一種改進(jìn)的卡諾循環(huán)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種改進(jìn)的卡諾循環(huán)方法，包括步驟：熱量從高溫?zé)崃枯斎攵溯斎耄靡跃S持高溫?zé)嵩?，高溫?zé)嵩摧敵鰺崃康礁邷厝珶彷敵?；高溫全熱輸出的熱量?jīng)過高溫驅(qū)動(dòng)熱泵或其它機(jī)械和非機(jī)械功驅(qū)動(dòng)熱泵吸收、混合低溫?zé)崃枯敵龅臒崃?；高低溫混合熱能輸出的熱量傳遞給中溫?zé)嵩矗糜诰S持中溫?zé)嵩?；中溫?zé)嵩从糜谧龉Φ闹袦厝珶彷敵鼋?jīng)中低溫?zé)釞C(jī)做功后輸出中低溫輸出有效功，同時(shí)中低溫做功后余熱輸出的熱量傳遞給低溫?zé)嵩?。本發(fā)明將卡諾循環(huán)與逆卡諾循環(huán)結(jié)合在一起，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了高溫、中溫、低溫?zé)嵩吹木S持，中溫?zé)嵩唇柚ㄖZ熱機(jī)將熱量傳遞給低溫?zé)嵩吹倪^程中對(duì)外輸出功，余熱傳遞到低溫?zé)嵩春螅梢圆恍枰?，通過熱泵和新補(bǔ)充的熱能一起進(jìn)入下一做功循環(huán)。熱效率大大提高。
【專利說明】一種改進(jìn)的卡諾循環(huán)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及卡諾循環(huán)，具體涉及一種改進(jìn)的卡諾循環(huán)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]卡諾循環(huán)是1824年N.L.S.卡諾在對(duì)熱機(jī)的最大可能效率問題作理論研究時(shí)提出的?？ㄖZ進(jìn)一步證明了下述卡諾定理:①在相同的高溫?zé)嵩春拖嗤牡蜏責(zé)嵩粗g工作的一切可逆熱機(jī)的效率都相等，與工作物質(zhì)無(wú)關(guān)，其中Tl、T2分別是高溫和低溫?zé)嵩吹慕^對(duì)溫度。②在相同的高溫?zé)嵩春拖嗤牡蜏責(zé)嵩粗g工作的一切不可逆熱機(jī)的效率不可能大于可逆卡諾熱機(jī)的效率?？赡婧筒豢赡鏌釞C(jī)分別經(jīng)歷可逆和不可逆的循環(huán)過程。
[0003]卡諾定理闡明了熱機(jī)效率的限制，指出了提高熱機(jī)效率的方向(提高Tl、降低T2、減少散熱、漏氣、摩擦等不可逆損耗，使循環(huán)盡量接近卡諾循環(huán))，成為熱機(jī)研究的理論依據(jù)、熱機(jī)效率的限制、實(shí)際熱力學(xué)過程的不可逆性及其間聯(lián)系的研究，導(dǎo)致熱力學(xué)第二定律的建立。
[0004]卡諾定理闡明了熱機(jī)效率的限制，指出了提高熱機(jī)效率的方向，可以簡(jiǎn)要理解為提高高溫溫度、降低低溫溫度、減少其它機(jī)械摩擦和熱損耗。
[0005]卡諾定理也并確實(shí)沒有限定低溫必須高于多少？高溫必須是什么范圍？經(jīng)過100多年的應(yīng)用，人們已經(jīng)太熟悉它了，今天反而人們幾乎很少再去仔細(xì)推敲它的每一個(gè)字句，更多的人則是習(xí)慣于從前人那里吸收“成熟”的理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，繼續(xù)應(yīng)用。
[0006]老師在給學(xué)生傳授有關(guān)卡諾定理知識(shí)的時(shí)候，常常忘不了額外補(bǔ)充幾句，比如:“實(shí)際上、低溫?zé)嵩礈囟萒2降低很難實(shí)現(xiàn)，人們大都考慮如何提高高溫?zé)嵩礈囟萒l，來提高效率”、“顯然，高溫?zé)嵩礈囟萒l越高，效率越高”、“卡諾循環(huán)決定了熱機(jī)的最高理想效率，任何系統(tǒng)的效率都不可能超過這一結(jié)果”，等等。這幾句話表面上看好像沒有問題，但是再仔細(xì)推敲一下，就有些問題:
1、低溫?zé)嵩礈囟入y以降低
