專利名稱：空氣能源節(jié)能空調(diào)發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)電系統(tǒng)，特別是涉及一種空氣能源節(jié)能空調(diào)發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
參閱圖1，以往的空調(diào)機(jī)100包含一膨脹閥101、一蒸發(fā)器102、一壓縮機(jī)103，及一冷凝器104，在該蒸發(fā)器102處與該冷凝器104處分別設(shè)有一風(fēng)扇105，冷煤吸取空氣中的熱能，再將熱能帶到該冷凝器104處，透過風(fēng)扇105將熱能逸散在空氣中，造成大氣暖化，因此以往的空調(diào)機(jī)100產(chǎn)生許多的熱能排放，衍生暖化問題，隨著節(jié)能觀念盛行，如何來運用熱能為相關(guān)業(yè)者的發(fā)展目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種更加有效率地提取熱能的空氣能源節(jié)能空調(diào)發(fā)電系統(tǒng)。本發(fā)明空氣能源節(jié)能空調(diào)發(fā)電系統(tǒng)，包含一個空調(diào)單元，該空調(diào)單元的回路依序包括一個膨脹閥、一個蒸發(fā)器、一個壓縮機(jī)，及一個冷凝器，該空調(diào)單元還包括一個設(shè)置于該蒸發(fā)器的風(fēng)扇，該空調(diào)單元的空調(diào)冷煤在該膨脹閥中壓力降低，接著在該蒸發(fā)器中蒸發(fā)為氣態(tài)，接著在該壓縮機(jī)中壓力升高，最后在該冷凝器中凝結(jié)為液態(tài)；其特征在于該空氣能源節(jié)能空調(diào)發(fā)電系統(tǒng)還包含一個發(fā)電單元，該發(fā)電單元的回路依序包括一個位于該蒸發(fā)器的散熱部、一個位于該冷凝器的吸熱部，及一個渦輪機(jī)，該發(fā)電單元還包括一個連接該渦輪機(jī)的發(fā)電機(jī)，該發(fā)電單元的發(fā)電冷煤在該散熱部中凝結(jié)為液態(tài)，而在吸熱部中蒸發(fā)為氣態(tài)，驅(qū)動該渦輪機(jī)產(chǎn)生動能至該發(fā)電機(jī)。本發(fā)明空氣能源節(jié)能空調(diào)發(fā)電系統(tǒng)，該發(fā)電單元還包括一個熱電元件，該熱電元件設(shè)置于回路中的該渦輪機(jī)與該散熱部間，該熱電元件具有一個熱端及一個冷端，該熱端連接于該發(fā)電單元渦輪機(jī)與散熱部間的回路上，該冷端連接于該空調(diào)單元蒸發(fā)器與壓縮機(jī)間的回路上。本發(fā)明空氣能源節(jié)能空調(diào)發(fā)電系統(tǒng)，該發(fā)電單元還包括一個動力泵，該動力泵設(shè)置于回路中的該散熱部與該吸熱部間。本發(fā)明空氣能源節(jié)能空調(diào)發(fā)電系統(tǒng)，還包含一個連接該壓縮機(jī)與動力泵的控制器，該控制器包括一個電池組。本發(fā)明空氣能源節(jié)能空調(diào)發(fā)電系統(tǒng)，該渦輪機(jī)、該壓縮機(jī)與該發(fā)電機(jī)共軸。本發(fā)明空氣能源節(jié)能空調(diào)發(fā)電系統(tǒng)，該發(fā)電單元還包含一個位于該渦輪機(jī)與該壓縮機(jī)間的單向軸承。本發(fā)明空氣能源節(jié)能空調(diào)發(fā)電系統(tǒng)，該空調(diào)單元的空調(diào)冷煤沸點低于該發(fā)電單元的發(fā)電冷煤。本發(fā)明空氣能源節(jié)能空調(diào)發(fā)電系統(tǒng)，該空調(diào)單元的空調(diào)冷煤為二氧化碳。本發(fā)明空氣能源節(jié)能空調(diào)發(fā)電系統(tǒng)，該發(fā)電單元的冷煤為水或氨。
本發(fā)明空氣能源節(jié)能空調(diào)發(fā)電系統(tǒng)，該熱電元件與該發(fā)電機(jī)連接于該控制器。本發(fā)明空氣能源節(jié)能空調(diào)發(fā)電系統(tǒng)，該發(fā)電單元還包括一個史特林引擎，該史特林引擎設(shè)置于回路中的該渦輪機(jī)與該散熱部間，該史特林引擎具有一個冷端及一個熱端，該冷端連接于該空調(diào)單元蒸發(fā)器與壓縮機(jī)間的回路上，該熱端連接于該發(fā)電單元渦輪機(jī)與散熱部間的回路上。本發(fā)明空氣能源節(jié)能空調(diào)發(fā)電系統(tǒng)，該空調(diào)單元回路于該冷端處還包括一個S型管路，該發(fā)電單元回路于該熱端還包括一個S型管路。本發(fā)明的有益效果在于該發(fā)電單元的熱電元件、散熱部與吸熱部，于該空調(diào)單元回路中的三處與該空調(diào)單元進(jìn)行熱交換，確實提取該空調(diào)單元回路中的熱能，增加該發(fā)電單元的電能產(chǎn)出。


