專利名稱：一種環(huán)境熱能利用方法
所屬領(lǐng)域本發(fā)明是一種關(guān)于能源的利用方法，該能源包括空氣、水、土壤或陽(yáng)光等所含的熱能。
背景技術(shù)：
至今為止，環(huán)境熱能利用的主要方式是用熱泵技術(shù)進(jìn)行供熱或供冷，其原理為逆卡諾循環(huán)工質(zhì)從環(huán)境熱源吸收熱量，相態(tài)發(fā)生變化，然后通過(guò)壓縮機(jī)壓縮再放出熱量，相態(tài)恢復(fù)，這樣不斷吸熱、放熱循環(huán)，從而達(dá)到供熱或供冷的目的。在這一過(guò)程中，雖然熱泵技術(shù)確實(shí)利用了環(huán)境熱能，但還是需要耗周大量諸如電能的傳統(tǒng)能源。
膜分離技術(shù)的基本原理一是根據(jù)所分離物質(zhì)的物理性質(zhì)不同-主要是質(zhì)量、體積和幾何形狀的差異，用篩分的辦法進(jìn)行分離；二是根據(jù)混合物不同的化學(xué)性質(zhì)，與膜接觸時(shí)有不同的作用，進(jìn)而影響對(duì)膜的透過(guò)性，從而達(dá)到分離的目的。
濃度不同的溶液及其溶劑的蒸氣壓是有差異的，因此在相同的溫度和壓力下，溶劑或較低濃度的溶液可以蒸發(fā)，而較高濃度的溶液則不會(huì)蒸發(fā)，蒸發(fā)本身需要吸收熱量，而溶劑蒸氣又可以被溶液吸收并放出熱量。
到目前為止，在人類大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用的能源中，還沒(méi)有讓環(huán)境熱能這一可再生能源得到充分利用，其中主要原因是沒(méi)有找到合適的方法，所以，尋找環(huán)境熱能的利用方法就顯得極有意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)境熱能的利用方法，源源不斷地利用環(huán)境的熱能，包括空氣、水、土壤乃至陽(yáng)光當(dāng)中所含的熱能，將其轉(zhuǎn)化成方便使用的能量形式，使全球能源緊張的局面得到改觀。
本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)一、基本循環(huán)該基本循環(huán)的流程圖為

圖1如圖1，所示，基本循環(huán)是一個(gè)工質(zhì)不斷吸收熱能，然后轉(zhuǎn)化熱能的過(guò)程。利用膜分離技術(shù)，濃度不同的溶液與其溶劑之間蒸氣壓的差異以及溶劑蒸氣可以被溶液吸收等技術(shù)組成一個(gè)循環(huán)過(guò)程工質(zhì)從環(huán)境中吸熱蒸發(fā)，需要時(shí)產(chǎn)生壓力，將壓力轉(zhuǎn)化為動(dòng)能或電能等可用能量后，工質(zhì)蒸氣被以其為溶劑的溶液吸收液化并放熱；液化工質(zhì)通過(guò)分離膜被分離出來(lái)又吸熱蒸發(fā)(同樣溫度下以工質(zhì)為溶劑的溶液不會(huì)蒸發(fā))，至此完成一個(gè)能量轉(zhuǎn)化的循環(huán)并開(kāi)始新的循環(huán)。
二、基本循環(huán)的進(jìn)一步描述1)基本循環(huán)是一個(gè)封閉系統(tǒng)，系統(tǒng)的壓力根據(jù)載能工質(zhì)的性質(zhì)可以是負(fù)壓、常壓或高壓。必須考慮運(yùn)轉(zhuǎn)的安全性。
2)基本循環(huán)是遵循了能量守恒定律的。其一，工質(zhì)利用環(huán)境熱自身蒸發(fā)上升的過(guò)程實(shí)際上也是克服并儲(chǔ)存重力能的過(guò)程，到膜分離階段，依靠工質(zhì)溶液本身的重量提供的壓力進(jìn)行分離，自然之間就循環(huán)利用了重力能；其二，工質(zhì)蒸發(fā)吸熱、被溶液吸收放熱以及膜分離時(shí)的能量變化也是符合能量守恒的過(guò)程的。
3)載能工質(zhì)和分離膜的選擇是實(shí)現(xiàn)該循環(huán)的關(guān)鍵之一?？筛鶕?jù)使用目的的不同，例如空調(diào)或發(fā)電，選擇不同的工質(zhì)和分離膜。
4)用該方法進(jìn)行發(fā)電時(shí)，吸熱后的蒸氣將其壓力能轉(zhuǎn)化為電能，完成這一過(guò)程的裝置同時(shí)降低了蒸氣的壓力，可參考蒸氣發(fā)電等系統(tǒng)。但與已有蒸氣發(fā)電不同的是，用該方法進(jìn)行的發(fā)電系統(tǒng)，其蒸氣是循環(huán)使用的，而且產(chǎn)生蒸氣所需的熱源是環(huán)境，包括空氣、水、土壤甚至陽(yáng)光等。
5)用該方法進(jìn)行供熱或供冷時(shí)，與傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)不同的是，用該方法進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的空調(diào)系統(tǒng)所需能量可以完全依靠或主要依靠環(huán)境熱能，不象傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)那樣必須耗用大量電能或其它傳統(tǒng)能源。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)境熱能利用方法，其特征在于利用了至少三種技術(shù)或過(guò)程一是膜分離技術(shù)，二是濃度不同的溶液與其溶劑之間蒸氣壓的差異，三是溶劑蒸氣可以被溶液吸收，組成一個(gè)循環(huán)過(guò)程，不斷地吸收環(huán)境熱能并將其轉(zhuǎn)化為動(dòng)能或電能等可用能量。
2.權(quán)利要求1，所述的循環(huán)過(guò)程，應(yīng)用在空調(diào)系統(tǒng)中，其特征在于系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)所需的能量完全由或主要由環(huán)境熱提供。這里的環(huán)境熱包括空氣、水、土壤和陽(yáng)光等所含的熱能。
全文摘要
本發(fā)明是一種環(huán)境熱能的利用方法，其關(guān)鍵在于——利用膜分離技術(shù)，濃度不同的溶液與其溶劑之間蒸氣壓的差異以及溶劑蒸氣可以被溶液吸收等技術(shù)組成一個(gè)循環(huán)過(guò)程工質(zhì)從環(huán)境中吸熱蒸發(fā)，需要時(shí)產(chǎn)生壓力，將壓力轉(zhuǎn)化為動(dòng)能或電能等可用能量后，工質(zhì)蒸氣被以其為溶劑的溶液吸收液化并放熱；液化工質(zhì)通過(guò)分離膜被分離出來(lái)又吸熱蒸發(fā)(同樣溫度下以工質(zhì)為溶劑的溶液不會(huì)蒸發(fā))，至此完成一個(gè)能量轉(zhuǎn)化的循環(huán)并開(kāi)始新的循環(huán)。利用本發(fā)明可以源源不斷地吸收使用環(huán)境熱能，使全球日益緊張的能源局面得到全面改觀。
文檔編號(hào)F24J3/00GK1916528SQ20051003650
公開(kāi)日2007年2月21日 申請(qǐng)日期2005年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月15日
發(fā)明者陳榮勇 申請(qǐng)人:陳榮勇