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DE69520630T2 - Energieumwandler - Google Patents

Energieumwandler

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DE69520630T2
DE69520630T2 DE69520630T DE69520630T DE69520630T2 DE 69520630 T2 DE69520630 T2 DE 69520630T2 DE 69520630 T DE69520630 T DE 69520630T DE 69520630 T DE69520630 T DE 69520630T DE 69520630 T2 DE69520630 T2 DE 69520630T2
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DE
Germany
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vapor
liquid
energy converter
liquid separator
compressor
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DE69520630T
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Yasuyuki Ikegami
Haruo Uehara
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Saga University NUC
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Saga University NUC
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Publication date
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    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B25/00Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00
    • F25B25/02Compression-sorption machines, plants, or systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25B11/02Compression machines, plants or systems, using turbines, e.g. gas turbines as expanders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Description

    TECHNISCHES GEBIET:
  • Die vorliegende Erfindung betrifft, eine Verbesserung eines Energiewandlers zum Übertragen von thermischer Energie von einer Niederwärmequelle zu einer Hochwärmequelle mit der Verwendung eines gemischten Mediums, zum Erhöhen der Eigenschaft einer Übertragung thermischer Energie des obigen Energiewandlers, Verbessern der Eigenschaft eines Verdampfers und Kondensors und Vermindern von Produktionskosten des Wandlers. Darüber hinaus verbessert die vorliegende Erfindung die über einem weiten Bereich aufrechterhaltene Leistungseigenschaft, auch im Falle einer partiellen Last, und liefert einen hocheffizienten und multifunktionellen Energiewandler, der als ein thermischer Leistungsgenerator arbeitet.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG:
  • In Wärmepumpen und Kühlvorrichtungen dieser Art zum Übertragen thermischer Energie von einer Niederwärmequelle zu einer Hochwärmequelle wurde bisher im Wesentlichen (1) eine Kompressionstypvorrichtung verwendet, mit der Verwendung eines Einkomponentenmediums, wie beispielsweise Flon, Ammoniak und ähnliches, oder azeotropes gemischtes Medium, hergestellt durch Mischen unterschiedlicher Kühlmittelträger mit dem gleichen Siedepunkt (Umkehr-Rankine-Kreis) (2) zum Zwecke einer Verbesserung einer hohen Leistungsfähigkeit für einen Umkehr-Rankine-Kreis, eine Kompressionstypvorrichtung mit der Verwendung eines nicht-azeotropen gemischten Mediums, hergestellt durch Mischen unterschiedlicher Kühlmittelträger mit unterschiedlichen Siedepunkten (Lorentz-Kreis), (3) einer Absorptionstypvorrichtung (Absorptionskreis), die einen Kühlmittelträger mit einem Absorbenten verbindet, wie beispielsweise Ammonium mit Wasser, Wasser mit Lithiumbromid (LiBr) und ähnliches.
  • In der bekannten Kompressionstypwärmepumpe und Kühlvorrichtung zum Aufbauen eines Umkehr-Rankine-Kreis ist die Verbesserung eines Leistungsfähigkeitskoeffizienten beschränkt; insbesondere, wenn die Temperaturänderung von einer Wärmequelle groß ist, wird ein Leistungseigenschaftskoeffizient klein. Um diesen Nachteil zu vermeiden, wurde eine Kompressionstypwärmepumpe und Kühlvorrichtung vom Lorentz-Kreis-Typ entwickelt, unter Verwendung eines nicht-azeotropen gemischten Mediums, hergestellt durch Mischen verschiedener Kühlmittelträger mit unterschiedlichen Siedepunkten. Die Kompressionstypwärmepumpe und Kühlvorrichtung dieses Kreises basiert auf dem Prinzip, dass sich eine Temperatur ändert, wenn ein Medium eine Phase in einem Verdampfer und Kondensor ändert, so dass die Temperaturänderung mit einer Wärmequelle in Übereinstimmung gebracht wird, wodurch die effektive Energie in dem Verdampfer und dem Kondensor erhöht wird, und Reduzieren der Leistung des Kompressors, um so den Leistungseigenschaftskoeffizienten weitgehend zu erhöhen.
