15+57. 893) - (273. 15+25) = 10. 064 且（27。(：為R-123 制冷劑的常規(guī)溫度，89 °C為R-123制冷劑即將氣化之前的溫度），（在這里，57. 893為上 述申請(qǐng)的R-123溫度上升過程的中間冷凝溫度），再次投入R-123之后從26. 85°C上升 至88. 935°C的熱量計(jì)算步驟（表現(xiàn)為第一步驟）消耗288. 95Kj/kg- 224. 43Kj/kg= 64. 52Kj/kg的熱量。
[0047] 2)氣化區(qū)間（在89°C氣化的區(qū)間）的性能系數(shù)及熱消耗量計(jì)算
[0048] (273. 15+89)/[273. 15+89) - (273. 15+25)] = 5. 66,R-123 制冷劑在 88. 93°C 飽和液狀態(tài)相變?yōu)轱柡驼魵獍l(fā)生氣化所需的熱量計(jì)算步驟（表現(xiàn)為第二步驟）消耗 429. 14Kj/kg- 288. 95Kj/kg= 140. 19Kj/kg的熱量。歸納如下表 2 所示。
[0049]表 2
[0050] (Table2)
[0051] 在R-123的溫度上升區(qū)間及氣化區(qū)間的熱消耗量
[0052]
[0053] 在這里，若將在冷凝方法中溫度上升區(qū)間的強(qiáng)制空氣轉(zhuǎn)換為強(qiáng)制對(duì)流，并在氣化 區(qū)間利用熱傳遞比強(qiáng)制對(duì)流更快的相變計(jì)算出實(shí)際性能系數(shù)，則如下表3。
[0054]表 3
[0055] (Table3)
[0056] 性能系數(shù)（C. 0?P)計(jì)算的比較分析
[0057]
[0058] 如上表3所示，求溫度上升區(qū)間的性能系數(shù)和氣化區(qū)間的性能系數(shù)的加重平均 值，加權(quán)平均計(jì)算[(64. 52*18. 2)+ (140. 19*10. 24)八64. 52+140. 19)] = 12. 74,因此性能 系數(shù)可以為12. 74以上。
[0059]另一方面，如圖2所示，以性能系數(shù)的概念看T-S線圖（溫度和熵的相關(guān)關(guān)系），熱 力學(xué)第一定律的總能源Q=h+(w*熱栗性能系數(shù)）（在這里，h為再次投入R-123時(shí)的熱狀 態(tài)量（以下，T-S線圖的面積設(shè)為a)，w為熱栗所需電量，因此在下面T-S線圖中Q=a+b。
[0060]詳細(xì)看T-S(溫度-熵）線圖及不同區(qū)間的說明（為R-123的情況下），
[0061]h3 - 0絕熱膨脹過程
[0062] 0-h4絕熱膨脹過程及之后的自然冷卻及損失過程
[0063]h4 -hi通過絕熱膨脹過程以后的工作流體（濕蒸氣）的冷卻進(jìn)行的水分化（冷 凝）過程
[0064]hi-h2強(qiáng)制壓縮投入過程（永久重復(fù)使用），計(jì)算時(shí)hiNh2。
[0065] h2 -p熱放出器的預(yù)熱過程（溫度上升過程）（R-123制冷劑的溫度上升過程，表 現(xiàn)為第一步驟）
[0066] p-h3等壓蒸發(fā)過程（R-123制冷劑的氣化過程，表現(xiàn)為第二步驟）。
[0067] 并且，計(jì)算熱效率時(shí)，將壓縮機(jī)容量假設(shè)為4. 2402kw/h，代入上述性能系數(shù) (C. 0.P) 12. 74進(jìn)行計(jì)算的結(jié)果如表4。
[0068] 表 4
[0069] (Table4)
[0070] 熱效率計(jì)算
[0071]
[0072] 本發(fā)明中，將R-123工作流體的氣化能源絕熱膨脹，代入到朗肯循環(huán)公式并計(jì)算 熱效率的結(jié)果如表5。
[0073]表 5
[0074] (Table5)
[0075] 代入到朗肯循環(huán)公式計(jì)算熱效率
[0076]
[0077]在這里，hiNh2，
[0078]S4 =Slf+X4(Slfg)中
[0079]X4 = (1. 6661 - 1. 0815)/(1. 6475 - 1. 0851) = 1. 03307
[0080]h4 = 224. 43+1. 03307(393. 14-224. 43) = 398. 72
[0081]因此熱效率=1 一（h4_hlV(h3 -h2)
[0082] = 1 - (398. 72 - 224. 43)/(429. 14 - 224. 43)
[0083] = 0. 1486
[0084] =14.86% (熱效率）
[0085] 如上所述，已計(jì)算出性能系數(shù)，得出熱效率的計(jì)算值，
[0086] 性能系數(shù)*熱效率=電生產(chǎn)量
[0087]因此，（273. 15+89)/[ (273. 15+89)-(273. 15+15)] = 362. 15/74 = 4. 89
[0088] 計(jì)算出上述兩個(gè)區(qū)間的加權(quán)平均性能系數(shù)，
[0089] [(64. 52*7. 71)+ (140. 19*4. 89)]/(64. 52+140. 19) = (497. 44+685. 52)/204, 71 =5. 77
[0090] 如表4假設(shè)并計(jì)算出實(shí)際電生產(chǎn)量，
[0091] 4. 2402*5. 77 = 24. 4659kj/kg且再次投入的能源為 24. 4659*0. 096 = 26.8146kj/kg
[0092]若將兩者上加，則 24. 4659+26. 8146 = 51. 2805kj/kg，乘以熱效率 14. 86%