在19世紀(jì)，甚至到20世紀(jì)初，確實(shí)，熱機(jī)工作的低溫?zé)嵩赐ǔＪ侵車匀画h(huán)境溫度，降低環(huán)境的溫度難度大、成本高，是不足取的辦法。但是現(xiàn)在，已經(jīng)今非昔比，很多條件、目標(biāo)、要求都發(fā)生了很大的變化，到了該否定這個(gè)觀點(diǎn)的時(shí)候了。
[0007]首先，制冷技術(shù)已經(jīng)很成熟，用熱泵技術(shù)移走熱量實(shí)現(xiàn)制冷的效率已經(jīng)很高，實(shí)現(xiàn)逆卡諾循環(huán)的實(shí)際效率可以達(dá)到理論值的60%以上。人們?cè)诰S持低溫?zé)嵩碩2溫度的時(shí)候，還可以將熱量轉(zhuǎn)移到高溫?zé)嵩磥磉M(jìn)入再次循環(huán)，即便可能不經(jīng)濟(jì)，但是減少熱排放、環(huán)保的作用可能變?yōu)橹饕康?。因此，如果必要，降低低溫?zé)嵩礈囟萒2，既可行，也相對(duì)高效，繼續(xù)研究下去，甚至有辦法達(dá)到既經(jīng)濟(jì)又高效的結(jié)果。
[0008]2、溫度越高效率越高
如果低溫?zé)嵩礈囟萒2不能降低，那么確實(shí)高溫?zé)嵩碩l溫度越高，理論效率越高。但是也就意味著產(chǎn)生熱源能源物質(zhì)的品質(zhì)需要越高。環(huán)境的溫差加大以后材料性能、系統(tǒng)散熱問題越來越突出，綜合成本也大幅度提高，整體經(jīng)濟(jì)性不一定就高！ 從下面的卡諾定理的效率公式nc=1-T2/Ti可以看出這個(gè)效率還有更有意思的情況，想達(dá)到同樣的理論效率，如果T2越大，必須溫差線性增大，Tl急劇升高。
[0009]T2=-200°C，TI=20°C，熱機(jī)效率理論值約是 75% ；T2=20°C，T1=1300°C，熱機(jī)效率理論值也是75% ;分析實(shí)際效率，假設(shè)摩擦損失一樣，從超低溫到常溫的熱機(jī)工作過程，幾乎不會(huì)有熱損失，甚至還會(huì)邊膨脹做功、邊吸受環(huán)境熱，因?yàn)樗薪佑|的熱機(jī)零部件都有可能比工質(zhì)溫度高，整體熱損失少或許還有增加；而在常溫到1300°C高溫之間工作的熱機(jī)，其工質(zhì)溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于環(huán)境，必然會(huì)產(chǎn)生熱量損失。顯然在自然環(huán)境下，低溫段工作的熱機(jī)實(shí)際效率一定高于在高溫段工作的熱機(jī)；按能量熱量總量條件分析，這兩個(gè)過程，前者溫差只有220度、后者溫差達(dá)1280度，前者的能量可以免費(fèi)資源中獲得，后者的能量必須用燃料消耗獲取。前者少量熱能參與工作就有可能獲得高效率，后者必須滿足較高、較集中的熱能供應(yīng)條件才能追求高效率。如果考慮熱機(jī)工作過程的材料、工藝、能源成本,追求高溫的熱機(jī)顯然綜合指標(biāo)會(huì)大大低于低溫段的熱機(jī)。
[0010]如果溫差一樣，兩組熱機(jī)工作在不同溫段，工作介質(zhì)比熱變化不大，熱機(jī)熱量消耗一樣，但根據(jù)卡諾定理，工作溫段越靠近絕對(duì)零度，低溫?zé)嵩礈囟萒2小的理論效率高！高溫段、低溫段工作的熱機(jī)效率理論值差異明顯，高溫段工作的熱機(jī)幾乎沒有任何優(yōu)點(diǎn)。
[0011]因此，這句話現(xiàn)在應(yīng)該改為，工作溫段越低，熱機(jī)越容易獲得高效。
[0012]3、過程熱功轉(zhuǎn)化效率等于系統(tǒng)熱效率
其實(shí)卡諾循環(huán)本身沒有這樣說，后人們多這樣理解和想當(dāng)然。100多年前，維持低溫?zé)嵩春銣鼐鸵揽孔匀唤禍?，還不到考慮效率的時(shí)候；維持高溫?zé)嵩春銣?，就是燃料加熱，也沒有什么第二選擇。