  • Die Verwendung eines nicht-azeotropen gemischten Mediums vermindert jedoch nachteilig die Wärmeübertragungseffizienz in dem Verdampfer und dem Kondensor, erhöht den Kondensationsdruck, vermindert den Verdampfungsdruck und erhöht die Leistung des Kondensors. Insbesondere tritt ein Vermindern dieser Wärmeübertragungseffizienz offensichtlich an dem Auslass des Kondensors auf. Dieses rührt daher, dass ein leicht kondensierbares Medium mit hohem Siedepunkt in dem Kondensor zuerst kondensiert wird, und ein nur schwer kondensierbares Medium mit niedrigem Siedepunkt im hohen Ausmaß an dem Auslass des Kondensors verbleibt. Daher wurde ein Verfahren erwogen zum Unterteilen eines Kondensors in multiple Stufen, Auftrennen eines Mediums in ein Kondensat, das an jeder Stufe kondensiert wird, und Dampf, der nicht in jeder Stufe kondensiert wird, Kondensieren nur des nichtkondensierten Dampfes wiederum in einer Wärmequelle, und Wiederholen dieser Schritte. Jedoch wird auch in diesem Fall die Konzentration eines Mediums mit niedrigem Siedepunkt graduell in dem nichtkondensierten Dampf erhöht, und falls versucht wird, den Dampf an der Wärmequelle mit einer bestimmten Temperatur vollständig zu kondensieren, wird der Kondensationsdruck erzwungenermaßen hoch. Daher ist es nachteilig, dass die Leistung des Kompressors nicht ausreichend vermindert werden kann, und das gleiche tritt auch in dem Verdampfer auf.
  • In einer Absorptionstypwärmepumpe und Kühlvorrichtung wird ein Leistungseigenschaftkoeffizient im Vergleich mit der obigen Kompressionstypvorrichtung gering. In diesem Zusammenhang wurde ein Multiple-Effekt-Absorptionskreis (GAX) (Generator-Absorber-Wärmetauscherkreis) studiert und entwickelt zum Reduzieren der Wärmekapazität eines Regenerators unter Verwendung eines Teils der Abwärme eines Absorbers zum Erwärmen des Regenerators, ein dreifacher Kreis und ähnliches, jedoch kann ein höherer Leistungseigenschaftskoeffizient als der der obigen Kompressionstypvorrichtung nicht erhalten werden.
  • Darüber hinaus wurde eine Kompressions-Absorptionstyp- Hybridvorrichtung studiert und entwickelt, die eine Kompressionstypvorrichtung mit einer Absorptionstypvorrichtung kombiniert, es verbleibt jedoch der obige Punkt, d. h. ein Problem einer verminderten Leistungseigenschaft des Kondensors und des Verdampfers im Falle einer Verwendung eines gemischten Mediums, und besteht keine Erwartung einer hohen Leistungseigenschaft und Kompaktheit der Vorrichtung.
  • Auf der anderen Seite wird eine partielle Last in der bekannten Wärmepumpe und Kühlvorrichtung durch ein Steuern der Zirkulierungsmenge eines Arbeitsmediums gesteuert, und weiter durch ein Steuern der Zusammensetzung im Falle einer Verwendung eines gemischten Mediums. Wesentliche Probleme umfassen jedoch ein Vermindern einer Leistungseigenschaft aufgrund einer Änderung der zirkulierenden Menge, schwierige Zusammensetzungssteuerung, vergrößerte Vorrichtung und ähnliches.
  • Die Schrift EP-A-0 239 680 offenbart eine Wärmepumpe mit einem Verdampfer, einem Kompressor, einem Kondensor und einem Expansionsventil. Die Wärmepumpe umfasst auch einen Dampf- Flüssigkeitsseparator und eine Expansionsturbine, die durch Dampf von dem Separator angetrieben wird. Die Kompression wird durch die Expansionsturbine bewirkt.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG:
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Energiewandler bereitzustellen, zum Vermeiden der oben beschriebenen Nachteile des Standes der Technik, Verbessern eines Leistungseigenschaftskoeffizienten der Wärmepumpe und der Kühlvorrichtung, Aufrechterhalten der Leistungseigenschaft bei partieller Last über einem breiten Bereich und Verminderung von Installationskosten.
  • Eine charakteristische Eigenschaft der vorliegenden Erfindung ist wie folgt.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Energiewandler nach Anspruch 1.
  • Die vorliegende Erfindung liefert auch ein Ausführungsbeispiel des Energiewandlers nach Anspruch 2.
