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JPH025766A - Method of utilizing heat energy of environmental fluid - Google Patents

Method of utilizing heat energy of environmental fluid

Info

Publication number
JPH025766A
JPH025766A JP63316053A JP31605388A JPH025766A JP H025766 A JPH025766 A JP H025766A JP 63316053 A JP63316053 A JP 63316053A JP 31605388 A JP31605388 A JP 31605388A JP H025766 A JPH025766 A JP H025766A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
heat source
cooling
exchange means
fluid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP63316053A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yan Po Chang
ヤン ポ チャン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of JPH025766A publication Critical patent/JPH025766A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03GSPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
    • F03G7/04Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using pressure differences or thermal differences occurring in nature
    • F03G7/05Ocean thermal energy conversion, i.e. OTEC
    • 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
    • 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/30Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
    • Y02W10/37Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Oceanography (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の背景) 本発明は一般的にはエネルギー変換に関係し、具体的に
は大気、海洋、大きな湖または河川の熱エネルギーを動
力発生のために利用する方法に関する。産業および都市
の廃水あるいはその他のいわゆる低等級熱エネルギー流
体も本発明により利用することが可能であり、さらに本
発明による動力発生施設から排水される1種または数種
類の流体は非常に温度が低いので海水の脱塩および超電
導体の冷却、空気調節装置のような冷却あるいは冷凍工
程に利用することができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION BACKGROUND OF THE INVENTION This invention relates generally to energy conversion, and specifically to methods of harnessing thermal energy in the atmosphere, oceans, large lakes, or rivers for the generation of power. . Industrial and municipal wastewater or other so-called low-grade thermal energy fluids can also be utilized according to the invention, and furthermore, since the fluid or fluids discharged from the power generation facility according to the invention are of very low temperature. It can be used for desalination of seawater, cooling of superconductors, and cooling or freezing processes such as air conditioning equipment.

熱源の温度が高い程また低熱源の温度が低いほど熱エネ
ルギー変換の効率が高くなる事実はすでに知られている
。高温技術の開発はすでに材料の許容限界温度に達して
いるにもかかわらず、最低温度は自然界において得られ
る水または大気の環境温度に限られてきた。従って、他
の熱源を見出さない限り、化石および核燃料が乏しくな
るにつれて利用可能なエネルギーが限られてくることば
明白である。地球上に投射される太陽エネルギーの量は
ほぼ無限ではあるが拡散されている。収集器、反射器お
よび吸収体を使って得られる太陽エネルギーは高価であ
るばかりかその供給は不安定である。大気、海洋、大き
な湖、および河川は自然界の太陽エネルギーの吸収体で
あるが、海洋熱エネルギーの活用はクロード(c1au
de)型の動力発生施設(Mechanical  E
ngineering、 Vol、  52 。
It is already known that the higher the temperature of the heat source and the lower the temperature of the low heat source, the higher the efficiency of thermal energy conversion. Although the development of high temperature technology has already reached the permissible limit temperature of materials, the minimum temperature has been limited to the environmental temperature of water or the atmosphere available in nature. It is therefore clear that as fossil and nuclear fuels become scarce, available energy will be limited unless other sources of heat are found. The amount of solar energy projected onto the Earth is nearly infinite, but diffuse. Solar energy obtained using collectors, reflectors and absorbers is not only expensive but also unstable in supply. Although the atmosphere, oceans, large lakes, and rivers are natural absorbers of solar energy, harnessing ocean thermal energy
de) type power generation facility (Mechanical E
ngineering, Vol. 52.

1430年参照)により深海の温度勾配を利用するわず
か数パーセントの効率しか得られないもの以外には全く
何も開発されていない。はぼ20パーセントの効率で環
境流体の熱エネルギーを利用する方法は最近になって本
発明者によって発表されたばかりである。(米国特許第
4,451,246号第4,516,402号、198
5年参照)エネルギー変換効率をさらに向上するにあた
っては、多数の新たな熱力学の概念が必要であり、以下
第二法則についての概略を述べる。
(see 1430), nothing has been developed at all other than those with efficiency of only a few percent that take advantage of the temperature gradient in the deep ocean. A method of harnessing the thermal energy of environmental fluids with an efficiency of approximately 20 percent has only recently been published by the inventors. (U.S. Pat. No. 4,451,246, 4,516,402, 198
In order to further improve energy conversion efficiency, many new thermodynamic concepts are needed, and the second law will be outlined below.

(1)熱リザバー(heat  reservoir)
とは、その環境を超えての熱移動量にかかわらず一定の
温度を保つ大きな物体を表わす概念であり、第一図に示
すような閉鎖系である。第一図においてはWはエンジン
によってなされる仕事量であり、2つの熱リプバー間の
温度差はエンジンの性能を左右する重要な役割を果すも
のである。
(1) Heat reservoir
is a concept that describes a large object that maintains a constant temperature regardless of the amount of heat transferred beyond its environment, and is a closed system as shown in Figure 1. In Fig. 1, W is the amount of work done by the engine, and the temperature difference between the two thermal lips plays an important role in determining the performance of the engine.

(2)第二法則とは孤立系においてエントロピーの自v
J的または連続的な減少はあり得ないという法則である
(2) The second law is the self of entropy v in an isolated system.
The law states that there can be no J-like or continuous decrease.

(3)  ケルビン(Kelvin)とブランク(Pl
ank)は単一のリザバーから熱を取得することによっ
て他に何の変化ももたらさずに有効な仕事を発生しかつ
周期的に作動するような装置を作ることは、不可能であ
ることを述べた。この第二法則はさまざまな形で記述さ
れているがこれらはすべて同等であり、いづれも第一図
に示される閉鎖系に基いたものである。
(3) Kelvin and blank (Pl)
Ank) states that it is impossible to create a device that generates useful work and operates periodically by taking heat from a single reservoir without making any other changes. Ta. This second law has been described in various ways, but they are all equivalent, and they are all based on the closed system shown in Figure 1.

(4)−周期の運転によって発生される仕事量はカルノ
ーサイクル(carnot cycle)による仕事量
が限界であるが、非周期的過程による仕事量にはその限
界は存在しない。
(4) - The limit of the amount of work generated by periodic operation is the amount of work due to the Carnot cycle, but there is no such limit to the amount of work caused by aperiodic processes.

(5)  大気または海洋はしばしば概念的な熱リザパ
ーの説明に使われるが、大気または海洋を唯一の熱源と
して利用して連続的に有効な仕事を発生させるエンジン
を作ることは不可能であることは第二法則によって明か
である。従って、均質状態にある環境流体の熱エネルギ
ーは不能状[(dead 5tate)にあると考えら
れてきた。
(5) Although the atmosphere or ocean is often used to explain conceptual heat reservoirs, it is impossible to create an engine that continuously produces useful work using the atmosphere or ocean as the sole heat source. is clear by the second law. Therefore, it has been thought that the thermal energy of an environmental fluid in a homogeneous state is in a dead state.