[0013]準(zhǔn)確的說，卡諾定理是說明了一次熱能循環(huán)過程中，熱量轉(zhuǎn)換為功的理論效率，未考慮沒有轉(zhuǎn)換為功的其余部分熱。如果再利用的時(shí)候，不是做功，而是直接熱的利用，那么系統(tǒng)的熱效率實(shí)際是系統(tǒng)做功部分和不做功部分。做功部分有效率上限限制，而熱量直接利用部分也許效率很高。系統(tǒng)當(dāng)然可以理論上實(shí)現(xiàn)100%能量利用，也符合熱力學(xué)第一定律。
[0014]或者換個(gè)思路，如果那部分沒有轉(zhuǎn)化為功利用的熱，以某種方式“零功耗”、“零散失”方式被帶回高溫?zé)嵩?，進(jìn)入下一次熱機(jī)做功循環(huán)，那么按照比例，又會(huì)有部分熱量轉(zhuǎn)換為功；多次循環(huán)，最原始那一部分熱轉(zhuǎn)化為功的效率應(yīng)該是趨向于100%。所以，不應(yīng)該把某個(gè)過程的熱功效率，默認(rèn)等同于系統(tǒng)針對(duì)某個(gè)熱源、某部分熱能的整體熱利用效率。
[0015]4、維持熱源的方法
卡諾循環(huán)假設(shè)條件之一就是有一個(gè)高溫?zé)嵩春鸵粋€(gè)低溫?zé)嵩矗谎芯繜崃繌母邷責(zé)嵩磦鬟f到低溫?zé)嵩粗g時(shí)熱機(jī)的效率，而并沒有提及如何維持高溫?zé)嵩础⒕S持低溫?zé)嵩?、未轉(zhuǎn)換為功的熱量去向問題。早期人類沒有能力高效率的實(shí)現(xiàn)熱量、帶有熱量的工質(zhì)從低溫?zé)嵩崔D(zhuǎn)移到高溫?zé)嵩矗F(xiàn)在有多種方法可以實(shí)現(xiàn)高效率熱量轉(zhuǎn)移，有的需要消耗功，有的僅需要熱量就能實(shí)現(xiàn)熱“搬運(yùn)”，也到了研究較少熱量散失、較少機(jī)械功付出，回收再利用“余熱”，大幅度提聞系統(tǒng)熱功轉(zhuǎn)換效率的時(shí)候了。
目前已經(jīng)可以有多種手段和方法在不消耗機(jī)械能的情況下實(shí)現(xiàn)將低溫?zé)嵩礋崃俊鞍峄亍?、“帶回”高溫?zé)嵩?，減少低溫?zé)嵩磳?duì)環(huán)境的熱散失。如吸收式制冷機(jī)就是用高溫?zé)崮茯?qū)動(dòng)，回收再利用低溫?zé)崮?，輸出中溫?zé)崃?，幾乎不消耗機(jī)械能；高壓鍋爐在幾乎不消耗機(jī)械功的情況下，產(chǎn)生的高溫高壓蒸汽利用射流抽真空原理吸收低溫低壓蒸汽，混合形成中溫中壓蒸汽，將低溫低壓蒸汽所含的熱量，不需要冷凝、散失，直接“帶回”下一次做功循環(huán)等；半導(dǎo)體熱泵消耗電能就可以實(shí)現(xiàn)將低溫?zé)嵩吹臒崃堪徇\(yùn)到高溫?zé)嵩?，這個(gè)電能可以來自于太陽(yáng)能、水電、風(fēng)能等。這幾種方式都能實(shí)現(xiàn)給高溫?zé)嵩囱a(bǔ)充熱量，同時(shí)搬走了低溫?zé)嵩吹臒崃烤S持了低溫恒定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]本發(fā)明的目的是首先利用非機(jī)械動(dòng)力的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)卡諾熱機(jī)做功后傳遞給低溫?zé)嵩吹挠酂徇M(jìn)行再利用，其次采用非機(jī)械功在采用“熱泵”方式“搬運(yùn)”熱能的過程中消耗的能量最終轉(zhuǎn)化為熱作為熱機(jī)高溫?zé)嵩吹臒崃垦a(bǔ)充來源，通過回收再利用低溫?zé)嵩吹纳?，?shí)現(xiàn)熱機(jī)動(dòng)力循環(huán)系統(tǒng)整體熱效率的大幅度提聞。
[0017]本發(fā)明針對(duì)上述問題，提供一種改進(jìn)的卡諾循環(huán)方法。
[0018]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種改進(jìn)的卡諾循環(huán)方法，包括以下步驟:
Si，熱量從高溫?zé)崃枯斎攵溯斎?，用以維持高溫?zé)嵩?，高溫?zé)嵩摧敵鰺崃康礁邷厝珶彷?br> 出；
