临界氦气、超临界氮气、超临界二氧化碳、水、氟利昂、R417A或有机工质；汽轮机内的工质采用超临界氮气、超临界二氧化碳、水、氟利昂、R417A或有机工质；压缩机内的工质的临界点比汽轮机内的工质的临界点高。