阅读说明：本技术 一种工质循环做功系统 (Working medium circulation acting system ) 是由 马兴德 于 2019-11-11 设计创作，主要内容包括：本发明属于新型能源转化技术领域,具体为一种工质循环做功系统。热源部分I、工质相变部分II,所述的热源部分I由太阳能集热板、保温水箱或者保温水池组成,太阳能集热板将产生的能量传递给保温水箱或者保温水池,此时,保温水箱或者保温水池的内的水就具有了一定温度；所述的工质相变部分II由工质箱与高压泵组成,工质相变部分II位于保温水箱或者保温水池内；其特征在于：所述的工质相变部分II与热能转换部分III连接；所述的热能转换部分III与余热回收部分IV连接；所述的余热回收部分IV与工质冷凝回收部分V连接。本发明是一种结构简单,建设成本低廉、热能转化效益更高、维护成本低、运作稳定的工质循环做功系统。(The invention belongs to the technical field of novel energy conversion, and particularly relates to a working medium circulating acting system. The heat source part I consists of a solar heat collecting plate, a heat preservation water tank or a heat preservation water pool, the solar heat collecting plate transmits the generated energy to the heat preservation water tank or the heat preservation water pool, and at the moment, the water in the heat preservation water tank or the heat preservation water pool has a certain temperature; the working medium phase change part II consists of a working medium tank and a high-pressure pump, and is positioned in the heat preservation water tank or the heat preservation water pool; the method is characterized in that: the working medium phase change part II is connected with the heat energy conversion part III; the heat energy conversion part III is connected with the waste heat recovery part IV; and the waste heat recovery part IV is connected with the working medium condensation recovery part V. The working medium circulating work system has the advantages of simple structure, low construction cost, higher heat energy conversion benefit, low maintenance cost and stable operation.)

一种工质循环做功系统

技术领域

本发明属于新型能源转化技术领域，具体为一种工质循环做功系统。

背景技术

工质，就是"工作物质"的简称，各种热机或热力设备借以完成热能与机械能相互转换的媒介物质。常见的有:燃烧气体、水蒸汽、制冷剂以及空气等。实现热能和机械能相互转化的媒介物质称为工质，依靠它在热机中的状态变化如膨胀才能获得功，而做功通过工质才能实现能量转化。燃气在燃气发动机中、蒸汽在蒸汽发动机中工作时，都是把热能转换成机械能以产生原动力。制冷剂在压缩式制冷装置中则消耗一定量的机械能将热量从低温处传送到高温处，以达到制冷的目的。利用压缩机、鼓风机或通风机对空气进行不同程度的压缩以提高其压力，实质上也是一个把原动机所提供的机械能转化为热能的过程。由于工质受热之后具有良好的膨胀性能和巨大的作功本领，故用作各类热机的工质。

现有技术中工质主要就是在制冷机系统内循环流动，通过自身热力状态的循环变化不断与外界发生能量交换，达到制冷或者制热的目的。但是，通过吸收外部热源发生相变对外做功驱动的装置，将热能转换成机械能，输出动能方面还有待进一步探索。为此，我们提出一种工质循环做功系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单，建设成本低廉、热能转化效益更高、维护成本低、运作稳定的工质循环做功系统。

一种工质循环做功系统，包括热源部分I、工质相变部分II，所述的热源部分I由太阳能集热板1、保温水箱2或者水池3组成，太阳能集热板1将产生的能量传递给保温水箱2或者水池3，保温水箱2或者水池3的内的水就具有了一定温度；所述的工质相变部分II由工质箱4与高压泵5组成，工质相变部分II位于保温水箱2或者水池3内；其特征在于：所述的工质相变部分II与热能转换部分III连接；所述的热能转换部分III与余热回收部分IV连接；所述的余热回收部分IV与工质冷凝回收部分V连接。

进一步地，所述的工质箱4的上部设有蒸汽出口401，蒸汽出口401位于工质箱4外侧的管道上设有节流阀403，工质箱4的下部设有工质进口402，高压泵5与工质进口402连通，工质相变部分II的内部设有工质a，工质a吸收太阳能集热板1传递过来的热量，工质a受热汽化。

