專利名稱：跨臨界二氧化碳吸空氣、水和太陽能熱,供水、供熱、供冷發(fā)電廠工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用二氧化碳和水的物理熱力學(xué)性質(zhì)，通過熱泵設(shè)備，吸收太陽輻射 和環(huán)境溫度的熱量。進(jìn)行供熱、供冷、供水和發(fā)電的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
能源是人類生存的必需?，F(xiàn)在人類燃燒燃料來獲取能源的方法，已經(jīng)開始發(fā)展到 危害人類本身生存的地步了。有充分的證據(jù)證明地球變暖、酸雨增加、沙漠不斷擴(kuò)大、災(zāi)害 性天氣包括沙塵暴天氣不斷增加和加強(qiáng)、大量的物種滅絕、大量的致癌物污染空氣、食物和 水源等極其嚴(yán)重的問題都與人類燃燒燃料來獲取能源的方法有直接的關(guān)系。煤炭是我國目前能源的主力，也是做成我國環(huán)境污染的主要源頭。據(jù)2001年世界 銀行列舉的世界污染最嚴(yán)重的20個(gè)城市中，中國占有16個(gè)。我國大氣污染所做成的損失 已經(jīng)占G D P的3% 7% ；我國每天最小有幾萬人因環(huán)境污染而發(fā)病，每年因環(huán)境污染而 引發(fā)的癌癥患者超過100萬人。而中小型煤礦平均生產(chǎn)100萬噸煤，就要奪去7個(gè)工人生 命?，F(xiàn)在能源已經(jīng)成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸，能源價(jià)格不斷上升是做成我國通貨膨脹 的主要原因。另一方面，地球上有限的能源資源，迫使一些國家以確保能源供應(yīng)為基本國策。如 美國為控制世界油倉中東而不惜出兵伊拉克。列強(qiáng)在世界上爭奪資源的斗爭越來越大，發(fā) 展下去有可能引發(fā)新的世界大戰(zhàn)。本發(fā)明就是為徹底解決以上問題服務(wù)的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是根據(jù)能量守恒和轉(zhuǎn)化定律、卡諾定理和我多年研究得出來的“利用工作 物質(zhì)的物理熱力學(xué)性質(zhì)，通過熱泵設(shè)備，可以將低溫?zé)嵩醋鳛楦邷責(zé)嵩词褂谩钡睦碚?；利?二氧化碳和水的物理熱力學(xué)性質(zhì)，和我發(fā)明的一系列技術(shù)和設(shè)備，吸收太陽輻射、水和高于 零下10°C以上空氣的熱量，來產(chǎn)生高溫高壓的水蒸氣，推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。并實(shí)現(xiàn)二氧化碳和 水、汽全循環(huán)發(fā)電。由于水、汽全循環(huán)發(fā)電，沒有污染物向外排放，而且在發(fā)電的過程中，進(jìn) 行供熱、供水和供冷凍水等用途，因此，該發(fā)電廠適合建在有天然水源的城市地區(qū)。
具體實(shí)施例方式本工藝設(shè)有二套吸熱系統(tǒng)。一套位于房頂。低壓二氧化碳儲(chǔ)液缸中的二氧化碳， 被壓縮機(jī)壓縮成超臨界二氧化碳液體的過程中，所產(chǎn)生熱量，被熱交換器的經(jīng)處理后的天 然水(或河水、井水、地下水)所吸收，變成所需溫度的熱水后被送到儲(chǔ)熱水倉。經(jīng)熱交換器變成低溫二氧化碳超臨界二氧化碳液體，經(jīng)汽化器，噴射到位于房頂 的大面積吸熱器內(nèi)，變成低溫低壓的二氧化碳?xì)怏w，用以吸收太陽輻射和溫度高于零下 10°C以上空氣的熱量。吸收了熱量的二氧化碳?xì)怏w回流到低壓二氧化碳儲(chǔ)液缸中，并開始進(jìn)行新一輪的循環(huán)。在上吸熱器中吸收空氣中的水分而產(chǎn)生的冷凝水，則自動(dòng)流入冷凝水收集器中。在熱交換器中產(chǎn)生的熱水，全部被送到儲(chǔ)熱水倉中，并按發(fā)電和供熱的需要量，將 倉中的熱水送到真空循環(huán)水倉，其熱量變成蒸氣被蒸氣回收倉回收，用于發(fā)電和供熱用途。 真空循環(huán)水倉中失去熱量的冷凍水，則被送到冷凍水倉，用以向用戶提供冷凍水。這種設(shè) 計(jì)，可以保證均恒發(fā)電。蒸氣回收倉回收的蒸氣的主要部分，經(jīng)高壓蒸氣倉、超臨界壓力缸后變成超臨界 液體，噴射到汽輪機(jī)上迅速膨脹變成高溫高壓的水蒸氣，推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。汽輪機(jī)發(fā)電后 的低溫低壓水蒸氣，被抽汽器送到真空循環(huán)水倉，沒有變成水的水蒸氣，被威力強(qiáng)大的抽氣 器，強(qiáng)行送到蒸氣回收倉，以進(jìn)行新一輪的循環(huán)。蒸氣回收倉回收的部分蒸氣，在蒸氣熱交換器中，將冷水加熱成高溫高壓的熱水， 以進(jìn)行供熱用途。