ここで注目すべき点は熱源または低熱源は閉鎖系または
開放系のいづれであっても良いが、第二法則記述第(3
)項にあるような概念的に定義された熱リザハーは閉鎖
系である。大気または海洋を開放熱リザバーとして利用
することは可能であり、開放リザバーは閉鎖リザハーよ
り融通のきく熱リザバーである。たとえば開放サイクル
エンジンは熱を開放熱リザバーから取り入れ、It量、
熱、およびエントロピーを如何なる温度の環境にでも放
出するシステムであるが、この場合環境は単に廃棄リザ
バーであり、古典熱力学で概念的に定義された第一図に
示されるような低温のリザバーではない。前記第(3)
項にあるように第二法則に関する記述はどれも皆、不定
の大きさの(indefi−n i te  ex t
en t)孤立系である外界によって包囲された閉鎖系
に基いている。ここでもしシステムが閉鎖系で、周期的
にのみ作動し、かつ単一リザバーとして外界と熱交換を
行うとすれば次式を満足する。
The point to note here is that the heat source or low heat source can be either a closed system or an open system, but the second law description (3
) The conceptually defined thermal reservoir is a closed system. It is possible to use the atmosphere or ocean as an open thermal reservoir, and an open reservoir is a more flexible thermal reservoir than a closed reservoir. For example, an open cycle engine draws heat from an open heat reservoir,
It is a system that releases heat and entropy into an environment at any temperature, but in this case the environment is simply a waste reservoir; do not have. Said No. (3)
As shown in the section, all statements regarding the second law are based on
ent) It is based on a closed system surrounded by the external world, which is an isolated system. If the system is a closed system, operates only periodically, and exchanges heat with the outside world as a single reservoir, the following equation is satisfied.

dW=dQ ここでWは閉鎖系によってなされた仕事量、Qは閉鎖系
に供給された熱量を表わす。もしもdW>Oであればd
Q>Oであるから外界は連続的に冷却される。従って外
界(孤立系)におけるエントロピーは連続的に減少する
ことになり、これは前記第二法則記述の第(2)項に矛
盾する結果となる。ところがもしシステムが開放系でし
かも周期的および非周期的作動の両者を包括するとすれ
ば次の等式が成立する。
dW=dQ where W represents the amount of work done by the closed system and Q represents the amount of heat supplied to the closed system. If dW>O, then d
Since Q>O, the outside world is continuously cooled. Therefore, entropy in the external world (isolated system) decreases continuously, which results in a contradiction to item (2) of the second law description. However, if the system is an open system and includes both periodic and non-periodic operations, the following equation holds.

dW=dQ+dE ここでdEはその開放系の全エネルギーの変化を表わす
。この場合、もしエントロピーをSで表せばdW>Oお
よびdQ>0でしかもdS>0が成立する可能性を否定
することはできない。もしその非周期的作動が仕事を行
うことができて、しかも周期的作動が可逆過程であれば
システムは同等の熱リプバー間で作動するカルノーサイ
クル以上の仕事を発生することができる。物体はその温
度が絶体零度にあるときにのみ熱力学的に不能状態にあ
ることになるが、低熱源が流体状態にある場合には、そ
の流体の三重点を不能状態であると考えることができる
dW=dQ+dE where dE represents the change in the total energy of the open system. In this case, if entropy is expressed by S, it is impossible to deny the possibility that dW>O, dQ>0, and dS>0 hold true. If the non-periodic operation is capable of doing work, and the periodic operation is a reversible process, the system can generate more work than a Carnot cycle operating between equivalent thermal lips. An object is thermodynamically disabled only when its temperature is at absolute zero, but if a low heat source is in a fluid state, the triple point of the fluid can be considered to be disabled. I can do it.

(発明の構成および作用の概要) 本発明は環境流体の熱エネルギーを動力発生および冷却
工程に高効率で利用するための方法であり、海洋熱エネ
ルギー変換(OTEC) 、大気熱エネルギー変換(A
TEC) 、および大気−海洋熱エネルギー変換(A−
OTEC)の三種類のシステムを考慮している。いづれ
のシステムも閉鎖サイクルで作動する主原動機、第一お
よび第二熱交換手段、および冷却促進装置を備えること
ができ、主原動機の作動流体は圧縮気体あるいは蒸気を
使うことができる。熱源流体は第一熱交換手段によって
その熱を主原動機の作動流体に伝達すると同時にそれ自
体は冷却される。この冷却された熱源流体は冷却促進装
置を通過する際にタービンまたは単に膨張弁またはその
両者によって膨張されさらに冷却される。この促進冷却
された熱源流体は第二熱交換手段によって、主原動機の
膨張した作動流体を冷却するのに供用される。
(Summary of structure and operation of the invention) The present invention is a method for highly efficiently utilizing the thermal energy of an environmental fluid for power generation and cooling processes, and includes ocean thermal energy conversion (OTEC), atmospheric thermal energy conversion (A
TEC), and atmosphere-ocean thermal energy conversion (A-
Three types of systems (OTEC) are considered. Either system may include a prime mover operating in a closed cycle, first and second heat exchange means, and a cooling enhancer, and the working fluid for the prime mover may be compressed gas or steam. The heat source fluid transfers its heat to the working fluid of the prime mover by the first heat exchange means, and at the same time is itself cooled. This cooled heat source fluid is expanded and further cooled by a turbine and/or simply an expansion valve as it passes through the cooling enhancer. This accelerated cooling heat source fluid is used by the second heat exchange means to cool the expanded working fluid of the prime mover.

(実施例) 本発明の理解の向上のため、下記の詳細な説明を添付図
面と伴に参照されたい。
EXAMPLES For a better understanding of the invention, reference is made to the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings.