[0093] 51. 2805kj/kg*14. 86% = 7. 6202kw/h
[0094] 表6中，系統(tǒng)消耗的電使用量為5. 1402kw/h，因此比較上述兩個(gè)可知，電生產(chǎn)量為 (悲觀的最低值）7. 6202kw/h>5. 1402kw/h。
[0095] 表6
[0096] (Table6)
[0097] 在本發(fā)明的裝置的各負(fù)荷的需電量和發(fā)電量的比較
[0098]
[0099] 本發(fā)明中，將25°C的空氣中的熱量引入上述發(fā)電裝置內(nèi)，以冷凝方法，在溫度上升 區(qū)間利用強(qiáng)制對(duì)流，而不是強(qiáng)制空氣轉(zhuǎn)換，在作為第二次工作區(qū)間的氣化區(qū)間利用熱傳遞 比強(qiáng)制對(duì)流更快的R-123的相變，
[0100] 使用氨（NH3)和R-123制冷劑等作為工作流體，來使性能系數(shù)達(dá)到12. 74以上，從 而可以生產(chǎn)如上述例的16. 82kw/h以上的發(fā)電量，即使使用系統(tǒng)的內(nèi)部各負(fù)荷消耗的電量 5. 1402kw/h，也可以生產(chǎn)將11. 6798kw/h以上用作外部電源的閑置電量。
[0101] 以上，通過優(yōu)選實(shí)施例說明了本發(fā)明，但這只不過是有助于理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi) 容，發(fā)明的技術(shù)范圍并不局限于此。
[0102] S卩，在不脫離本發(fā)明的技術(shù)主旨的情況下，本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 可以進(jìn)行多種變更或改變，顯然，這種變更或改變?cè)诎l(fā)明要求保護(hù)范圍的解釋層面上屬于 本發(fā)明的技術(shù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.利用空氣(大氣）潛熱的發(fā)電裝置，其特征在于，包括： 氨蒸發(fā)器，將空氣中包含的潛熱引入上述發(fā)電裝置內(nèi)，并使氨通過上述發(fā)電裝置的內(nèi) 部的管道，使上述氨氣化來吸收熱量； 第一強(qiáng)制通風(fēng)機(jī)，將被利用的空氣(大氣）向外部排出； 熱栗，通過壓縮被氣化的氨制冷劑而進(jìn)一步提高溫度； 熱交換器，使被壓縮的氣化了的氨制冷劑通過管道內(nèi)部，使收容在上述熱交換器的內(nèi) 部的R-123溶液沸騰來產(chǎn)生蒸氣； 蒸氣機(jī)，通過使產(chǎn)生的蒸氣絕熱膨脹來工作； 無(wú)刷發(fā)電機(jī)，通過上述蒸氣機(jī)的工作而產(chǎn)生電； 濕蒸氣冷卻器，將絕熱膨脹后處于濕蒸氣狀態(tài)的R-123用第二壓縮馬達(dá)壓縮并使該 R-123通過管道內(nèi)部，并進(jìn)行冷卻以使R-123液化； 第二強(qiáng)制通風(fēng)機(jī)，將由上述濕蒸氣冷卻器放出的周邊的熱量向外部排出； 第一壓縮馬達(dá)，使通過上述濕蒸氣冷卻器的R-123加速并投入到上述熱交換器的內(nèi) 部； 膨脹閥，將通過上述熱交換器的高壓的氨輸送到上述氨蒸發(fā)器之前減壓至低壓，并調(diào) 節(jié)氨的流量。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用空氣（大氣）潛熱的發(fā)電裝置，目的是將氨作為工作流體并將25℃溫度下的潛熱吸收到裝置內(nèi)，利用流體自身循環(huán)產(chǎn)生的能源，從而自身生產(chǎn)動(dòng)力或電能并作為外部電源使用，上述利用空氣（大氣）潛熱的發(fā)電裝置的特征在于，包括：氨蒸發(fā)器，將空氣中包含的潛熱引入上述發(fā)電裝置內(nèi)，并使氨通過上述發(fā)電裝置的內(nèi)部的管道，使上述氨氣化來吸收熱量；第一強(qiáng)制通風(fēng)機(jī)，將被利用的空氣（大氣）向外部排出；熱泵，通過壓縮被氣化的氨制冷劑而進(jìn)一步提高溫度；熱交換器，使被壓縮的氣化了的氨制冷劑通過管道內(nèi)部，使收容在上述熱交換器的內(nèi)部的R-123溶液沸騰來產(chǎn)生蒸氣；蒸氣機(jī)，通過使產(chǎn)生的蒸氣絕熱膨脹來工作；無(wú)刷發(fā)電機(jī)，通過上述蒸氣機(jī)的工作而產(chǎn)生電；濕蒸氣冷卻器，將絕熱膨脹后處于濕蒸氣狀態(tài)的R-123用第二壓縮馬達(dá)壓縮并使該R-123通過管道內(nèi)部，并進(jìn)行冷卻以使R-123液化；第二強(qiáng)制通風(fēng)機(jī)，將由上述濕蒸氣冷卻器放出的周邊的熱量向外部排出；第一壓縮馬達(dá)，使通過上述濕蒸氣冷卻器的R-123加速并投入到上述熱交換器的內(nèi)部；膨脹閥，將通過上述熱交換器的高壓的氨輸送到上述氨蒸發(fā)器之前減壓至低壓，并調(diào)節(jié)氨的流量。
【IPC分類】F01K25/10, F01K25/00, F03G7/04
【公開號(hào)】CN105102773
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480001340
【發(fā)明人】韓相求
【申請(qǐng)人】萊西亞株式會(huì)社
【公開日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2014年10月20日
【公告號(hào)】WO2015133697A1