圖1是以往的一種空調(diào)機(jī)的回路示意圖；圖2是本發(fā)明空氣能源節(jié)能空調(diào)發(fā)電系統(tǒng)的第一較佳實施例的回路示意圖；圖3是本發(fā)明空氣能源節(jié)能空調(diào)發(fā)電系統(tǒng)的第二較佳實施例的回路示意圖；圖4是本第二較佳實施例的一個史特林引擎的局部回路示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明參閱圖2，本發(fā)明空氣能源節(jié)能空調(diào)發(fā)電系統(tǒng)的第一較佳實施例包含一個空調(diào)單元1、一個發(fā)電單元2，及一個控制器3。該空調(diào)單元1使用低沸點空調(diào)冷煤，例如二氧化碳，該空調(diào)單元1的回路依序包括一個膨脹閥11、一個蒸發(fā)器12、一個壓縮機(jī)13，及一個冷凝器14，該空調(diào)單元1還包括一個設(shè)置于該蒸發(fā)器12的風(fēng)扇15，及一個設(shè)置于該冷凝器14與該膨脹閥11間的儲液槽16。該發(fā)電單元2使用中高沸點發(fā)電冷煤，例如水或氨，也就是發(fā)電冷煤的沸點高于空調(diào)冷煤，該發(fā)電單元2的回路依序包括一個熱電元件(thermoelectric) 21、一個位于該蒸發(fā)器12的散熱部22、一個動力泵23、一個位于該冷凝器14的吸熱部M，及一個渦輪機(jī)25，該發(fā)電單元2還包括一個連接該渦輪機(jī)25的發(fā)電機(jī)沈，該熱電元件具有一個冷端211及一個熱端212，該熱端212連接于該發(fā)電單元2渦輪機(jī)25與散熱部22間的回路上，該冷端211連接于該空調(diào)單元1蒸發(fā)器12與壓縮機(jī)間13的回路上，該熱電元件21利用熱端212與冷端211的溫差來發(fā)電。該控制器3連接該壓縮機(jī)13與動力泵23間，該控制器3包括一個電池組31，開機(jī)之后，先將電能供應(yīng)至該壓縮機(jī)間13，待發(fā)電機(jī)沈發(fā)電后，減少對該壓縮機(jī)間13的供電量。在本較佳實施例中，首先敘述該空調(diào)單元1的回路，該空調(diào)單元1的空調(diào)冷煤在經(jīng)過該膨脹閥11前溫度為35°c，且空調(diào)冷煤呈高壓中溫液態(tài)狀，而經(jīng)過該膨脹閥11后降溫為-10°C的半液半氣態(tài)霧狀，接續(xù)地到達(dá)該蒸發(fā)器12，透過該風(fēng)扇15，將空氣中的熱能與該蒸發(fā)器12中的空調(diào)冷煤進(jìn)行熱交換，而后空調(diào)冷煤溫度升高至_5°C，且在該蒸發(fā)器12由低壓低溫半液半氣態(tài)霧狀蒸發(fā)為低壓低溫氣態(tài)狀，該蒸發(fā)器12與該風(fēng)扇15位于該空調(diào)單元1的出風(fēng)口，而后空調(diào)冷煤接至該熱電元件21的冷端211，通過該熱電元件21后為5°C，接著空調(diào)冷煤透過該壓縮機(jī)溫度升高至125°C，呈高壓高溫氣態(tài)狀，最后，將空氣中的熱能帶至該冷凝器14散出后，降溫至35°C，并且空調(diào)冷煤凝結(jié)為高壓中溫液態(tài)狀，此即為該空調(diào)單元1的回路。而該發(fā)電單元2的回路敘述如后，該發(fā)電單元2的發(fā)電冷煤在經(jīng)過該熱電元件21的熱端212前為60°C，且發(fā)電冷煤呈中壓中溫半液態(tài)半氣態(tài)霧狀，而后降溫為50°C，接著發(fā)電冷煤通入位于該蒸發(fā)器12的該散熱部22中，與該空調(diào)單元1的蒸發(fā)器12進(jìn)行熱交換，發(fā)電冷煤于該散熱部22降溫至30°C，且在該散熱部22由中壓中溫半液態(tài)半氣態(tài)霧狀凝結(jié)為中壓低溫液態(tài)狀，接著通過該動力泵23后，呈高壓中溫液態(tài)狀，接著發(fā)電冷煤通入位于該冷凝器14的該吸熱部24，吸收熱能后升溫為120°C，并且發(fā)電冷煤蒸發(fā)為高壓高溫氣態(tài)狀，最后通入該渦輪機(jī)25，使該渦輪機(jī)25產(chǎn)生動能，供給該發(fā)電機(jī)沈發(fā)電，通過該渦輪機(jī)25后溫度降為60°C，此即為該發(fā)電單元2的回路。更進(jìn)一步說明的是，該冷凝器14與該吸熱部M之間的熱交換，是直接空調(diào)冷煤對發(fā)電冷煤熱交換，并不透過其他物質(zhì)作為媒介，因此熱交換效率較高。在本較佳實施例中，該空調(diào)單元1的COP值在環(huán)境溫度越高時，COP值越高，而透過該發(fā)電單元2的散熱部22位于該空調(diào)單元1的蒸發(fā)器12處，確實提高了該空調(diào)單元1的COP值高達(dá)4. 