一种热能聚合的方法和设备技术

本发明专利技术提供一种热能聚合方法和设备，将低温介质的热能转换成红外线、光或者波，将红外线、光或者波聚合，对被加热介质进行加热，形成高热能介质。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及能源利用领域中的低热能聚合成高热能的方法，更具体地，本专利技术涉及一种热能聚合的方法和设备。
技术介绍
近些年来，我国能源业正面临着严峻的挑战。首先是人均能源利用相对不足，已探明的我国现有能源储量人均量仅为世界人均值的一半，且地理分布极不均衡。在东部经济发达地区只拥有能源储量的三分之一左右，而对能源富足的西部的开发又受到经济、技术、社会、环境等诸多因素的制约，难度较大。 此外，我国煤炭在商品能源中所占比例过大，以1998年为例，在我国商品能源消费中，煤炭占76. 1%，石油占17. 1%，天然气占2. I %，水能占4.7%，这种以煤炭为主体的能源结构，不仅导致运输紧张，能源利用效率低，而且对环境的污染也比较严重。第三，一次能源转换成电力的比例很低，目前我国一次能源转换成电力的比例还不到25 %，而工业化国家平均已达40%以上。当前，我国的经济持续发展，能源消耗直线上升，环境问题日趋严重，亟须制定中长期能源发展战略，要在厉行节能的同时，采取多能互补政策，特别要注意开发利用新能源，其中尤其是要大力开发利用可再生能源。可再生能源是指原材料可以再生的能源，如水力、风力、太阳能、生物能、海潮能这些能源。可再生能源不存在能源耗竭的可能，因此日益受到许多国家的重视，尤其是能源短缺的国家。但可再生能源受到自然条件的影响，如需要有水力、风力、太阳能，而且最主要的，投资和维护费用高，效率低，所以发出的电成本高，现在许多科学家在积极寻找提高利用可再生能源效率的方法，相信随着地球资源的短缺，可再生能源将发挥越来越大的作用。对于光热和光电转换中，出现了诸如太阳能热水器、太阳能灶、太阳能热发电、太阳能电池板、太阳能车船等太阳能设备。而现实环境中，太阳能利用的成本高，并且受到地理环境和辐射程度的影响，利用率较低。而自然环境中所存能量最多的属于热能，热能普遍存在于空气、水中，另外多种工业用水，例如冶金、电厂中水都存在大量热量散失的问题，可以进行利用。而且，对于高温沙漠，空气的温度接近50摄氏度,也可以大力开发利用。
技术实现思路
为克服现有技术的缺陷，提供将普遍的低温热能转换成积聚的高温能量的方法，本专利技术提出一种热能聚合的方法和设备。根据本专利技术的一个方面，提出了一种热能聚合方法，包括将低温介质的热能转换成红外线、光或者波，将红外线、光或者波聚合，对被加热介质进行加热，形成高热能介质。其中，包括步骤1，接收低温热能介质，将低温热能介质通过能量转换设备转换成红外线、光或者波；步骤2，将红外线、光或者波进行聚合；步骤3、通过聚合后的红外线、光或者波对吸热介质进行加热，并且将吸热介质导出。根据本专利技术的另一方面，提出了一种热能聚合的设备，包括低温介质输入口、阀门、低温介质容器、热能转换装置、聚合装置和吸热装置；其中，低温介质输入口用于导入低温介质；阀门布置在低温介质输入口上，用于控制低温介质的导入和流量；低温介质容器和低温介质输入口连通，用于接收低温介质； 低温介质容器内置热能转换装置，低温介质可与热能转换装置紧连；热能转换装置为圆筒状、圆柱状、圆弧状或者正多边形等能进而将聚合成点、面、斑的形状，外壁接触低温介质，内壁布置转换装置或者涂层，用于将低温介质的热能转换成红外线、光或者波；聚合装置将上述各类集束积聚到位于设备中央的吸热装置，吸热装置内部有被加热介质通过。本专利技术将低温热能通过能量转换装置转换成红外线、光或者波，通过红外线、光、波聚合对吸热转换装置内的介质加热，使被加热介质变成高温介质，成为可利用的介质，从而使大量低热能源得到充分利用，极大降低碳排量，保护人类生存环境。本专利技术可以根据不同的热能转换形式，设计不同的聚合装备，聚合设备内部可以是真空也可以是常压的。