本发明专利技术涉及节能环保技术领域，公开了一种新型温差能热能利用装置及其使用方法，所述新型温差能热能利用装置包括异型气缸、换热器Ⅰ和换热器Ⅱ，异型气缸包括相互连通的中心气室、左气室和右气室，中心气室内设置有活塞，活塞与推杆连接；换热器Ⅰ位于左气室内，换热器Ⅱ位于右气室内，左气室和右气室内均设置有低沸点工质。本发明专利技术可以将30℃左右的温差转换成机械能，实现高温热源与低温热源温差对外输出功，高温热源和低温热源均具有易得性，结构简单，制作方便，节能环保。本发明专利技术可广泛运用于节能环保等场合。能环保等场合。能环保等场合。
【技术实现步骤摘要】
新型温差能热能利用装置及其使用方法
[0001]本专利技术涉及节能环保
，具体而言，涉及一种新型温差能热能利用装置及其使用方法。
技术介绍
[0002]现有技术中温差能转换成机械能，需要温差大，效率低；本专利技术可以将30℃左右的温差转换成机械能，需要温差小,效率高。
技术实现思路
[0003]本专利技术的主要目的在于克服现有技术中温差能转换为热能方面存在的上述不足,提供一种新型温差能热能利用装置及其使用方法。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用以下的技术方案：
[0005]一种新型温差能热能利用装置，包括异型气缸、换热器Ⅰ和换热器Ⅱ，异型气缸包括相互连通的中心气室、左气室和右气室，中心气室内设置有活塞，活塞与推杆连接；换热器Ⅰ位于左气室内，换热器Ⅱ位于右气室内，左气室和右气室内均设置有低沸点工质。
[0006]优选地，左气室和右气室均设置有保温层。
[0007]优选地，低沸点工质为制冷剂，也可以是其他气体。
[0008]优选地，推杆选用磁耦合推杆，也可以是普通推杆。
[0009]高低温热源选择海洋深层海水和浅层海水的温差能。比较明显的例子，南海海面常年23
‑
29℃，深600米以后常年2
‑
7℃。也可以是各种低于100℃的烟气、发电厂废热、各种工业废热等。
[0010]上述新型温差能热能利用装置的使用方法，包括以下步骤：
[0011]S1：向换热器Ⅰ中通入高温热源，加热左气室内的液态低沸点工质使其汽化；向换热器Ⅱ内通入低温热源，冷却右气室内的气态低沸点工质使其液化；活塞和推杆在左气室和右气室之间的压力差作用下向右移动，对外输出功；
[0012]S2：向换热器Ⅰ中通入低温热源，冷却左气室内的气态低沸点工质使其液化，向换热器Ⅱ内通入高温热源，加热右气室内的液态低沸点工质使其气化；活塞和推杆在左气室和右气室之间的压力差作用下向左移动，对外输出功；
[0013]S3：重复步骤S1和S2，循环运转。
[0014]本专利技术具有以下有益效果：
[0015]本专利技术可以将30℃左右的温差转换成机械能，实现高温热源与低温热源温差对外输出功，效率高。高温热源和低温热源均具有易得性，结构简单，制作方便，节能环保。本专利技术可广泛运用于节能环保等场合。
附图说明
[0016]图1是本专利技术实施例1的结构示意图；
[0017]图2是海水高温热源取得示意图；
[0018]图3本专利技术实施例2的结构示意图。
[0019]其中，上述附图包括以下附图标记：1、异型气缸；11、中心气室；12、左气室；13、右气室；14、活塞；15、推杆；16、K点；2、换热器Ⅰ；3、换热器Ⅱ；4、低沸点工质。
具体实施方式
[0020]下面结合附图对本专利技术作进一步说明。
[0021]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]如图1所示，本专利技术所述的新型温差能热能利用装置，包括异型气缸1、换热器Ⅰ2和换热器Ⅱ3，异型气缸包括相互连通的中心气室11、左气室12和右气室13，中心气室11内设置有活塞14，活塞14与推杆15连接，推杆可以采用普通推杆，也可以采用磁耦合推杆；换热器Ⅰ2位于左气室12内，换热器Ⅱ3位于右气室13内，左气室12和右气室13内均设置有低沸点工质4。
[0023]左气室和右气室均设置有保温层。
[0024]低沸点工质为制冷剂，也可以是其他气体。