第1図は概念的熱リザバーを表し、 第2図は本発明の基本的手法を表し、 第3図は海洋熱エネルギー変換装置(OTEC)の流れ
回路を表し、 第4図は第3図に示されたジ、Z7トポンプの拡大図で
あり、 第5図は絞り弁の氷結解凍の図解であり、第6図はラン
キンサイクルの温度−エントロピー曲線および熱源流体
の流れ過程を表わし、第7図は大気熱エネルギー変換装
置(ATEC)の流れ回路を表わし、 第8図はカルノーサイクルの温度−エントロピー曲線お
よび熱源流体の流れ過程を表わし、第9図は等温熱交換
器の熱的な構成を表わし、第10図は新たなガス動力サ
イクル(a new gaspower cycle)
の温度−エントロピー曲線および熱源流体の相変化を伴
わない流れ過程を表わし、第11図は主に暖冷房用の大
気熱エネルギー変換装置の流れ回路を表わし、 第12図は第10図に示した装置の温度−エントロピー
曲線を表わし、 第13図は変更ランキンサイクルの温度−エントロピー
曲線および熱源流体の相変化を伴う流れ過程を表わし、 第14図は大気−海洋熱エネルギー変換装置(A−OT
EC)の流れ回路を表わし、第15図は第13図中の渦
流室(vortex  chamber)の詳細図であ
る。
Figure 1 represents a conceptual thermal reservoir, Figure 2 represents the basic approach of the invention, Figure 3 represents the flow circuit of an ocean thermal energy converter (OTEC), and Figure 4 is similar to Figure 3. FIG. 5 is an illustration of freezing and thawing of the throttle valve; FIG. 6 represents the temperature-entropy curve of the Rankine cycle and the flow process of the heat source fluid; FIG. represents the flow circuit of the atmospheric thermal energy converter (ATEC), Figure 8 represents the temperature-entropy curve of the Carnot cycle and the flow process of the heat source fluid, and Figure 9 represents the thermal configuration of the isothermal heat exchanger. , Figure 10 shows a new gas power cycle.
Fig. 11 shows the flow circuit of an atmospheric thermal energy conversion device mainly for heating and cooling, and Fig. 12 shows the flow process without phase change of the heat source fluid. Figure 13 represents the temperature-entropy curve of the modified Rankine cycle and the flow process with phase change of the heat source fluid; Figure 14 represents the temperature-entropy curve of the device;
EC), and FIG. 15 is a detailed view of the vortex chamber in FIG. 13.

1、基本的方法 環境流体の熱エネルギーを動力発生および冷却に利用す
るエネルギー変換装置の定常状態における流れ回路は第
2図に示されている。ここで簡略のため、環境流体は1
種類の成分からなっていると仮定し、それを熱源流体と
呼ぶことにする。熱源流体が気体の場合には装置は大気
熱エネルギー変換を意味するATEC装置と呼び、もし
環境流体が液体の場合には海洋熱エネルギー変換を意味
するOTEC装置と呼ぶことにする。また気体と液体の
両方を熱源として同時に利用する場合には大気−海洋熱
エネルギー変換を意味するA−OTEC装置と呼ぶこと
にする。
1. Basic Method The steady state flow circuit of an energy conversion device that utilizes the thermal energy of an environmental fluid for power generation and cooling is shown in FIG. For simplicity, the environmental fluid is 1
Assuming that it consists of several types of components, we will call it a heat source fluid. If the heat source fluid is a gas, the device will be called an ATEC device, meaning Atmospheric Thermal Energy Conversion, and if the environmental fluid is a liquid, it will be called an OTEC device, meaning Ocean Thermal Energy Conversion. In addition, when both gas and liquid are used as heat sources at the same time, it will be called an A-OTEC device, which means atmospheric-ocean thermal energy conversion.

第2図においてRは熱リザバー;Gは過給器;Mは閉鎖
サイクルで作動する主原動機;Nは冷却促進装置;AB
とCDはそれぞれ第一および第二熱交換手段と呼ばれる
熱交換器を表わす。
In Figure 2, R is a heat reservoir; G is a supercharger; M is a prime mover operating in a closed cycle; N is a cooling accelerator; AB
and CD represent heat exchangers called first and second heat exchange means, respectively.

冷却促進装置は熱源流体を作動流体とするタービンまた
は簡単な膨張装置あるいはその両者を用いてもよい。こ
こでpとPをそれぞれ熱源流体の静圧と全圧とし、添字
aは熱源流体の環境条件下における状態を表わし、添字
A、B、CおよびDはそれぞれ位置を表わすとすれば、
以下の条件が考えられる。
The cooling enhancement device may be a turbine using the heat source fluid as the working fluid, a simple expansion device, or both. Here, p and P are the static pressure and total pressure of the heat source fluid, respectively, the subscript a represents the state of the heat source fluid under the environmental conditions, and the subscripts A, B, C, and D represent the position, respectively.
The following conditions are possible.

pa 〈ph 、pc <ps 、Pc >Pa  (
1)これらの式は熱源流体が装置内部を流れ得る条件を
示しているが、これらの条件を如何にして満足させるか
については後に記述することにする。熱源流体は第一熱
交換手段を通過するに従い、その熱を主原動機Mの作動
流体に伝達するに伴いそれ自身は冷却される。この冷却
された熱源流体は冷却促進装置Nを通過することによっ
てさらに促進冷却される。この促進冷却された熱源流体
は第二熱交換手段を経て膨張した作動流体の冷却に用い
られ、そこから脱塩施設またはその他の冷却装置(図中
に不表示)を通過して熱リザバーRの位置しに排出され
る。この際排出位置しは熱リザバーRの熱力学的状態を
乱さないよう、位置Kから十分にはなれていなければな
らない。
pa <ph, pc <ps, Pc >Pa (
1) These equations indicate the conditions under which the heat source fluid can flow inside the device, and how to satisfy these conditions will be described later. As the heat source fluid passes through the first heat exchange means, it is cooled as it transfers its heat to the working fluid of the main motor M. This cooled heat source fluid is further acceleratedly cooled by passing through the cooling accelerator N. This accelerated cooling heat source fluid is used to cool the expanded working fluid via a second heat exchange means, and from there passes through a desalination facility or other cooling device (not shown in the figure) to the heat reservoir R. It is ejected at the position. In this case, the discharge position must be far enough away from position K so as not to disturb the thermodynamic state of heat reservoir R.

ATEC装置が動力発生の目的にのみ利用されしかもP
 o <p mの場合には、自由に得られる環境大気の
熱エネルギーを利用して渦流ポンプによってPoからP
L >p、に昇圧することができる。この渦流ポンプの
原理は第15図と同様であるが、この場合図の解説は“
16から”が“熱交換器14から”に、“12から”が
“環境大気から”に、また“14および14′へ”が“
しにおいてRに放出される′にそれぞれ代えられる。流
入した大気は冷却され渦流状態にあるのでPLはplと
同じかまたはそれ以上に維持することができる。
If the ATEC device is used only for the purpose of generating power and
When o < p m, the freely available thermal energy of the ambient atmosphere is used to pump the vortex pump from Po to P.
The voltage can be increased to L>p. The principle of this vortex pump is the same as that shown in Fig. 15, but in this case the explanation of the figure is “
"From 16" becomes "From heat exchanger 14,""From12" becomes "From ambient air," and "To 14 and 14'" becomes "From heat exchanger 14."
, which is released into R, respectively. Since the incoming air is cooled and in a vortex state, PL can be maintained at or above pl.