本专利技术聚合的热能可以形成能量聚集，能量聚集后可以是点状、线状、面状或其它形状，根据工业用途不同设计不同能量聚束形状。本专利技术可以根据使用要求，进行多次能量聚合，从而使通过被聚合能量集束加热的介质的热含量达到设计要求。其中，利用这种方法在热电厂低温蒸汽的再利用方面，可以大大提高热电厂煤的使用效率；在冶炼、化工、食品等有热能排放的行业均有较大的市场；另外，太阳能、空气热能、海洋、湖泊、河流水温均可作为热源进行聚合使用。附图说明图I是根据本专利技术的实施例的聚合方法的流程图；图2是根据本专利技术的实施例的聚合设备的结构图；图中，I.低温介质输入口，2.阀门，3.低温介质容器，4.低温介质容器一侧外壁，5.红外线或光波转换层，6.红外线集束，7.吸热装置，8.转换器内腔，9.被加热介质。如图所示，为了能明确实现本专利技术的实施例的结构，在图中标注了特定的结构和器件，但这仅为示意需要，并非意图将本专利技术限定在该特定结构、器件和环境中，根据具体需要，本领域的普通技术人员可以将这些器件和环境进行调整或者修改，所进行的调整或者修改仍然包括在后附的权利要求的范围中。具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术提供的一种热能聚合的方法和设备进行详细描述。在以下的描述中，将描述本专利技术的多个不同的方面，然而，对于本领域内的普通技术人员而言，可以仅仅利用本专利技术的一些或者全部结构或者流程来实施本专利技术。为了解释的明确性而言，阐述了特定的数目、配置和顺序，但是很明显，在没有这些特定细节的情况下也可以实施本专利技术。在其他情况下，为了不混淆本专利技术，对于一些众所周知的特征将不再进行详细阐述。总的来说，本专利技术通过能量转换和聚合的方式将普遍的、存在范围大的低温热能转换成积聚的高温热能。进一步，本专利技术首先将诸如空气、低温蒸汽或者低温水的低温介质转换成红外线、光或者波，然后将红外线、光或者波聚合为集束，进而对吸热介质加热，实现言々日慶A如图I所示，在本专利技术的一个实施例中，提供一种热能聚合的方法，其中，该方法包括步骤1，接收低温热能介质，将低温热能介质通过能量转换设备转换成红外线、光或者波；步骤2，将红外线、光或者波进行聚合；步骤3、通过聚合后的红外线、光或者波对吸热介质进行加热，并且将吸热介质导出。具体地，进一步参考图1，在根据本专利技术的方法中，包括以下步骤其中，步骤1，接收低温热能介质，将低温热能介质通过热能转换设备转换成红外线、光或者波。在一个实施例中，低温介质包括但不限于低压蒸汽、空气、水、石油等各种液态和气态的物质。在另一个实施例中，接收介质的方式，包括将低温水通过管道流入，将低压蒸汽通过密闭管道导入，或者将空气通过压力差导入；其中，根据本领域普通技术人员的理解，导入的方式可以根据介质不同有多种方法。 在一个实施例中，对于低压蒸汽、空气或者水经过红外线膜层可以转换为红外线辐射出去，并且将低压蒸汽、空气和水的热量通过红外线携带出去。在另一个实施例中，对于低压蒸汽、空气或者水，通过光波激发装置，激发光波辐射出去，并且低压蒸汽、空气和水的热量通过光波携带出去。在其他实施例中，对于不同的低温介质，通过能量转换装置或者膜层，激发出红外线、光或者波的粒子，通过这些粒子将低温介质的热量携带走，低温介质温度下降，将其排除，通入新的低温介质，或者将降温的低温介质再循环后排出。其中，步骤2，将红外线、光或者波进行聚合。在一个实施例中，将红外线、光或者波通过聚合装置形成光束。在另一个实施例中，将能量装换装置构建成圆桶形或者圆柱形，转换后的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热能聚合方法，包括：将低温介质的热能转换成红外线、光或者波，将红外线、光或者波聚合，对被加热介质进行加热，形成高热能介质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：崔保安，
申请(专利权)人：崔保安，
类型：发明
国别省市：