5，也就是當(dāng)將10千瓦的電能輸入該壓縮機(jī)13時，該空調(diào)單元1可以產(chǎn)生45千瓦的熱能，而該發(fā)電單元2的吸熱部24、渦輪機(jī)25、發(fā)電機(jī)沈可以將近20 %至30 %的熱能轉(zhuǎn)換為電能，也就是可以產(chǎn)生近9千瓦至13. 5千瓦的電能，此外，該熱電元件21約可產(chǎn)生1千瓦至2千瓦的電能，由前述可知本較佳實施例的能量損耗極少，若進(jìn)一步提升轉(zhuǎn)換率，則可用于發(fā)電。更進(jìn)一步說明的是，該熱電元件21與該發(fā)電機(jī)沈連接于該控制器3，讓本發(fā)明在運作時相當(dāng)省電，若有產(chǎn)出多余的電能，亦可輸出供外界使用。此外該渦輪機(jī)25、該壓縮機(jī)13與該發(fā)電機(jī)沈共軸，且該渦輪機(jī)25與該壓縮機(jī)13間為單向軸承27，開機(jī)時，外界先提供電能給該壓縮機(jī)13，而該渦輪機(jī)25產(chǎn)生的動能則用于供給該壓縮機(jī)13與該發(fā)電機(jī)26。參閱圖3與圖4，本發(fā)明空氣能源節(jié)能空調(diào)發(fā)電系統(tǒng)的第二較佳實施例與該第一較佳實施例大致相同，不同處在于該第二較佳實施例還包含一個史特林引擎觀，該史特林引擎觀設(shè)置于回路中的該渦輪機(jī)25與該散熱部22間，該史特林引擎觀具有一個冷端281及一個熱端觀2，該冷端281連接于該空調(diào)單元1蒸發(fā)器12與壓縮機(jī)13間的回路上，該熱端282連接于該發(fā)電單元2渦輪機(jī)25與散熱部間22的回路上，該空調(diào)單元1回路于該冷端281處還包括一個S型管路17，該發(fā)電單元2回路于該熱端282還包括一個S型管路四。綜上所述，本發(fā)明空氣能源節(jié)能空調(diào)發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)點如下所述一、由于該空調(diào)單元1的COP值在環(huán)境溫度越高時，COP值越高，而透過該發(fā)電單元2的散熱部22位于該空調(diào)單元1的蒸發(fā)器12處，確實提高了該空調(diào)單元1的COP值，讓本發(fā)明的能量損耗極少。此外，該熱電元件21與該發(fā)電機(jī)沈連接于該控制器3，讓本發(fā)明在運作時相當(dāng)省電。二、該發(fā)電單元2的回路與該空調(diào)單元1的回路總共進(jìn)行三次的熱交換，分別是該熱電元件21的冷端211與熱端212、該蒸發(fā)器12與該散熱部22，以及該冷凝器14與吸熱部24，透過該發(fā)電單元2與該空調(diào)單元1回路中的空調(diào)冷煤與發(fā)電冷煤溫差，使該熱電元件21將溫差轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，而透過該散熱部22與該吸熱部24，吸收該空調(diào)單元1中的熱能，透過該渦輪機(jī)25轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?，進(jìn)而供給該發(fā)電機(jī)沈進(jìn)行發(fā)電，因此，透過該發(fā)電單元2達(dá)到有效地提取該空調(diào)單元1中的熱能，確實能達(dá)成本發(fā)明目的。
權(quán)利要求
1.一種空氣能源節(jié)能空調(diào)發(fā)電系統(tǒng)，包含一個空調(diào)單元，該空調(diào)單元的回路依序包括一個膨脹閥、一個蒸發(fā)器、一個壓縮機(jī)，及一個冷凝器，該空調(diào)單元還包括一個設(shè)置于該蒸發(fā)器的風(fēng)扇，該空調(diào)單元的空調(diào)冷煤在該膨脹閥中壓力降低，接著在該蒸發(fā)器中蒸發(fā)為氣態(tài)，接著在該壓縮機(jī)中壓力升高，最后在該冷凝器中凝結(jié)為液態(tài)；其特征在于該空氣能源節(jié)能空調(diào)發(fā)電系統(tǒng)還包含一個發(fā)電單元，該發(fā)電單元的回路依序包括一個位于該蒸發(fā)器的散熱部、一個位于該冷凝器的吸熱部，及一個渦輪機(jī)，該發(fā)電單元還包括一個連接該渦輪機(jī)的發(fā)電機(jī)，該發(fā)電單元的發(fā)電冷煤在該散熱部中凝結(jié)為液態(tài)，而在吸熱部中蒸發(fā)為氣態(tài)，驅(qū)動該渦輪機(jī)產(chǎn)生動能至該發(fā)電機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣能源節(jié)能空調(diào)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于