S2，高溫全熱輸出的熱量經(jīng)過高溫驅(qū)動(dòng)熱泵或其它機(jī)械和非機(jī)械功驅(qū)動(dòng)熱泵吸收、混合低溫?zé)崃枯敵龅臒崃浚?br> S3，高低溫混合熱能輸出的熱量傳遞給中溫?zé)嵩?，用于維持中溫?zé)嵩矗?br> S4，中溫?zé)嵩从糜谧龉Φ闹袦厝珶彷敵鼋?jīng)中低溫?zé)釞C(jī)做功后輸出中低溫輸出有效功，同時(shí)中低溫做功后余熱輸出的熱量傳遞給低溫?zé)嵩础?br> [0019]進(jìn)一步地，所述改進(jìn)的卡諾循環(huán)方法，還包括:
系統(tǒng)從外界獲取熱量的來源是高溫?zé)崃枯斎耄?br> 系統(tǒng)對(duì)外輸出是中低溫輸出有效功；
系統(tǒng)對(duì)外散熱是低溫散熱輸出。
[0020]根據(jù)不同的熱泵效率，低溫?zé)嵩捶謩e處于需要進(jìn)一步對(duì)外冷卻散熱、不需要散熱、需要對(duì)低溫?zé)嵩催M(jìn)一步補(bǔ)充熱量等三種狀態(tài)。
[0021]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明將卡諾循環(huán)與逆卡諾循環(huán)結(jié)合在一起，這個(gè)新的熱機(jī)循環(huán)具有從外界吸收熱量、能量，利用新吸收的熱量、能量將低溫?zé)嵩匆⑹У臒崃俊鞍徇\(yùn)”回中溫?zé)嵩?相對(duì)低溫?zé)嵩淳哂休^高溫度的熱源)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了高溫、中溫、低溫?zé)嵩吹木S持，中溫?zé)嵩唇柚ㄖZ熱機(jī)將熱量傳遞給低溫?zé)嵩吹倪^程中對(duì)外輸出功，余熱傳遞到低溫?zé)嵩春螅梢圆恍枰?，通過熱泵和新補(bǔ)充的熱能一起進(jìn)入下一做功循環(huán)。熱效率大大提高。
[0022]本發(fā)明的價(jià)值還在于用卡諾循環(huán)和逆卡諾循環(huán)解決了熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律矛盾的問題，證明所謂“第二類永動(dòng)機(jī)”的錯(cuò)誤定義，人類可以利用自然界大量的常溫、低溫、中溫?zé)崃哭D(zhuǎn)換為功，可以根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景、目的，使用各種不同的能源實(shí)現(xiàn)資源靈活配置、資源循環(huán)使用。
[0023]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照?qǐng)D，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0024]【專利附圖】

【附圖說明】
構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。
[0025]圖1是本發(fā)明的一種改進(jìn)的卡諾循環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的一種改進(jìn)的卡諾循環(huán)方法流程圖。
[0026]【專利附圖】

【附圖說明】:
I為高溫?zé)崃枯斎搿?為高溫全熱輸出、3為高低溫混合熱能輸出、4為中溫全熱輸出、5為中低溫做功后余熱輸出、6為再利用低溫?zé)崃枯敵觥?為低溫散熱輸出、8為高溫?zé)嵩础?為中溫?zé)嵩础?0為低溫?zé)嵩础?1為中低溫輸出有效功、12為高溫驅(qū)動(dòng)熱泵及13為中低溫?zé)釞C(jī)。
[0027]【具體實(shí)施方式】
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。[0028]圖1示出了本發(fā)明的一種改進(jìn)的卡諾循環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖2示出了本發(fā)明的一種改進(jìn)的卡諾循環(huán)方法流程圖。