蒸氣回收倉回收的蒸氣，在壓縮升溫過程中產(chǎn)生的凝結(jié)水，從高壓蒸氣倉到蒸氣 回收倉和蒸氣熱交換器中產(chǎn)生的凝結(jié)水一起，到達(dá)真空循環(huán)水倉。熱量在真空循環(huán)水倉中 變成蒸氣，被蒸氣回收倉回收以進(jìn)行新一輪的循環(huán)。另一套吸熱系統(tǒng)位于水中，自然界的水，經(jīng)處理變成清潔的水后，流入吸熱器中。 經(jīng)吸熱后的水，被送到自來水廠進(jìn)行供水用途。自來水的溫度如果過低，可以加大經(jīng)處理變 成清潔水的然界水流入吸熱器中的水量，因?yàn)楫?dāng)吸熱器的吸熱量一定的時(shí)候，進(jìn)水量越大， 排出水的溫度就越高。為了增加熱水的供應(yīng)量和加大發(fā)電量，則加大自然界的水流入吸熱器中的水量， 因?yàn)樵谕葴囟鹊淖匀凰疁氐那闆r下，流入吸熱器中的水量越大，吸熱器中吸收的熱量就 越大，所放出的熱量就越多。附圖是跨臨界二氧化碳吸空氣，水和太陽能熱，供熱、供冷、供水發(fā)電廠工藝示意

圖1，真空循環(huán)水倉2，蒸氣回收倉3，高壓蒸氣倉4，超臨界壓力缸5，汽輪發(fā)電機(jī)6，水蒸氣熱交換器7，太陽輻射和空氣吸熱器8，上二氧化碳熱交換器9，下二氧化碳熱交換器10，上低壓二氧化碳儲(chǔ)液缸11，下低壓二氧化碳儲(chǔ)液缸12，儲(chǔ)熱水倉13，自然水溫吸熱器14，自來水廠15，冷凍水倉
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權(quán)利要求
本工藝設(shè)有二套吸熱系統(tǒng)。一套位于房頂。低壓二氧化碳儲(chǔ)液缸中的二氧化碳，被壓縮機(jī)壓縮成超臨界二氧化碳液體的過程中，所產(chǎn)生熱量，被熱交換器的經(jīng)處理后的天然水(或河水、井水、地下水)所吸收，變成所需溫度的熱水后被送到儲(chǔ)熱水倉。
2.經(jīng)熱交換器變成低溫二氧化碳超臨界二氧化碳液體，經(jīng)汽化器，噴射到位于房頂 上的大面積吸熱器內(nèi)，變成低溫低壓的二氧化碳?xì)怏w，用以吸收太陽輻射和溫度高于零下 10°C以上空氣的熱量。吸收了熱量的二氧化碳?xì)怏w回流到低壓二氧化碳儲(chǔ)液缸中，并開始 進(jìn)行新一輪的循環(huán)。
3.在上吸熱器中吸收空氣中的水分而產(chǎn)生的冷凝水，則自動(dòng)流入冷凝水收集器中。
4.在熱交換器中產(chǎn)生的熱水，全部被送到儲(chǔ)熱水倉中，并按發(fā)電和供熱的需要量，將倉 中的熱水送到真空循環(huán)水倉，其熱量變成蒸氣被蒸氣回收倉回收，用于發(fā)電和供熱用途。真 空循環(huán)水倉中失去熱量的冷凍水，則被送到冷凍水倉，用以向用戶提供冷凍水。
5.蒸氣回收倉回收蒸氣的主要部分，經(jīng)中壓蒸氣倉、高壓蒸氣倉、超臨界壓力缸后變成 超臨界液體，噴射到汽輪機(jī)上迅速膨脹變成高溫高壓的水蒸氣，推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。
6.發(fā)電后排出的低溫低壓水蒸氣，被抽汽器送到真空循環(huán)水倉，沒有變成水的水蒸氣， 被威力強(qiáng)大的抽氣器，強(qiáng)行送到蒸氣回收倉，以進(jìn)行新一輪的循環(huán)。
7.在蒸氣回收倉回收的部分蒸氣，在蒸氣熱交換器中，將冷水加熱成高溫高壓的熱水， 以進(jìn)行供熱用途。
8.在蒸氣回收倉的蒸氣，在壓縮升溫過程中產(chǎn)生的凝結(jié)水，從高壓蒸氣倉到蒸氣回收 倉和蒸氣熱交換器中產(chǎn)生的凝結(jié)水一起，到達(dá)真空循環(huán)水倉。熱量在真空循環(huán)水倉中變成 蒸氣，被蒸氣回收倉回收以進(jìn)行新一輪的循環(huán)。
9.另一套吸熱系統(tǒng)位于水中，自然界的水，經(jīng)處理變成清潔的水后，流入吸熱器中。經(jīng) 吸熱后的水，被送到自來水廠。
10.要增加熱水的供應(yīng)量或增加發(fā)電量，則加大經(jīng)處理的自然界水流入吸熱器中的水 量，因?yàn)樵谕葴囟鹊淖匀凰疁氐那闆r下，流入吸熱器中的水量越大，吸熱器中吸收的熱量 就越大，所放出的熱量就越多。
全文摘要
跨臨界二氧化碳吸空氣、水和太陽能熱，供水、供熱、供冷發(fā)電廠工藝，其特征在于利用二氧化碳和水的物理熱力學(xué)性質(zhì)，通過熱泵設(shè)備，吸收太陽輻射、空氣和水的熱量。產(chǎn)生高溫高壓的水蒸氣進(jìn)行發(fā)電。并在發(fā)電的過程中，進(jìn)行供水、供熱、供冷凍水等用途。在空氣濕度比較高的情況下，該發(fā)電廠的吸熱系統(tǒng)，還能吸收空氣中的水分，供人們使用。本發(fā)明適合建在有天然水源的城市地區(qū)。
文檔編號(hào)F01K27/00GK101852489SQ20101018412
公開日2010年10月6日 申請日期2010年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月10日
發(fā)明者冼泰來 申請人:冼泰來