第2図に示されるエネルギー装置の始動および環境流体
からの熱放出の開始にあたっては始動装置(第2図中に
不表示)によってもたらされた冷却媒体を第二熱交換手
段に導くことによって主原動機の作動流体を短時間冷却
する。この冷却媒体には、エネルギー装置の低負荷作動
時(固定型動力施設の場合は通常は夜間)に製造可能な
液化気体を用いることができ、また始動装置には通常の
気体液化装置を用いることができる。
The start-up of the energy device shown in Figure 2 and the initiation of heat release from the environmental fluid are carried out primarily by directing the cooling medium provided by the starter device (not shown in Figure 2) to the second heat exchange means. Cools the working fluid of the prime mover for a short period of time. This cooling medium can be a liquefied gas that can be produced during low-load operation of the energy equipment (usually at night in the case of stationary power plants), and the starting device can be a conventional gas-liquefier. I can do it.

ここで重要な点は主原動機Mが閉鎖系であり、冷却促進
装置Nは開放系であり、両者とも天然に得られる熱源流
体と促進冷却された熱源流体の2種類の熱リプバー間に
おいて作動することにある。ここで述べられた促進冷却
された熱源流体は最初は始動装置によってもたらされ、
その後はエネルギー装置によって維持される。これは海
洋の小さな渦流を発生源とするハリケーン(または台風
)の成牛に類似するものであり、一般には熱的に不能状
態にあると考えられている静止状態にある環境流体が巨
大なエネルギー源になり得ることを示している。
The important point here is that the main engine M is a closed system, and the cooling acceleration device N is an open system, and both operate between two types of heat source fluids: a naturally obtained heat source fluid and an acceleratedly cooled heat source fluid. There is a particular thing. The accelerated cooling heat source fluid described herein is initially provided by the starter;
After that, it is maintained by an energy device. This is similar to a hurricane (or typhoon) whose source is a small eddy current in the ocean, where a stationary environmental fluid, which is generally thought to be in a thermally incapacitated state, can generate a huge amount of energy. It shows that it can be a source.

熱力学第一法則によれば主原動機(周期的システム)が
発生する熱源流体の単位質量流量当りの仕事量は次式で
表わされる。
According to the first law of thermodynamics, the amount of work per unit mass flow rate of the heat source fluid generated by the prime mover (periodic system) is expressed by the following equation.

ωl =QAI  Qoc      (2)ここでQ
AIIとqocはそれぞれ主原動機に供給および主原動
機から排出される熱tA流体の単位質量当りの熱量であ
る。ATEC装置の場合には冷却促進装置はタービンを
備えてもよく、この非周期的開放システムが発生する仕
事量および過給器Gが必要とする仕事量は次の式を満足
する。
ωl = QAI Qoc (2) Here, Q
AII and qoc are the amount of heat per unit mass of the hot tA fluid supplied to and discharged from the prime mover, respectively. In the case of an ATEC device, the cooling enhancement device may include a turbine, the amount of work generated by this non-periodically open system and the amount of work required by the supercharger G satisfying the following equation:

(172=hi  −hc        (3)ω、
=hll −hA        (4)ここでhは熱
源流体の比エンタルピーを表わす。
(172=hi −hc (3)ω,
= hll - hA (4) where h represents the specific enthalpy of the heat source fluid.

等式(2)、(3)、および(4)を合計すれば、第2
図に示されたATEC装置によって成される仕事量は次
式で表わされる。
By summing equations (2), (3), and (4), we get the second
The amount of work done by the ATEC device shown in the figure is expressed by the following equation:

ω−QAI  Q(Ic+(hll  hc)  (h
A  hs)この等式によれば、本発明の要点である(
ha  hc)> (hA h、)の条件下にあっては
、このATEC装置によって成される仕事量は周期的シ
ステムのみによって成される仕事量よりも大きいことは
明白である。
ω-QAI Q(Ic+(hll hc) (h
A hs) According to this equation, (
It is clear that under the condition that ha hc) > (hA h,), the amount of work done by this ATEC device is greater than the amount of work done by the periodic system alone.

装置中における熱移動または流体の流れ等の実際の過程
は一般に不可逆過程であるからso −3m >Qの不
等式が成り立つ。従って、状態りにある熱源流体と周囲
の環境流体を混合すれば、さらにエントロピーの増大を
もたらす。
Since actual processes such as heat transfer or fluid flow in a device are generally irreversible processes, the inequality so −3m >Q holds true. Therefore, mixing the existing heat source fluid with the surrounding environmental fluid results in a further increase in entropy.

このATEC装置の効率は通例の如く次式によって表わ
される。
The efficiency of this ATEC device is conventionally expressed by the following equation.

qA富            qAllAll OTEC装置の場合には冷却促進装置はタービンの代り
に簡単な膨張装置を備えてもよく、その場合は上式の(
hm   hc)が消去される。
In the case of a qA rich qAllAll OTEC device, the cooling enhancer may be provided with a simple expansion device instead of a turbine, in which case the above equation (
hm hc) are deleted.

A−OTEC装置の場合には、可能な限り水を熱源とし
て用い、大気を低熱源として利用するのが有利であるが
、この点については後に別項にて論じる。
In the case of an A-OTEC device, it is advantageous to use water as a heat source whenever possible and the atmosphere as a low heat source, but this will be discussed in a separate section below.

2.OTEC装置 第3図は海水のみから熱を取得し、動力発生および淡水
生産に利用するOTEC装置の流れ回路図を表わす。主
原動機は蒸気タービン13およびランキンサイクルで作
動する凝縮物用のポンプ15を備え、海水はその温度が
あまり変らないような十分な流量でポンプ60によって
熱交換器11に送られる。熱交換器11から流出する海
水の一部は周囲に廃棄され、その他は熱交換器12に流
入し、はぼ等圧状態においてその熱を作動流体に伝達す
ると同時に氷点まで冷却される。この冷却された海水は
淡水施設92に導かれ、さらに膨張によって3重点以下
摂氏1度ないし2度まで冷却され、ここで塩水から氷結
晶を分離することにより淡水となる。
2. OTEC Apparatus FIG. 3 represents a flow circuit diagram of an OTEC apparatus that obtains heat only from seawater and utilizes it for power generation and fresh water production. The prime mover comprises a steam turbine 13 and a condensate pump 15 operating on a Rankine cycle, the seawater being pumped to the heat exchanger 11 by a pump 60 at a sufficient flow rate so that its temperature does not change significantly. A portion of the seawater flowing out of the heat exchanger 11 is discarded into the surroundings, and the rest flows into the heat exchanger 12, where it transfers its heat to the working fluid in an almost isobaric state and is simultaneously cooled to freezing point. This cooled seawater is led to a freshwater facility 92, where it is further cooled by expansion to 1 to 2 degrees Celsius below the triple point, where it becomes fresh water by separating ice crystals from the salt water.

