冷電發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】冷電發(fā)電系統(tǒng)包括兩個相互有機聯(lián)系的循環(huán)：逆卡諾循環(huán)(熱泵機組)和有機郎肯循環(huán)(ORC低溫發(fā)電機組)。前者作為能量放大器為后者提供高品位熱源和冷源，分別作用于后者的蒸發(fā)端和冷凝端，從而大幅度提高整個系統(tǒng)的發(fā)電效率。
【專利說明】冷電發(fā)電系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種由逆卡諾循環(huán)(熱泵機組)和有機郎肯循環(huán)(低溫發(fā)電機組)組成綜合發(fā)電系統(tǒng)，前者作為能量放大器為后者提供熱源和冷源，從而實現(xiàn)大規(guī)模、高效率發(fā)電的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前發(fā)展的各種新能源，惟有太陽能還沒有發(fā)現(xiàn)對環(huán)境的負(fù)面影響和應(yīng)用限制，唯一的問題是技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性和成熟度。從技術(shù)路徑上區(qū)分，太陽能發(fā)電主要有光伏和光熱兩種。前者利用光電效應(yīng)直接將太陽光中的部分光譜轉(zhuǎn)換為電力。后者是通過熱機將太陽光聚焦后產(chǎn)生的高溫?zé)崃哭D(zhuǎn)換為機械運動，再由發(fā)電機產(chǎn)生電能。
[0003]太陽能的基本特征是能量密度低，即使在陽光資源豐富的地區(qū)和光照強的時段，地面上每平方米的太陽光輻照功率大約只有IkW左右。這樣的能量密度，無論光伏還是光熱發(fā)電都需要巨大的輻射面積來采光。因此，形成了難以突破的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和資源瓶頸，而無法同化石能源競爭。要大規(guī)模利用太陽能，需尋找新的、廉價、可行的太陽能利用模式。
[0004]太陽輻射熱大約有34%經(jīng)大氣、地表反射返回到宇宙，其余66%使大氣和地表受熱。太陽輻射能蓄積在地球大氣、水系和淺層土壤中。蘊藏量巨大。利用太陽輻射熱，而非光是太陽能利用的未來方向。這種能量為低品位熱，需要找到有效和經(jīng)濟(jì)的利用方法。
[0005]熱泵的能效比給我們啟示。能效比是熱泵制冷/制熱量與輸入功率的比值。熱泵利用少量高品位的電能作為驅(qū)動能源，從低溫?zé)嵩锤咝盏推肺粺崮懿鬏斀o高溫?zé)嵩?，達(dá)到“泵熱”的目的。熱泵技術(shù)是一種提高能量品位的技術(shù)，它不是能量轉(zhuǎn)換的過程，不受能量轉(zhuǎn)換效率極限100%的制約，而是受逆卡諾循環(huán)效率的制約。其效率用能效比來表示。目前，熱泵最高能效比達(dá)到11.78(地下環(huán)路工況)和15.21 (地下水式工況)。
[0006]本發(fā)明是利用熱泵高能效比和同步雙向制冷/制熱的工作原理，結(jié)合有機郎肯循環(huán)低溫發(fā)電技術(shù)，組成綜合發(fā)電系統(tǒng)，大規(guī)模、高效率發(fā)電。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]冷電發(fā)電系統(tǒng)包括:逆卡諾循環(huán)(熱泵機組)和有機郎肯循環(huán)(0RC低溫發(fā)電機組)。前者作為能量放大器，為后者提供高品位熱源和冷源，從而大幅度提高整個系統(tǒng)的發(fā)電效率。
[0008]系統(tǒng)運行方式:
[0009]逆卡諾循環(huán)(制冷循環(huán))過程；熱泵機組利用少量電能，從集熱水箱中吸收熱水(比如說60度)，以高能效比(COP)制冷，并釋放經(jīng)壓縮的高溫制冷余熱-冷凝熱(比如說90 度)。
[0010]逆卡諾循環(huán)產(chǎn)機組向有機郎肯循環(huán)發(fā)電機組提供經(jīng)放大、富集的高品位熱源和冷源。其產(chǎn)生的“冷量”部分作用于自身的冷凝端，部分作用于有機郎肯循環(huán)發(fā)電機組的冷凝端，使之低于環(huán)境溫度。逆卡諾循環(huán)產(chǎn)生的高溫冷凝熱用作有機郎肯循環(huán)發(fā)電機組蒸發(fā)端高溫?zé)嵩?。反過來，有機郎肯循環(huán)發(fā)出的電力(部分)又為逆卡諾循環(huán)熱泵機組提供電能。整個系統(tǒng)在能量自反饋基礎(chǔ)上、實現(xiàn)大規(guī)模、高效率發(fā)電。

【具體實施方式】
[0011]將逆卡諾循環(huán)熱泵機組與有機郎肯循環(huán)發(fā)電機組組合成一個發(fā)電系統(tǒng)，前者作為能量放大器，為后者提供高品位熱源和冷源。從而實現(xiàn)系統(tǒng)發(fā)電的高效率。
【權(quán)利要求】
1.一種由逆卡諾循環(huán)熱泵機組和有機郎肯循環(huán)發(fā)電機組組成的綜合發(fā)電系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述，逆卡諾循環(huán)熱泵機組作為能量放大器為有機郎肯循環(huán)發(fā)電機組提供高品位熱源和冷源。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述，逆卡諾循環(huán)熱泵機組提供的熱源和冷源分別作為有機郎肯循環(huán)發(fā)電機組蒸發(fā)端的高溫?zé)嵩春屠淠说牡蜏責(zé)嵩础?br> 【文檔編號】F01K25/10GK104454052SQ201310432349
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月23日
【發(fā)明者】邱紀(jì)林 申請人:邱紀(jì)林