[发明专利]内部热交换式正反馈单循环热泵发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种发电装置，尤其是涉及一种内部热交换式正反馈单循环热泵发电装置。

背景技术

随着世界环境污染的日益严重和能源危机的不断加剧，人们对新能源（清洁能源）的开发和应用也加快了脚步，如今虽然已取得了较为长足的进步，但是依旧存在着许多难以完美解决的各种问题，如系统的能量转换效率低下、所使用的燃料或工质易燃易爆或有毒等等，在此不作一一叙述，这些问题都困扰、阻碍着人们对新能源的研究与应用的步伐。     

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了缓减目前环境污染日益严重以及能源危机加剧的局势，而提供一种内部热交换式正反馈单循环热泵发电装置，该发电装置无需消耗有限的燃料能源（煤、石油、天然气等），仅利用大气能量即可进行发电，且能量转换效率较高，无任何污染。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种内部热交换式正反馈单循环热泵发电装置，包括有蒸发器、冷凝器、涡轮发电机组及压缩机，蒸发器内储装有液体制冷工质并形成有气室，冷凝器整体设置在蒸发器内，蒸发器的出气口通过安装有密封阀的管道与涡轮发电机组的涡轮进气口连接，涡轮发电机组的涡轮排气口通过压缩机与冷凝器的进口连接，冷凝器的出口通过安装有单向节流阀及压力泵的管道与蒸发器的进液口连接，压缩机及压力泵的电源线均与涡轮发电机组的电源输出线电连接。该发电装置的工作过程及发电原理如下：蒸发器内储装的液体制冷工质不断吸收外界大气中的热量而汽化形成气态制冷工质，在密封阀打开之后，蒸发器气室内积聚的高压气态制冷工质沿管道冲入涡轮发电机组的涡轮进气口中推动涡轮旋转，从而发电机组生成电能，而从涡轮排气口中排出的气态制冷工质则由压缩机压入冷凝器中从而又逐渐冷凝成略高于常压的液体制冷工质，并在压力泵的辅助作用下回到蒸发器中，由于冷凝器设置在蒸发器内，因此气态制冷工质在冷凝过程中所释放的热能又反馈给蒸发器内的制冷工质，进一步地使蒸发器内形成高温高压，以提高气态制冷工质对涡轮的冲力，从而达到提高发电装置的能量转换效率的目的，上述过程为该发电装置的一次工作循环，在此循环中，涡轮发电机组所生成的电能除了供给装置自身（压缩机与压力泵）消耗外，仍有多余的电能输出。

进一步地说，在所述蒸发器的外壁覆盖有吸热膜层，以使蒸发器更好地吸收外界大气中的热量或直接吸收太阳光热，从而使蒸发器中的制冷工质能够吸收更多的热能并转换成气体动能，提高对涡轮的冲力。

在所述连接蒸发器与涡轮发电机组的管道的外壁也覆盖有吸热膜层，以使通过管道的气态制冷工质能够进一步从外界高效吸热，提高动能。

作为一种优选方案，所述的冷凝器为翅片管式冷凝器，以提高冷凝器对蒸发器内制冷工质的热反馈效率。

作为一种优选方案，所述的冷凝器为螺旋管式冷凝器，以提高冷凝器对蒸发器内制冷工质的热反馈效率。

本发明的有益效果是：该内部热交换式正反馈单循环热泵发电装置无需消耗有限的燃料能源（煤、石油、天然气等），仅利用大气能量即可进行发电，且能量转换效率较高，无任何污染，因此，该发电装置在大规模推广使用后可以大大缓减目前环境污染日益严重以及能源危机加剧的局势，并大幅降低工业生产成本。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的结构示意图。

图中：1.蒸发器     2.冷凝器     3.涡轮发电机组     4.压缩机    5.液体制冷工质     6.密封阀     7.单向节流阀     8.压力泵。

具体实施方式

一种内部热交换式正反馈单循环热泵发电装置，如图1所示，其包括有蒸发器1、冷凝器2、涡轮发电机组3及压缩机4，蒸发器1内储装有液体制冷工质5并形成有气室，冷凝器2整体设置在蒸发器1内，蒸发器1的出气口通过安装有密封阀6的管道与涡轮发电机组3的涡轮进气口连接，涡轮发电机组3的涡轮排气口通过压缩机4与冷凝器2的进口连接，冷凝器2的出口通过安装有单向节流阀7及压力泵8的管道与蒸发器1的进液口连接，压缩机4及压力泵8的电源线均与涡轮发电机组3的电源输出线电连接。在蒸发器1的外壁覆盖有吸热膜层，在连接蒸发器1与涡轮发电机组3的管道的外壁也覆盖有吸热膜层。冷凝器2为翅片管式冷凝器或螺旋管式冷凝器。