  • Als ein Ausführungsbeispiel einer Arbeitsflüssigkeit in der vorliegenden Erfindung kann eine Flüssigkeit verwendet werden, ausgewählt aus einer Mischung von Ammoniak und Wasser, und einer Mischung aus Flon 32 und Flon 134a. Flon 32 und Flon 134a, zur Verwendung hier vorgeschlagen, sind Flüssigkeiten, die eine Ozonschicht nicht zerstören.
  • Der in der vorliegenden Erfindung erwähnte Energiewandler ist ein Energiesystem zur Verwendung von Flusswasser, Grundwasser, Luft, Solarwärme, Seewasser, Meerwasser, unterirdische Wärme, Wärmeableitung und Dampf, der aus Fabriken ausgesendet wird, Abwärme von thermischen Kraftwerken und atomaren Kraftwerken, Abwärme von Städten (Kläranlagen, Müllablageeinrichtungen, Umwandlungsunterstation, Untergrundstätten, Untergrundbahn, Computereinrichtungen, Kühlhäusern, LNG, LPG, etc.) und ähnliches.
  • Zur Durchführung der vorliegenden Erfindung wird eine Expansionsturbine und ähnliches als eine Expansionsvorrichtung verwendet. Darüber hinaus wird üblicherweise ein Generator mit der Expansionsturbine verbunden, um gleichzeitig zu einer Energieumwandlung Elektrizität zu erzeugen, und um die Energieumwandlungseffizienz zu erhöhen. Darüber hinaus ist ein Kompressor mit der Expansionsvorrichtung verbunden, wodurch Drehenergie zur Drehung des Kompressors verwendet wird, um so eine Energieeffizienz zu erhöhen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN:
  • Fig. 1 zeigt einen Energieumwandlungskreis mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 2 zeigt einen Energieumwandlungskreis gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • In den unterschiedlichen Ansichten der Zeichnungen zeigt 1 eine Niederwärmequelle, 2 eine Hochwärmequelle, 3 eine Arbeitsflüssigkeitsleitvorrichtung, 4 einen Verdampfer, 5 einen Kompressor, 6 einen Kondensar, 7 einen Dampfflüssigkeitsseparator, 8 ein Reduzierventil, 9 einen Mischer, 10 eine Expansionsvorrichtung und 11 einen Regenerator.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE:
  • Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird detailliert unter Bezugnahme auf die hinzugefügten Zeichnungen erläutert.
  • In Fig. 1 wird eine Möglichkeit zum Verbinden der Leitungsführung detailliert erläutert. Eine Niederwärmequelle 1 ist mit einem Verdampfer 4 für einen thermischen Austausch zwischen einer Niederwärmequelle 1 und einer Hochwärmequelle 2 angeschlossen. Der Verdampfer 4 ist wiederum mit einem Kompressor 5 verbunden, einem Kondensor 6 für einen thermischen Austausch mit einer Hochenergiequelle 2 und einem Dampf-Flüssigkeitsseparator 7 über eine Arbeitsflüssigkeitsleitungsführung 3, die durch den Verdampfer 4 hindurchtritt. Ein durch den Dampf- Flüssigkeitsseparator 7 abgetrennter Dampf wird mit einer Expansionsvorrichtung 11, wie beispielsweise einer Expansionsturbine, durch die Leitung 3 verbunden. Ein Auslassdampf der Expansionsvorrichtung 11 wird zu einem Mischer 9 geführt, während eine Ausgabeflüssigkeit von dem Dampf-Flüssigkeitsseparator 7 zu dem Mischer 9 über ein Reduzierventil 8 und die Leitung 31 geführt wird. Zuletzt wird ein Abgabematerial von dem Mischer 9 über die Leitung zu dem Verdampfer 4 übermittelt. Somit zeigt Fig. 1 einen Kreislauf. Im Betrieb, falls dies durch die Umstände erforderlich ist, ist es effektiv, eine Vielzahl von Verdampfern 4 bereitzustellen, Kondensoren 6 und Expansionsvorrichtungen 10. Darüber hinaus, wie in Fig. 2 gezeigt, wenn ein Regenerator 11 zwischen einem Reduzierventil und einem Dampf-Flüssigkeitsseparator 7 zum Wiedergewinnen von Wärme installiert ist, kann eine Wärmewiedergewinnungseffizienz wirksam erhöht werden.