[0030]參考圖2，如圖2所示的一種改進(jìn)的卡諾循環(huán)方法，包括以下步驟:
SI，熱量從高溫?zé)崃枯斎隝端輸入，用以維持高溫?zé)嵩?，高溫?zé)嵩?輸出熱量到高溫全熱輸出2 ；
S2，高溫全熱輸出2的熱量經(jīng)過高溫驅(qū)動(dòng)熱泵12或其它機(jī)械和非機(jī)械功驅(qū)動(dòng)熱泵吸收、混合低溫?zé)崃枯敵?的熱量；
S3，高低溫混合熱能輸出3的熱量傳遞給中溫?zé)嵩?，用于維持中溫?zé)嵩? ;
S4，中溫?zé)嵩?用于做功的中溫全熱輸出4經(jīng)中低溫?zé)釞C(jī)13做功后輸出中低溫輸出有效功11，同時(shí)中低溫做功后余熱輸出5的熱量傳遞給低溫?zé)嵩?0。
[0031]所述的改進(jìn)的卡諾循環(huán)方法，還包括:
系統(tǒng)從外界獲取熱量的來源是高溫?zé)崃枯斎隝;
系統(tǒng)對(duì)外輸出是中低溫輸出有效功11;
系統(tǒng)對(duì)外散熱是低溫散熱輸出7。
[0032]QO為高溫?zé)崃枯斎隝的熱量、Ql為高溫全熱輸出2的熱量、Q2為高低溫混合熱能輸出3的熱量、Q3為中溫全熱輸出4的熱量、Q4為中低溫做功后余熱輸出5的熱量、Q5為再利用低溫?zé)崃枯敵?的熱量、Q6為低溫散熱輸出7的熱量、Tl為高溫?zé)嵩?的熱量、T2為中溫?zé)嵩?的熱量、T3為低溫?zé)嵩?0的熱量、Wl為中低溫輸出有效功11的熱量、MO為高溫驅(qū)動(dòng)熱泵12的熱量及M2為中低溫?zé)釞C(jī)13的熱量。
[0033]參考圖1，假設(shè)忽略摩擦、散熱等熱損耗，熱量從QO輸入，用以維持高溫?zé)嵩碩 I，T I輸出Q I經(jīng)過M O熱泵吸收、混合低溫?zé)崃縌5輸出中溫?zé)崃縌2傳遞給中溫?zé)嵩矗糜诰S持中溫?zé)嵩?；中溫?zé)嵩从糜谧龉Φ闹袦厝珶酫3經(jīng)M2熱機(jī)做功后輸出中低溫有效功W1，同時(shí)余熱Q4傳遞給低溫?zé)嵩碩3 ；
系統(tǒng)從外界獲取熱量的來源是QO ；
系統(tǒng)對(duì)外輸出是有效功Wl ；
系統(tǒng)對(duì)外散熱是Q6 ；
根據(jù)能量守恒進(jìn)行推算:
QO = Ql = Wl + Q6Q2 = Ql + Q5
Q3 = Q2 = Wl + Q4
Q4 = Q5 + Q6
假設(shè)，T1=900K，Τ2=400Κ，Τ3=300Κ:
根據(jù)卡諾定理，M2的理論效率是1_Τ3/Τ2=25%
根據(jù)逆卡諾循環(huán)原理，MO的理論 C0P=T2/(T2-T3)=4，則上述關(guān)系表達(dá)式推導(dǎo)結(jié)果如
下:
Q2 = Ql + Q5 = 4 QO
Wl = 25% Q2 = QO
Q4 = Q2 - Wl = 3 QO
Q6 = Q4 - Q5 = O
這時(shí)候系統(tǒng)理論上沒有熱排放，屬于“第二類永動(dòng)機(jī)”。但是符合熱力學(xué)第一定律。
[0034]該循環(huán)用一個(gè)大溫差平臺(tái)的“逆卡諾循環(huán)”、包含了一個(gè)“卡諾循環(huán)”。上述過程中，如果提高T3，MO熱泵COP效率提高，最后的結(jié)果Q6將是負(fù)輸出，其含義在于需要補(bǔ)充熱量，也就是說需要另一個(gè)較高溫度熱源輸出熱量，給低溫?zé)嵩垂?；如果降低T3，或者其它原因造成MO熱泵的COP降低，Q6結(jié)果將非零，是正數(shù)，開始需要散熱來維持低溫?zé)嵩春銣亍?br> [0035]在實(shí)際已有的應(yīng)用中，Tl取決于直接、間接借助合適的工質(zhì)影響MO這個(gè)環(huán)節(jié)的COP值。例如采用吸收式制冷機(jī)，溫度越高，效率越高，越接近理論值；如果采用流體驅(qū)動(dòng)的射流真空泵、氣體放大器方式實(shí)現(xiàn)熱泵，Tl越高，工質(zhì)的溫度越高、壓力越大、抽真空混合能力越強(qiáng)。
