[发明专利]极寒地带动力驱动系统及其驱动方法

说明书

本发明公开了一种极寒地带动力驱动系统及其驱动方法，第一换热器用于设置在极寒地带高温区，第二换热器用于设置在极寒地带低温区；介质贮罐内的循环介质通过增压装置提压输送至第一换热器输入端，第一换热器输出端用于连接膨胀机气源输入端，膨胀机气源输出端与第二换热器输入端连接，第二换热器输出端与介质贮罐连接。介质贮罐内的液体介质经过增压装置提压，升压后的液体介质由第一换热器获取环境热量气化并过热，高压过热形成的气体介质驱动膨胀机对外输出机械能，膨胀机出口的气体介质由第二换热器获取环境冷量冷冻液化为液体介质，输送至介质贮罐内，至此完成循环，实现系统对外输出机械能，本发明实现了极寒地带的能源转化。

技术领域

本发明属于能源利用系统领域，特别涉及一种极寒地带动力驱动系统及其驱动方法。

背景技术

极寒地带，例如南极、北极和其他极地环境有着丰富的低温冷源，同时也存在着丰富的海水、地热、太阳能的热源，但是目前很少有设备能够利用这部分能源，通常是利用太阳能来驱动电气设备。可是单单只利用太阳能，是满足不了能量需求的。

现有技术中公开了气体冷凝及低温工质发电系统，包括低温发电装置和乏汽回收装置；所述低温发电装置与所述乏汽回收装置首尾连通形成闭环；所述低温发电装置包括依次连通的低温液体泵、主换热器、低温工质汽轮机或膨胀机，所述乏汽回收装置包括乏汽回热器。乏汽回收装置还包括发电装置的所述低温工质汽轮机或膨胀机、乏汽回热器的高温管路和所述低温工质存储器；所述低温工质汽轮机或膨胀机、所述乏汽回热器的高温管路、所述低温工质存储器依次连通。但是该装置不仅需要对进入的气体进一步进行冷凝、压缩，需要更复杂的设置。因此对设置的优化，工艺的调整对极寒地带的能源转化是目前亟需要解决的技术问题，例如转化为动能或电能。

发明内容

鉴于背景技术所存在的技术问题，本发明所提供的极寒地带动力驱动系统及其驱动方法，通过本发明的极寒地带动力驱动的系统可以较好的利用这些冷源、热源，并输出相应的机械能，用于设备的运转、发电等，从而补充极寒地带的能源来源。

为了解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案来实现：

一种极寒地带动力驱动系统，包括介质贮罐、第一换热器和第二换热器，第一换热器用于设置在极寒地带高温区，第二换热器用于设置在极寒地带低温区；介质贮罐内的循环介质通过增压装置提压输送至第一换热器输入端，第一换热器输出端用于连接膨胀机气源输入端，膨胀机气源输出端与第二换热器输入端连接，第二换热器输出端与介质贮罐连接。

所述的第一换热器输出端设有第一调节阀，第二换热器输出端设有第二调节阀。

所述的介质贮罐设有介质补充管道和介质排放管道，介质补充管道上设有进料阀，介质排放管道上设有出料阀。所述的增压装置为压力提升泵。

采用本申请所述的极寒地带动力驱动系统进行的驱动方法，包括以下步骤：

S1：将第一换热器设置在极寒地带高温区，第二换热器设置在极寒地带低温区；第一换热器和第二换热器位置确定并安装后，再将介质贮罐、增压装置和膨胀机按照工艺图进行安装；循环介质根据极寒地带高温区和极寒地带低温区温度来选择，具有在极寒地带低温区受控液化、极寒地带高温区受控气化的性质，即具有极寒地带环境中气态与液态互相转化的性质；

S2：介质贮罐内的液体介质经过增压装置提压，升压后的液体介质由第一换热器获取环境热量气化并过热，高压过热形成的气体介质驱动膨胀机对外输出机械能，膨胀机出口的气体介质由第二换热器获取环境冷量冷冻液化为液体介质，输送至介质贮罐内，至此完成循环，实现系统对外输出机械能，即可完成极寒地带的动力驱动。