  • In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel wird ein Arbeitsflüssigkeitsdampf, bestehend aus einer Mischung von 2-3 Komponenten mit unterschiedlichen Siedepunkten, zu einem Kondensor 6 geliefert. Der Arbeitsflüssigkeitsdampf der Mischung wird thermisch in einer Hochwärmequelle 2 an dem Kondensor 6 ausgetauscht, kondensiert in einen Zwei-Phasen- Zustand, vor einem vollständigen Kondensationszustand, und in einen Dampf-Flüssigkeitsseparator 7 geliefert. Der Dampf- Flüssigkeitsseparator 7 trennt die Mischung in Dampf und Flüssigkeit, und die Flüssigkeit wird in ein Reduzierventil 8 geführt, und der Dampf wird zu einer Expansionsvorrichtung 10 geführt. Die Flüssigkeit dieser Mischung wird an dem Reduktionsventil 8 druckreduziert und danach zu einem Mischer 9 geführt. Auf der anderen Seite wird der Dampf der Mischung an der Expansionsvorrichtung bearbeitet und danach zu dem Mischer geliefert und mit der druckreduzierten Flüssigkeit in dem Reduzierventil 8 gemischt. Die Flüssigkeit, die aus dem Mischer austritt, wird in einen Verdampfer 4 geführt, in einer Niederenergiequelle 1 thermisch ausgetauscht und verdampft. Der Dampf dieser Mischung wird wiederum durch den Kompressor 5 zu dem Kondensor 6 überführt.
  • Ohne ein vollständiges Kondensieren von Dampf eines Mediums mit niedrigem Siedepunkt, das sich im großen Ausmaß im rückwärtigen Bereich des Kondensors befindet, wie zuvor, wird ein Dampf-Flüssigkeitsseparator 7 hinter dem Kondensor 6 angeordnet, um den viele Medien mit niedrigem Siedepunkt enthaltenden Dampf von der viele Medien mit hohem Siedepunkt enthaltenden Flüssigkeit zu separieren. Der viele Medien mit niedrigem Siedepunkt enthaltende Dampf wird durch eine Expansionsvorrichtung 10 als Energie wiedergewonnen, während die viele Medien mit hohem Siedepunkt enthaltende Flüssigkeit durch ein Reduzierventil 8 reduziert wird, oder Wärme wird durch einen Regenerator 11 (wie in Fig. 2 gezeigt) wiedergewonnen. Als ein Ergebnis wird eine Wärmeübertragungsleistungseigenschaft eines Kondensors 6 und eines Verdampfers 4 erhöht, und die Vorrichtung kann kompakt ausgeführt werden.
  • Als ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Arbeitsflüssigkeit dieser Vorrichtung kann eine Mischung aus Ammoniak und Wasser und eine Mischung aus Flon 32 und Flon 134a erwähnt werden. Das optimale Mischungsverhältnis hängt von der Temperatur und dem Druck ab, der zu verwenden ist. Im Falle einer Mischung von Ammoniak und Wasser ist, je höher die zu verwendende Temperatur, desto höher das Wasser- Mischverhältnis. Im Falle einer Mischung von Flon 32 und Flon 134a ist, je höher die zu verwendende Temperatur, desto höher das Flon 134a-Mischungsverhältnis. Bezüglich der Mischung von Ammoniak und Wasser und der Mischung von Flon 32 und Flon 134a kann die Mischung von Ammoniak und Wasser auf einen höheren Temperaturbereich im Vergleich mit der Mischung von Flon 32 und Flon 134a angepasst werden.
  • Die durch die Expansionsvorrichtung 10 erhaltene Energie kann in elektrische Energie umgewandelt werden, indem ein Generator an der Expansionsvorrichtung 10 angeordnet wird, wie beispielsweise einer Expansionsturbine. Auf der anderen Seite wird diese elektrische Energie als ein Teil der für einen Kompressor notwendigen elektrischen Energie verwendet, und ein Leistungseigenschaftskoeffizient kann verbessert werden. Darüber hinaus kann die für den Kompressor notwendige Energie reduziert werden, indem die Expansionsvorrichtung 10 mit dem Kompressor 5 verbunden wird, und ein Leistungseigenschaftskoeffizient kann verbessert werden. Darüber hinaus kann es effektiv sein, eine Expansionsvorrichtung anstatt eines Reduktionsventils 8 bereitzustellen.