ここで作られた淡水は2つの流路に分岐し、主流路は貯
水槽93に連結し、第2の小さな流路は絞り弁83を経
て熱交換器14の内部で膨張するとともに作動流体を冷
却する。この際水蒸気は第4図に示されるようにジエ7
トボンプ85を経て淡水の主流路に導かれる。ジェット
ポンプ内部での氷結防止のため内部の噴出筒は第4図に
示されるように室温水によって温めることができる。絞
り弁83の浸潤表面は氷結防止のため、第5図に示され
るように熱交換器84を経て塩水によって予備冷却され
、かつ絞り弁83により吸引される多数の微小な空気ジ
ェットによって保護することができる。
The fresh water produced here branches into two channels, the main channel is connected to the water storage tank 93, and the second small channel expands inside the heat exchanger 14 through the throttle valve 83 and carries the working fluid. Cooling. At this time, the water vapor is
The water is led to the main freshwater channel via the tube pump 85. To prevent freezing inside the jet pump, the internal jet tube can be heated with room temperature water as shown in FIG. To prevent freezing, the wetted surface of the throttle valve 83 is precooled with salt water via a heat exchanger 84 and protected by a large number of minute air jets sucked by the throttle valve 83, as shown in FIG. I can do it.

熱力学的観点においては、第3図に示す装置はナウル共
和国(Republic  of  Nauru)に設
置された深海水を低熱源とする1(10)kWQC−O
TECの試験施設に著しく類似する(東京電力株式会社
報告書、1982年参照)。
From a thermodynamic point of view, the device shown in Figure 3 is a 1 (10) kW QC-O system installed in the Republic of Nauru that uses deep sea water as a low heat source.
It is strikingly similar to the TEC test facility (see Tokyo Electric Power Company Report, 1982).

第3図の装置にあっては、熱交換の温度差を5.3℃と
仮定すれば、主原動機のサイクルはおよそ30℃程度の
温度範囲にあるが、1(10)kWナウル施設は13℃
の温度範囲で作動するものである。従って第3図の装置
はナウル施設以上の有効な仕事量を発生することができ
る。
In the equipment shown in Figure 3, assuming that the temperature difference in heat exchange is 5.3°C, the cycle of the main engine is within a temperature range of approximately 30°C, but the 1 (10) kW Nauru facility is 13°C. ℃
It operates within a temperature range of Therefore, the apparatus of FIG. 3 can produce more effective work than the Nauru facility.

−例として第3図のOTEC装置が前記1(10)kW
ナウル施設の設計基準通りフレオン12を作動流体とし
、5.2℃の温度差が2種類の流体の間に与えられた場
合を考慮すれば、フレオンサイクル12345の温度−
エントロピー曲線および熱源流体の流路ABCDEは第
6図に示される。ここで以下の記号と単位を下記および
後述の説明に採用する。
- As an example, the OTEC device in Fig. 3 has a power of 1 (10) kW
Considering the case where Freon 12 is used as the working fluid according to the design standards of the Nauru facility and a temperature difference of 5.2°C is given between the two types of fluids, the temperature of Freon cycle 12345 -
The entropy curve and the heat source fluid flow path ABCDE are shown in FIG. Here, the following symbols and units are employed below and in the explanations that follow.

T=湯温度”C,”K   P=正圧力 kPaV=比
体積、耐/ kg h=比エンタルピー、kJ/kg 添字1. 2. 3. 4. 5およびA、 B、 C
T = hot water temperature "C," K P = positive pressure kPaV = specific volume, resistance/kg h = specific enthalpy, kJ/kg Subscript 1. 2. 3. 4. 5 and A, B, C
.

D、Eの加えられた上記の記号はそれぞれフレオンと海
水に関するものである。ここで規定のデータ、TA”T
a =30および T O=T E−0を用いて、タービンの効率を80%
と仮定すれば、簡単な計算によって次の結果が得られる
The above symbols with the addition of D and E relate to freon and seawater, respectively. Here, the specified data, TA”T
Using a = 30 and T O = T E-0, the efficiency of the turbine is 80%.
Assuming that, a simple calculation yields the following result.

与えられた熱量””ha   hz =156.54排
出された熱量=h、−h、=146.05発生した仕事
量= 10.49  k、I、/kg効   率   
 =6.7% 一捷一カノ已し仁久ヱ どのような気体動力サイクルが本エネルギー変換装置に
適しているかを決めるにあたって、可逆的にカルノーサ
イクルで作動するATEC装置が考えられる。第7図は
その流れ回路を表わし、図中の数字15は圧縮器、60
が過給器を表わすこと以外は、第3図と第7図に用いた
数字は同じ装置部分を表わす。
Amount of heat given ha hz = 156.54 Amount of heat emitted = h, -h, = 146.05 Amount of work generated = 10.49 k, I, /kg Efficiency
=6.7% In determining what kind of gas power cycle is suitable for this energy conversion device, an ATEC device that operates reversibly in the Carnot cycle can be considered. Figure 7 shows the flow circuit, number 15 in the figure is a compressor, 60
The numbers used in FIGS. 3 and 7 represent the same parts of the equipment, except that represents the supercharger.

この装置における作動流体と熱源流体の温度−エントロ
ピー曲線はそれぞれ第8図中に12341とABCDで
示されたとおりである。
The temperature-entropy curves of the working fluid and heat source fluid in this device are as shown by 12341 and ABCD in FIG. 8, respectively.

ここで可逆的な熱交換を仮定しているので△T=Oとな
り、つまり状態1,2,3.および4は状態C,B、A
、およびDにそれぞれ符合する。同じく第8図中には等
圧曲線が示されており、不等式(1)は皆、満足される
ことがわかる。等式(5)から次の関係が導かれる。
Since reversible heat exchange is assumed here, ΔT=O, that is, states 1, 2, 3. and 4 are states C, B, A
, and D, respectively. Similarly, isobaric curves are shown in FIG. 8, and it can be seen that all of the inequalities (1) are satisfied. The following relationship is derived from equation (5).

T。T.

ωrmv  =  Q+  (1−)+(ha−hc)
s−(ha−ha)sT。
ωrmv = Q+ (1-)+(ha-hc)
s-(ha-ha)sT.

ここでQ+ =Tr  (SA Ss )。Here, Q+ = Tr (SA Ss).

Ti =TA−T、、およびT −” T o = T
 cである。
Ti = TA−T, and T −” T o = T
It is c.