該發(fā)電單元還包括一個熱電元件，該熱電元件設(shè)置于回路中的該渦輪機(jī)與該散熱部間，該熱電元件具有一個熱端及一個冷端，該熱端連接于該發(fā)電單元渦輪機(jī)與散熱部間的回路上，該冷端連接于該空調(diào)單元蒸發(fā)器與壓縮機(jī)間的回路上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空氣能源節(jié)能空調(diào)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于該發(fā)電單元還包括一個動力泵，該動力泵設(shè)置于回路中的該散熱部與該吸熱部間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空氣能源節(jié)能空調(diào)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于還包含一個連接該壓縮機(jī)與動力泵的控制器，該控制器包括一個電池組。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣能源節(jié)能空調(diào)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于該渦輪機(jī)、該壓縮機(jī)與該發(fā)電機(jī)共軸，該發(fā)電單元還包含一個位于該渦輪機(jī)與該壓縮機(jī)間的單向軸承。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣能源節(jié)能空調(diào)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于該空調(diào)單元的空調(diào)冷煤沸點低于該發(fā)電單元的發(fā)電冷煤。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的空氣能源節(jié)能空調(diào)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于該空調(diào)單元的空調(diào)冷煤為二氧化碳，該發(fā)電單元的冷煤為水或氨。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的空氣能源節(jié)能空調(diào)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于該熱電元件與該發(fā)電機(jī)連接于該控制器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣能源節(jié)能空調(diào)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于該發(fā)電單元還包括一個史特林引擎，該史特林引擎設(shè)置于回路中的該渦輪機(jī)與該散熱部間，該史特林引擎具有一個冷端及一個熱端，該冷端連接于該空調(diào)單元蒸發(fā)器與壓縮機(jī)間的回路上，該熱端連接于該發(fā)電單元渦輪機(jī)與散熱部間的回路上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的空氣能源節(jié)能空調(diào)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于該空調(diào)單元回路于該冷端處還包括一個S型管路，該發(fā)電單元回路于該熱端還包括一個S型管路。
全文摘要
一種空氣能源節(jié)能空調(diào)發(fā)電系統(tǒng)包含一個空調(diào)單元及一個發(fā)電單元，該空調(diào)單元的回路依序包括一個膨脹閥、一個蒸發(fā)器、一個壓縮機(jī)及一個冷凝器，該空調(diào)單元還包括一個設(shè)置于該蒸發(fā)器的風(fēng)扇，該發(fā)電單元的回路依序包括一個熱電元件、一個位于該蒸發(fā)器的散熱部、一個動力泵、一個位于該冷凝器的吸熱部及一個渦輪機(jī)，該發(fā)電單元還包括一個連接該渦輪機(jī)的發(fā)電機(jī)，利用該發(fā)電單元的熱電元件、散熱部與吸熱部，于該空調(diào)單元的回路與該發(fā)電單元的回路進(jìn)行熱交換，確實提取該空調(diào)單元回路中的熱能，以增加該發(fā)電單元的電能產(chǎn)出。
文檔編號F24F12/00GK102588009SQ20111000911
公開日2012年7月18日 申請日期2011年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月17日
發(fā)明者阮家文, 魏益堂 申請人:六逸科技股份有限公司, 阮家文, 魏益堂