  • Ein Anteil des von der Flüssigkeit einer Mischung in dem Dampf-Flüssigkeitsseparator 7 abgetrennten Dampfs kann durch Ändern des Drucks, der Temperatur, der Arbeitsflüssigkeitsflussrate und Dampf- Flüssigkeitstrenneigenschaft des Dampf-Flüssigkeitsseparators 7 geändert werden. Durch Ändern dieser Dampf- Flüssigkeitstrennrate ist es möglich, die Rate einer Leistung W in der Expansionsvorrichtung 10 zur thermischen Last Q in dem Kondensor 6 und dem Verdampfer 4 zu steuern. Das heißt, wenn erwartet wird, dass die Rate der Leistung W groß ist, kann die Rate des in dem Dampf-Flüssigkeitsseparator 7 abgetrennten Dampfs vermindert werden. Auf der anderen Seite, im Falle eines Steuerns der thermischen Last, wird die Arbeitsflüssigkeitsflussrate nicht wie vorhergehend gesteuert, sondern es ist möglich, nur die Trennrate von Dampf zu Flüssigkeit in dem Dampf-Flüssigkeitssseparator 7 mit Bezug auf eine bestimmte Flussrate zu ändern. Damit wird es möglich, die Last ohne ein Reduzieren der gesamten thermischen Effizienz zu steuern, mit Bezug auf die partielle Last, innerhalb eines weiten Bereichs.
  • Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung wird wirksam verwendet durch (1) Verwenden als eine Energiequelle eines Kompressors 5 untertags Luft, die billig unter Verwendung von Energie außerhalb der Spitzenzeiten komprimiert wurde, und Erzeugen von Elektrizität zusammen mit der Funktion als Wärmepumpe und Kühlvorrichtung, (2) wirksames Verwenden anderer Energie und Erzeugen von Elektrizität zusammen mit Betreiben einer Wärmepumpe und einer Kühlvorrichtung, z. B. Fahrzeugmotorenergie verwendet als eine Energiequelle des Kompressors 5, und Erzeugen von Elektrizität zusammen mit Betriebsluftkonditionierung in einem Auto.
  • Es ergibt sich aus der obigen Erläuterung, dass die vorliegende Erfindung diese bemerkenswerten Wirkungen bereitstellt, indem ein Dampf-Flüssigkeitsseparator 7 hinter einem Kondensor 6 angeordnet wird, so dass durch den Dampf- Flüssigkeitsseparator 7 der viele Fluide mit niedrigem Siedepunkt enthaltende Dampf von der viele Fluide mit hohem Siedepunkt enthaltende Flüssigkeit getrennt wird, der viele Fluide mit niedrigem Siedepunkt enthaltende Dampf als Energie durch eine Expansionsvorrichtung 10 wiedergewonnen wird, die viele Fluide mit hohem Siedepunkt enthaltende Flüssigkeit, so wie sie ist, durch ein Reduktionsventil 8 die druckreduziert wird oder durch einen Regenerator 11 Wärme wiedergewonnen wird, wodurch die Wärmeübertraguncrsleistungseigenschaft erhöht wird, und eine Effizienz eines Energiewandlers erhöht werden kann.
  • Beispielsweise, in einer bisher verwendeten Wärmepumpe vom Lorentz-Kreis-Typ, mit der Verwendung einer Mischung von Flon 32 und Flon 134a, im Falle einer Eingangstemperatur von 40ºC einer Hochwärmequelle, einer Hochwärmequelleausgangstemperatur von 60ºC, einer Niederwärmequelleneinlasstemperatur von 10ºC, einer Niederwärmequellenauslasstemperatur von 20ºC, einer Wärmeübertragungsleistungseigenschaft (Wärmeübertragungskoeffizient/Wärmeübertragungsbereich/- Wärmeaustauschmenge) von 0,15 (1/K) in einem Verdampfer 4, einer Wärmeübertragungsleistungseigenschaft von 0,15 K an einem Kondensor 6, und einer Massenzusammensetzung von 0,2 kg/kg von Flon 32, ist ein Koeffizient einer theoretischen Leistungseigenschaft zu im Wesentlichen 4,7, während er ist in der vorliegenden Vorrichtung unter den gleichen Bedingungen im Wesentlichen 5,1. In diesem Fall erhöht sich ein Leistungseigenschaftskoeffizient um ungefähr 8%.
  • Darüber hinaus haben bekannte Wärmepumpen und Kühlvorrichtungen Probleme, wie beispielsweise eine verminderte Systemleistungseigenschaft im Falle einer partiellen Leistung und ähnlichem, jedoch können gemäß der vorliegenden Erfindung diese Probleme vermieden werden, durch lediglich ein Steuern einer Trennrate an dem Dampf- Flüssigkeitsseparator 7. Dies bedeutet, dass die Flussrate einer Arbeitsflüssigkeit gleichmäßig ist und nur die Trennrate des Dampfflüssigkeitsseparators 7 geändert wird. Wenn das Verhältnis der thermischen Last Q klein sein soll, wird die Rate eines an dem Separator 7 abgetrennten Dampfes erhöht.