上式において(hi  hc)s 〉(hA h、)s
であるからこのATEC装置によってなされた可逆的仕
事量は閉鎖システム(カルノーエンジン)による仕事量
よりも大きく、つまりω〉ω。
In the above formula, (hi hc)s > (hA h,)s
Therefore, the reversible work done by this ATEC device is larger than the work by a closed system (Carnot engine), i.e. ω〉ω.

となる。Toの温度が低いほど、従ってhCが低いほど
、増加仕事量、ω2は大きくなるが、状BCにおける圧
力が少(とも環境圧力と等しくなくてはならないという
制限がある。
becomes. The lower the temperature of To, and therefore the lower hC, the greater the additional work, ω2, but with the restriction that the pressure at BC must be small (at least equal to the environmental pressure).

上記の可逆的仕事量の知識に基けば、より重要な可逆的
ATEC装置の効率は次式によって定義することができ
る。
Based on the above knowledge of reversible work, the efficiency of the more important reversible ATEC device can be defined by the following equation:

ω η=    < 1        (8)ωrav ここでωとωrllvはそれぞれ等式(5)と(7)に
よって定義されたとおりである。
ω η= < 1 (8) ω rav where ω and ω rllv are as defined by equations (5) and (7), respectively.

この等温的な加熱と冷却は熱の添加と削減を伴う可変断
面積の一次元流を想定すれば達成できることがわかる。
It can be seen that this isothermal heating and cooling can be achieved by assuming a one-dimensional flow of variable cross-section with heat addition and reduction.

質量、運動量、エネルギー保存則および理想気体の状態
方程式から次の結果が得られる(八、If、 5hap
iro  著。
The following result is obtained from the law of conservation of mass, momentum, energy, and ideal gas equation of state (8, If, 5hap
Written by iro.

Compressible Flow 、 Ronal
d Pr5ee、  l 953年参照): Vl−M”h      A ここでVは流速;pは静圧;Aは流路の断面積;hは比
エンタルピー;dQは熱の添加あるいは削減;Mは局部
的マツハ番号;には比熱比をそれぞれ表わす。
Compressible Flow, Ronal
d Pr5ee, l 953): Vl-M"h A where V is the flow velocity; p is the static pressure; A is the cross-sectional area of the flow path; h is the specific enthalpy; dQ is the addition or reduction of heat; M is the local The Matsuha number indicates the specific heat ratio.

熱交換器の内部のあらゆる位置において流速が大きいこ
とはあり得す、つまりkM2<1が成り立ち、また等溢
流ではdT=oであるから、第(11)式から次の関係
が得られる。
Since it is possible for the flow velocity to be large at any position inside the heat exchanger, that is, kM2<1 holds true, and dT=o in the case of equal overflow, the following relationship is obtained from equation (11).

A      (k−1)M”     h第0シ式を
第(9)および第(10)式に代入すればさらに次の関
係が得られる。
A (k-1)M'' By substituting the h0th equation into the equations (9) and (10), the following relationship is obtained.

これは添加あるいは削減された熱のすべては運動エネル
ギーの変化として仕事に変換されることを示している。
This shows that all of the heat added or removed is converted into work as a change in kinetic energy.

ここで流体の冷却の際にはdQ<Oであり、dA>Oと
仮定すれば次式が成立する。
Here, when cooling the fluid, assuming that dQ<O and dA>O, the following equation holds true.

■               P これらの不等式は第7図の熱交換器12の内部の熱源流
体と熱交換器14の内部の作動流体にそれぞれ該当する
。−力流体の加熱の際にはdQ>Oであり、dA<Oと
すれば次式が成立する。
■P These inequalities apply to the heat source fluid inside the heat exchanger 12 and the working fluid inside the heat exchanger 14 in FIG. 7, respectively. -When heating the force fluid, dQ>O, and dA<O, the following equation holds true.

■p これらの式は熱交換器12内部の作動流体および熱交換
器14内部の熱源流体にそれぞれ該当する。従って加熱
流体の流れの方向に向って流路を拡大し、しかも被加熱
流体の流れの方向に向ってその流路を縮小すれば、等温
状態における加熱および冷却を達成することができる。
(p) These equations apply to the working fluid inside the heat exchanger 12 and the heat source fluid inside the heat exchanger 14, respectively. Therefore, heating and cooling in an isothermal state can be achieved by enlarging the flow path in the direction of the flow of the heating fluid and contracting the flow path in the direction of the flow of the fluid to be heated.

等圧状態での熱の添加あるいは削減も第(9)。Addition or reduction of heat in an isobaric state is also No. 9.

(10) 、  (11)式により同様に導くことがで
きる:熱の削減および添加はそれぞれ流れ方向に向って
拡大する流路と縮小する流路によって達成される。
(10) and (11) can be similarly derived: heat reduction and addition are achieved by respectively expanding and contracting channels in the flow direction.

上記の方程式による実際の計算結果はマツハ番号を臨界
値(1/k) ””以下に維持するためには流路の長さ
および熱の添加あるいは削減の量はそれぞれあまり大き
くできないことを示すが、この難点は第9図に気体加熱
の例として図解されるように流路をいくつかの区間に分
割することによって克服することができる。同じく第9
図には全圧と静圧、および流速の分布が示されている。
The actual calculation results using the above equation show that the length of the flow path and the amount of heat addition or reduction cannot be increased too much in order to maintain the Matsuha number below the critical value (1/k). , this difficulty can be overcome by dividing the flow path into several sections, as illustrated in FIG. 9 as an example of gas heating. Also the 9th
The figure shows the distribution of total pressure, static pressure, and flow velocity.

第9図によれば流速は臨界値以下の如何なる速度にも設
定することが可能で、導管の入口における圧力は必ずし
も大きい必要はなく、しかも過給器に要する仕事量ω、
=hA−り。
According to FIG. 9, the flow rate can be set to any speed below the critical value, the pressure at the inlet of the conduit does not necessarily have to be large, and the amount of work required for the supercharger ω,
=hA-ri.

は十分に供給することができることがわかる。It can be seen that a sufficient amount can be supplied.

以上の等塩漬に関する理解に基けば、カルノーおよびラ
ンキン サイクルを基本としてより効率の高いサイクル
を考案することができる。
Based on the above understanding of iso-salting, it is possible to devise a more efficient cycle based on the Carnot and Rankine cycles.

以下それらのいくつかの例をのべる。Some examples of these are listed below.

1、等温加熱と冷却、および断熱圧縮と膨張。1. Isothermal heating and cooling, and adiabatic compression and expansion.

2、第10図に示されるサイクルにおいて、4−5が断
熱圧縮と膨張、2−3と5−6が等圧加熱と冷却、3−
4と6−1が等温加熱と冷却のそれぞれの過程を表わす
ような変更カルノーサイクル。
2. In the cycle shown in Figure 10, 4-5 is adiabatic compression and expansion, 2-3 and 5-6 are isobaric heating and cooling, and 3-
Modified Carnot cycle such that 4 and 6-1 represent isothermal heating and cooling processes, respectively.