进一步地，根据权利要求1所述的一种工质循环做功系统，其特征在于：所述的热能转换部分III为热机6、蒸汽叶轮7、气缸动力机8中的一项或者多项，其将热能转换为动能。

进一步地，余热回收部分IV由热交换器9、温水池10组成，温水池10内设有第一液体工质11。

进一步地，所述的工质冷凝回收部分V由缓压气囊12、冷凝器13以及第二液体工质14组成，缓压气囊12位于冷凝器13的上部且缓压气囊12与冷凝器13连通。

进一步地，所述的第一液体工质11通过管道与高压泵5连通。

进一步地，所述的第二液体工质14通过管道与高压泵5连通。

进一步地，所述的气缸动力机8包由位置传感器81、电磁换向阀82、节流阀83组成，节流阀83的左端为高压入口84，节流阀83的右端为低压出口85。

本发明提供的一种工质循环做功系统，与现有技术相比，具有以下优点：

工质在封闭的空间中通过相变循环向外界做功，热机或者汽轮机或气缸动力机尾汽通过换热器将大量热量吸收到温水池中，根据需要也可增加一级或多级换热温水池，温水再通过沸点更低的工质进行二次或多次相似循环，提高了转化率，尾气再进入冷凝器，直至完全液化，冷凝器上设置若干缓压气囊，保持内外气压平衡，通过高压泵将液化工质导入工质箱，本发明也可利用昼夜温差用于江河水发电；也可用于覆盖薄膜的水池为热源可利用昼夜温差发电；也可与大型保温水箱配合使用。

附图说明

图1为本发明的工作流程。

图2为本发明的气缸动力机8的结构示意图。

图中：热源部分I，工质相变部分II，热能转换部分III，余热回收部分IV，太阳能集热板1、保温水箱2，保温水池3，工质箱4，蒸汽出口401，节流阀403，工质进口402，高压泵5，热机6，蒸汽叶轮7，气缸动力机8，位置传感器81，电磁换向阀82，节流阀83，高压入口84，低压出口85，热交换器9，温水池10，第一液体工质11，缓压气囊12、冷凝器13，第二液体工质14。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种工质循环做功系统，包括热源部分I、工质相变部分II，所述的热源部分I由太阳能集热板1、保温水箱2或者水池3组成，太阳能集热板1将产生的能量传递给保温水箱2或者水池3，此时，保温水箱2或者水池3的内的水就具有了一定温度；所述的工质相变部分II由工质箱4与高压泵5组成，工质相变部分II位于保温水箱2或者水池3内；所述的工质相变部分II与热能转换部分III连接；所述的热能转换部分III与余热回收部分IV连接；所述的余热回收部分IV与工质冷凝回收部分V连接；所述的工质箱4的上部设有蒸汽出口401，蒸汽出口401位于工质箱4外侧的管道上设有节流阀403，工质箱4的下部设有工质进口402，高压泵5与工质进口402连通，工质相变部分II的内部设有工质a，工质a吸收太阳能集热板1传递过来的热量，工质a受热汽化，汽化后的热能通过热机6或者蒸汽叶轮7或者气缸动力机8将热能转换为动能，热能转换部分III为热机6、蒸汽叶轮7、气缸动力机8其中的一种或者他们的随机组合；热能转换部分III中的余热进入到热交换器9以及温水池10内，进入到温水池10，热能转换后的尾气通过热交换器9在温水池中降温，一部分尾气液化成第一工质11，残余气体进一步进入冷凝器13，直至完全液化，形成第二工质14，第一工质11和第二工质14连通高压泵5，高压泵5将混合工质泵入工质箱4，完成循环。

所述的工质冷凝回收部分V由缓压气囊12、冷凝器13以及第二液体工质14组成，缓压气囊12位于冷凝器13的上部且缓压气囊12与冷凝器13连通，第一液体工质11通过管道与高压泵5连通，第二液体工质14通过管道与高压泵5连通；工作时工质a产生的汽体通过工质相变部分II温度适度降低，气体再通过排气管进入热交换器9，气体温度进一步降低，大量剩余热量进入温水中，部分气体液化，残余气体继续前行直至冷凝器13完全液化，由于外界温度高低不定，故管道中气压高低不定，冷凝器13上设置有若干缓压气囊12，当气压高时缓压气囊12鼓起，气压低时可吸入冷凝器13，冷凝器13中的工质液体可通过高压泵进入工质箱，如此循环往复。

所述的气缸动力机8包由位置传感器81、电磁换向阀82、节流阀83组成，节流阀83的左端为高压入口84，节流阀83的右端为低压出口84，当高压气体进入气缸左端，活塞向右移动，当移动至最右端时，位置传感器81有指令信号，电磁换向阀82换向，高压气体进入气缸右端，活塞向左移动，当移动至最左端时，位置传感器81有指令信号，电磁换向阀82换向，如此反复循环。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。