  • Wenn die Rate der thermischen Last Q groß sein soll, wird die Rate des an dem Separator 7 abgetrennten Dampfes reduziert. Als ein Beispiel ist in dem Energiewandler der vorliegenden Erfindung unter Verwendung einer Mischung von Flon 32 und Flon 134a, bei einer Hochwärmequelleneinlasstemperatur von 40º, einer Hochwärmequellenauslasstemperatur von 60º, einer Niederwärmequelleneinlasstemperatur von 10º, einer Niedertemperaturauslasstemperatur von 20º, einer Wärmeübertragungseffizienz von 0,15 K an einem Verdampfer 4, einer Wärmeübertragungseffizienz von 0,15 K an einem Kondensor 6, und einer Flon 32-Massenzusammensetzung von 0,5 kg/kg an dem Einlass eines Separators 7, die Änderung eines Koeffizienten der theoretischen Leistungseigenschaft der Wärmepumpe gering und im Wesentlichen konstant, wenn eine Dampf-Flüssigkeitstrennrate (Flüssigmasse/gesamte Einflussmenge) an dem Separator bis zu 0,1-0,8 geändert wird und die thermische Last an dem Auslass des Kondensors von 1 KW auf 2,66 KW geändert wird.

Claims (6)

1. Ein Energiewandler umfassend einen Verdampfer (4) für einen Wärmeaustausch zwischen einer Niedertemperatur- Wärmequelle (1) und einem Arbeitsfluid, einen Kompressor (5), der mit einer Fluidabgabeseite des Verdampfers (4) verbunden ist, um ein Abgabefluid zu komprimieren, einen Kondenser (6), der mit einer Abgabeseite des Kompressors (5) verbunden ist, für einen thermischen Austausch zwischen dem von dem Kompressor (5) abgegebenen Arbeitsfluid und einer Hochtemperaturwärmequelle (2), einen Dampf-Flüssigkeits-Separator (7), der mit einer Abgabeseite des Kondensers (6) verbunden ist, und eine Expansionsvorrichtung (10), die mit einer Dampfabgabeseite des Dampf-Fiüssigkeits-Separators (7) verbunden ist, für ein Expandieren eines abgegebenen Dampfes, gekennzeichnet durch ein Reduzierventil (8), das mit einer Flüssigkeitsabgabeseite des Dampf-Flüssigkeits- Separators (7) für ein Reduzieren des Druckes einer Flüssigkeit verbunden ist, und einen Mischer, oder einen Absorber zum Mischen eines expandierten Dampfes von der Expansionsvorrichtung (10) mit einer reduzierten Flüssigkeit von dem Reduktionsventil (8), wobei das Fluid vom Mischer (9) oder Absorber zu dem Verdampfer (4) geführt wird, und die verschiedenen Elemente des Wandlers durch Leitungen (3) verbunden sind, und die Dampf-Flüssigkeits-Trennrate geändert werden kann, indem die Trenneigenschaft des Dampf-Flüssigkeits-Separators geändert wird.
2. Ein Energiewandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er weiter einen Regenerator (11) umfasst, für einen thermischen Austausch zwischen einem Abgabefluid des Mischers (9) oder Absorbers mit einer Abgabeflüssigkeit des Dampf-Flüssigkeits-Separators.
3. Ein Energiewandler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitsfluid aus einer Mischung von Ammonium und Wasser und einer Mischung von Flon 32 und Flon 134a in Übereinstimmung mit einer Nutzung ausgewählt ist.
4. Ein Energiewandler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Expansionsvorrichtung (10) eine Expansionsturbine ist, die mit einem Generator verbunden ist, und eine Energieumwandlung und Leistungserzeugung gleichzeitig durchgeführt werden.
5. Ein Energiewandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dampf, der viele Bestandteile mit niedrigem Siedepunkt enthält, von einer Flüssigkeit getrennt wird, die viele Bestandteile mit hohem Siedepunkt enthält, mittels dem Dampf-Flüssigkeits- Separator (7).
6. Ein Energiewandler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompressor (5) teilweise durch die Expansionsvorrichtung (10) angetrieben wird.
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