3、第13図に示すように、超加熱領域における加熱と
冷却が等温状態で行われるような変更ランキンサイクル
3. As shown in FIG. 13, a modified Rankine cycle in which heating and cooling in the superheated region are performed in an isothermal state.

4、  ATEC装置 本項では3種類のATEC装置を想定している。装置(
A)と(B)は気体状態の熱源流体を利用し、一方装置
(c)では熱tA原流体冷却されて液体になる。ここで
一般性を失わない範囲での簡略化のため、′j:を置(
A)と(c)の説明にあたって以下の仮定を採用する。
4. ATEC equipment This section assumes three types of ATEC equipment. Device(
A) and (B) utilize a heat source fluid in a gaseous state, while in device (c) the heat source fluid is cooled to a liquid state. Here, for the sake of simplification without loss of generality, we put ′j: (
The following assumptions are adopted to explain A) and (c).

(al  装置(A)内部の熱源流体は一定の比熱を有
する理想気体であり、装置(c)内部の熱源流体は窒素
とする。
(al) The heat source fluid inside the device (A) is an ideal gas having a constant specific heat, and the heat source fluid inside the device (c) is nitrogen.

(bl  作動流体は熱源流体と同じであるが加圧状態
にあるとする。
(bl Assume that the working fluid is the same as the heat source fluid but under pressure.

(c)  すべでの膨張と圧縮は等エントロピー過程と
する。
(c) All expansion and compression are assumed to be isentropic processes.

Cdl  熱交換には5.5℃の温度差を与え、すべて
の記号は前項での定義と同じであり、熱および物理的特
性の単位はOTEC装置と同じとする。
The Cdl heat exchange is given a temperature difference of 5.5° C., all symbols are the same as defined in the previous section, and the units of thermal and physical properties are the same as in the OTEC device.

化を わないATEC”置 第7図中の熱交換器12が2部分に分割され、熱源流体
がその1部分で等温冷却され、他の部分で等圧冷却され
る点を除いては、第7図の流れ回路は第1O図のサイク
ルで作動するATEC装置にも該当する。本装置の熱源
流体の流路A。
The heat exchanger 12 in FIG. 7 is divided into two parts, and the heat source fluid is isothermally cooled in one part and isobarically cooled in the other part. The flow circuit of Figure 7 also applies to an ATEC device operating on the cycle of Figure 1O.Flow path A of the heat source fluid of the device.

aABCDEFに相当する温度−エントロピー曲線も第
10図に示されたとおりである。ここで以下のデータを
規定する。
The temperature-entropy curve corresponding to aABCDEF is also shown in FIG. Here, the following data is specified.

p、=101.3.T、=298.2 ps =1.2pa =121.6 1)c =p、 =2.5 p−=304゜1)o =
 1.2 pa = 121.6To””90.   
pt =pr=40上のデータに基き、常套的な計算を
適用すると、このATEC装置によってなされる仕事量
は ω−96kJ/kg であり、1メガワツトの出力につき熱源流体の1秒当り
の流量は である。熱入力、qAllCに基いて定義されるこのA
TEC装置の効率は η−34% となる。ここで重要な点は非周期的装置が必要なことに
ある。
p,=101.3. T, = 298.2 ps = 1.2 pa = 121.6 1) c = p, = 2.5 p- = 304° 1) o =
1.2 pa = 121.6To””90.
pt = pr = 40 Based on the above data and applying routine calculations, the work done by this ATEC device is ω-96 kJ/kg and the flow rate of heat source fluid per second per 1 MW of output is: It is. This A defined based on the heat input, qAllC
The efficiency of the TEC device is η-34%. The important point here is that an aperiodic device is required.

B、動  生および、 熱、冷却用ArEc’t”置前
記のATEC装置の特別の例として、熱交換器14と主
原動機とを削除し、熱源流体を作動流体して用い、非周
期的にのみ作動する装置を考慮すると、この装置の定常
作動状態は第11図に示すとおりである。熱源流体の温
度−エントロピー曲線は実線で、また等圧油線群は破線
で第12図に示すとおりである。熱源流体は熱交換器1
2を経て外界に排出され、外界は加熱される。タービン
16から流出する冷却された熱源流体はあらゆる冷却工
程に利用することができる。この際Sっ−sc <5A
−5Rであるから、エントロピーは孤立系である外界に
おいて連続的に生産されることになる。また−方り、−
h、>hA−h、であるから有効な仕事を発生すること
が可能である。従ってこの装置はすべての熱力学の法則
に矛盾していないことになる。
As a special example of the ATEC device described above, the heat exchanger 14 and the prime mover are removed, the heat source fluid is used as the working fluid, and the heat source fluid is used as the working fluid. Considering a device that only operates, the steady-state operating state of this device is as shown in Figure 11.The temperature-entropy curve of the heat source fluid is a solid line, and the isobaric oil line group is a dashed line as shown in Figure 12. The heat source fluid is heat exchanger 1
2, it is discharged to the outside world, and the outside world is heated. The cooled heat source fluid exiting the turbine 16 can be used for any cooling process. At this time, S-sc <5A
Since it is -5R, entropy is continuously produced in the external world, which is an isolated system. Also, - direction, -
Since h, > hA-h, it is possible to generate effective work. This device is therefore consistent with all the laws of thermodynamics.

C0・化をイ゛うATEC装置 熱源流体と作動流体の両者に相変化を許容すれば、本A
TEC装置は基本的にランキンサイクルで作動すること
ができる。この場合の流れ回路は、非周期的装置の設置
が任意である点を除いて第7図と同じである。第13図
は本装置の変更ランキンサイクル1234561と熱源
流体の流路aABCDE、および熱源流体の飽和曲線を
それぞれ表し、この場合いづれの熱交換器も前項で説明
したものと同しであり、従って過程1−4およびD−E
は超加熱領域内では等温過程であることができる。本装
置では熱源流体が低温学的なレベルまで冷却されること
から、以下はATECC装置(atmosphoric
thermalenergy  conversion
  cryogenic)と呼ぶことにする。
If a phase change is allowed in both the heat source fluid and the working fluid, this A
TEC devices can basically operate on a Rankine cycle. The flow circuit in this case is the same as in FIG. 7, except that the installation of the aperiodic device is optional. FIG. 13 shows the modified Rankine cycle 1234561 of this device, the flow path aABCDE of the heat source fluid, and the saturation curve of the heat source fluid, respectively; in this case, both heat exchangers are the same as those described in the previous section, and therefore the process 1-4 and D-E
can be an isothermal process within the superheated region. In this device, the heat source fluid is cooled to a cryogenic level, so the following is an ATECC device (atmosphoric
thermal energy conversion
cryogenic).