[0025]上述新型温差能热能利用装置的使用方法，包括以下步骤：
[0026](初始状态，左气室内的低沸点工质为液态，右气室内的低沸点工质为气态)。
[0027]S1：向换热器Ⅰ2中通入高温热源，加热左气室内的液态低沸点工质使其汽化；向换热器Ⅱ3内通入低温热源，冷却右气室内的气态低沸点工质使其液化；活塞和推杆在左气室和右气室之间的压力差作用下向右移动，对外输出功；
[0028]S2：向换热器Ⅰ2中通入低温热源，冷却左气室内的气态低沸点工质使其液化，向换热器Ⅱ内通入高温热源，加热右气室内的液态低沸点工质使其汽化；活塞和推杆在左气室和右气室之间的压力差作用下向左移动，对外输出功；
[0029]S3：重复步骤S1和S2，循环运转。
[0030]实施例1
[0031]本实施例中，推杆采用普通推杆。
[0032]实验条件：本实施例中，低沸点工质采用全氟丁烷，低温额定温度设置为10℃，高温额定温度设置为20℃。活塞行程的中心气室11的截面积为0.1平方米。
[0033]本例计算，忽略左气室12、右气室13的容积和推杆15的截面积。
[0034]向换热器Ⅱ3内通入低温热源，冷却换热器Ⅱ3中的气态全氟丁烷至10℃，查资料可知，当温度为10℃时，全氟丁烷的饱和蒸气压为0.1603兆帕，变为相对气压0.06兆帕，0.06兆帕*0.1平方米＝612.8Kg，简化取值为650Kg。
[0035]向换热器Ⅰ2中通入高温热源，加热换热器Ⅰ2中的液态全氟丁烷至20℃，查资料可知，当温度为20℃时，全氟丁烷的饱和蒸气压为0.23兆帕，变为相对大气压0.13兆帕，0.13兆帕*0.1平方米＝1325.6Kg，本例取值1300Kg。
[0036]由此可得，通过10℃和20℃的温度差，推杆对外输出的力为：1300Kg
‑
650Kg＝
650Kg。
[0037]下面采用具体的案例来定量的分析本申请的有益效果。
[0038]假设：高温热源采用25℃热水，低温热源采用5℃冷水，水的比热容为4。冷却时，用5度的冷却水冷却，温差为10度
‑
5度＝5度。
[0039]1公斤20度全氟丁烷0.28兆帕气体凝结成10度的0.17兆帕的液体，通过计算可得耗能为99kj/kg，反向同样耗能99kj/kg。
[0040]查资料可得，20℃时全氟丁烷密度为1534公斤/立方米。
[0041]假设本例：0.1立方米全氟丁烷需要冷却，即153.4公斤。
[0042]耗能为154.3*99＝15275.7Kj
[0043]需要的循环水为：能量/比热/温差＝15275.7/4/5＝763Kg
[0044]南海海面温度常年为23
‑
29℃，深600米以上常年2
‑
7℃。如图2只要换热器位于水平面以下，因为不用把水抽离水面，因此循环水只需要一个人用很小的水头(0.5
‑
1米)即可，消耗的能量很少。本例循环水，水头为0.5米。
[0045]假设本例水头为0.5米，
[0046]结论P：冷却用的循环水本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种新型温差能热能利用装置，其特征在于，包括异型气缸(1)、换热器Ⅰ(2)和换热器Ⅱ(3)，异型气缸(1)包括相互连通的中心气室(11)、左气室(12)和右气室(13)，中心气室(11)内设置有活塞(14)，活塞(14)和推杆(15)连接；换热器Ⅰ(2)位于左气室(12)内，换热器Ⅱ(3)位于右气室(13)内，左气室(12)和右气室(13)内均设置有低沸点工质(4)。2.根据权利要求1所述的新型温差能热能利用装置，其特征在于，推杆(15)为磁耦合推杆。3.根据权利要求1所述的新型温差能热能利用装置，其特征在于，左气室(12)和右气室(13)均设置有保温层。4.根据权利要求1所述的新型温差能热能利用装置，其特征在于，低沸点工质(4)为制冷剂。5.根据权利要求4所述的新型温差能热能利用装置，其特征在于，低沸点工质(4)为氟利昂...
【专利技术属性】
技术研发人员：李方耀，张萌，
申请(专利权)人：李方耀，
类型：发明
国别省市：
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