[0036]上述過程中，T2、T3越近，內(nèi)部M2效率越低，系統(tǒng)越容易實(shí)現(xiàn)。這在工程上的意義可以降低熱機(jī)的工作壓力、安全風(fēng)險(xiǎn)、制造成本、熱量散失等。當(dāng)然，效率太低以后，難以抵消過程中系統(tǒng)的整體能量損耗，就沒有實(shí)際意義。
[0037]本發(fā)明根據(jù)能量守恒定律，QO也可以是一種輸入能量W0，WO可以是電能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、機(jī)械能、熱能；Ql也可以理解為一種與QO相同或不同的能量輸出方式，主要是取決于熱泵的驅(qū)動(dòng)模式，輸出的能源方式滿足所選擇的熱泵的種類；熱泵的選擇，則是基于系統(tǒng)應(yīng)用過程的過程要求；T1高溫?zé)嵩匆部梢越忉尀槭荳O轉(zhuǎn)換平臺(tái)，持續(xù)不斷將輸入的能源轉(zhuǎn)換為熱泵所需要驅(qū)動(dòng)能源資源。
[0038]本發(fā)明將卡諾循環(huán)與逆卡諾循環(huán)結(jié)合在一起，這個(gè)新的熱機(jī)循環(huán)具有從外界吸收熱量、能量，利用新吸收的熱量、能量將低溫?zé)嵩匆⑹У臒崃俊鞍徇\(yùn)”回中溫?zé)嵩?相對(duì)低溫?zé)嵩淳哂休^高溫度的熱源)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了高溫、中溫、低溫?zé)嵩吹木S持，中溫?zé)嵩唇柚ㄖZ熱機(jī)將熱量傳遞給低溫?zé)嵩吹倪^程中對(duì)外輸出功，余熱傳遞到低溫?zé)嵩春?，可以不需要散熱，通過熱泵和新補(bǔ)充的熱能一起進(jìn)入下一做功循環(huán)。熱效率大大提高。
[0039]本發(fā)明的價(jià)值還在于用卡諾循環(huán)和逆卡諾循環(huán)解決了熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律矛盾的問題，證明所謂“第二類永動(dòng)機(jī)”的錯(cuò)誤定義，人類可以利用自然界大量的常溫、低溫、中溫?zé)崃哭D(zhuǎn)換為功，可以根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景、目的，使用各種不同的能源實(shí)現(xiàn)資源靈活配置、資源循環(huán)使用。
[0040]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種改進(jìn)的卡諾循環(huán)方法，其特征在于，包括以下步驟: SI，熱量從高溫?zé)崃枯斎?I)端輸入，用以維持高溫?zé)嵩?8)，高溫?zé)嵩?8)輸出熱量到高溫全熱輸出(2)； S2，高溫全熱輸出(2)的熱量經(jīng)過高溫驅(qū)動(dòng)熱泵(12)或其它機(jī)械和非機(jī)械功驅(qū)動(dòng)熱泵吸收、混合低溫?zé)崃枯敵?6)的熱量； S3，高低溫混合熱能輸出(3)的熱量傳遞給中溫?zé)嵩?9)，用于維持中溫?zé)嵩?9)； S4，中溫?zé)嵩?9)用于做功的中溫全熱輸出(4)經(jīng)中低溫?zé)釞C(jī)(13)做功后輸出中低溫輸出有效功(11)，同時(shí)中低溫做功后余熱輸出(5)的熱量傳遞給低溫?zé)嵩?10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求2所述的改進(jìn)的卡諾循環(huán)方法，其特征在于，還包括: 系統(tǒng)從外界獲取熱量的來源是高溫?zé)崃枯斎?I)； 系統(tǒng)對(duì)外輸出是中低溫輸出有效功(11); 系統(tǒng)對(duì)外散熱是低溫散熱輸出(7)。
【文檔編號(hào)】F01K23/06GK103939159SQ201410196490
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年5月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月12日
【發(fā)明者】茍仲武 申請(qǐng)人:茍仲武