ここで−例として次のデータを採用する。Here, the following data is adopted as an example.

T、−298,2,pつ =101.3゜pm  = 
1.2pa  = 1 21.6゜pa  =3 pA
 =303 hlI 工325.7.   Tc  =80゜hc 
=−115,9 po  =101.3    To  =77.3゜h
D=hc  =−115,9 XD  (蒸気率)=0.028 このデータに基いて常套的な計算によればこのATEC
C装置のもたらす正味の仕$看および第(6)式に基い
た効率はそれぞれ次のとおりである。
T, -298,2,p = 101.3゜pm =
1.2pa = 1 21.6゜pa = 3 pA
=303 hlI Eng325.7. Tc =80゜hc
=-115,9 po =101.3 To =77.3゜h
D = hc = -115,9 XD (vapor rate) = 0.028 According to routine calculations based on this data, this ATEC
The net output and efficiency based on equation (6) provided by device C are as follows.

ω=222.83kJ/に+r、  77−42.5%
出力1メガワット当りの熱源流体の流量はm = 4.
4 8 kg/s になる。
ω=222.83kJ/+r, 77-42.5%
The flow rate of heat source fluid per 1 megawatt of output is m = 4.
It becomes 48 kg/s.

5、A−OTEC装置 第2項で説明したOTEC装置は非常に小さな温度範囲
で作動するため、わづか数パーセントの効率しか得られ
ず、一方A TE C装置は著しく大きい熱交換器を必
要とする。熱交換器が大きくなるほど高価になることは
明かである。
5. A-OTEC Device The OTEC device described in Section 2 operates over a very small temperature range and therefore has an efficiency of only a few percent, whereas the A-TEC device requires a significantly larger heat exchanger. do. Obviously, the larger the heat exchanger, the more expensive it becomes.

ここで単位体積当りの水のエンタルピーは空気のそれよ
りも約1 、(10)0倍大きく、空気の3重点は著し
く低いことを考慮すれば、できるかぎりの大量の水を高
熱源とし、空気を低熱源として利用するのが有利である
ことがわかる。種々のA−OTEC装置の一例としてそ
の流れ回路を第14図で示すことができる。ここで第7
図と第14図に表記された同じ数字はそれぞれ同様な装
置部分を表わすが、プライム印の添えられた数字はOT
EC装置に係り、プライム印の無い数字はATEC装置
に係る。熱交換器11’は熱源流体の等温加熱に、一方
12′は等圧加熱に供用される。
Considering that the enthalpy of water per unit volume is approximately 1.0 times larger than that of air and that the triple point of air is extremely low, it is possible to use as much water as possible as a high heat source, and to It turns out that it is advantageous to use it as a low heat source. As an example of various A-OTEC devices, the flow circuit can be shown in FIG. Here the seventh
Like numbers in Figures and Figure 14 each represent similar parts of the equipment, except that primed numbers refer to OT.
Numbers without a prime mark refer to ATEC devices. Heat exchanger 11' is used for isothermal heating of the heat source fluid, while 12' is used for isobaric heating.

過給器60によってATECC装置のみの場合の2倍の
流量で送られた大気熱源流体は2つの流路に等分され、
流路■は熱交換器11と12を経て液化飽和温度まで冷
却され、一方塊路■はタービン16内部で流路Iと等し
い温度になるまで膨張し、タービン16の大きさを縮小
するために、流路■は環境流体(大気または水)の自然
対流によって等温状態において冷却することができる。
The atmospheric heat source fluid sent by the supercharger 60 at twice the flow rate of the ATECC device alone is equally divided into two flow paths,
The flow path ■ is cooled to the liquefaction saturation temperature through heat exchangers 11 and 12, while the block path ■ expands inside the turbine 16 until it reaches a temperature equal to that of the flow path I, and in order to reduce the size of the turbine 16. , the flow path (2) can be cooled in isothermal conditions by natural convection of the environmental fluid (air or water).

さらにこの2つの流路は第15図に拡大図解された渦流
室101に導入され混合する。この際、流路■の液化し
た流体は噴出筒を経て渦流室に流入し、内壁との接線方
向に向って蒸気ジェットになり、螺旋状の渦流を形成す
る。一方、タービン16から流出する流路■の気体流体
はこの渦流の中心部に導かれて流路Iと混合し環境圧力
以上の圧力になる。ここで促進冷却された大気熱源流体
は2等分されて一方はATEC装置、他方はOTEC装
置の膨張した作動流体の冷却に利用される。
Further, these two channels are introduced into a swirl chamber 101, which is enlarged in FIG. 15, and mixed. At this time, the liquefied fluid in the flow path (1) flows into the vortex chamber through the ejection cylinder, becomes a steam jet in the tangential direction to the inner wall, and forms a spiral vortex. On the other hand, the gaseous fluid in the flow path (2) flowing out from the turbine 16 is guided to the center of this vortex, mixes with the flow path (I), and becomes at a pressure higher than the environmental pressure. The accelerated cooling atmospheric heat source fluid is divided into two equal parts, one for cooling the ATEC device and the other for cooling the expanded working fluid of the OTEC device.

熱交換器14および14’から流出する大気熱源流体は
海水の脱塩に利用することができ、そこで生産された淡
水は他の淡水源が得られない場合には貯水槽90内で暖
められた後、OTEC装置の熱源とすることができる。
The atmospheric heat source fluid exiting the heat exchangers 14 and 14' can be utilized for desalination of seawater, and the fresh water produced therein can be warmed in the water storage tank 90 if no other source of fresh water is available. Afterwards, it can be used as a heat source for the OTEC device.

ここで−例として前項で説明したATECC装圓と同じ
データを使用し、またOTEC装置も同じく変更ランキ
ンサイクルで作動すると仮定すれば常套的計算によって
次の結果が得られる。
Now - using the same data as the ATECC system described in the previous section as an example, and assuming that the OTEC system also operates on a modified Rankine cycle, routine calculations yield the following result.

ω=A−OTEC装置によってなされた全仕事量= 6
80.8kJ/kg η=66% この場合タービン16は全体のほぼ1/3の仕事量をも
たらし、熱交換器11′および12′はそれぞれl/1
(10)0の大きさでよいことになる。
ω = A - total work done by the OTEC device = 6
80.8 kJ/kg η = 66% In this case the turbine 16 provides approximately 1/3 of the total work, and the heat exchangers 11' and 12' each provide l/1
(10) A size of 0 is sufficient.

/1−OTEC装置は気体または蒸気サイクルで作動す
るそれぞれ独立したAT巳C装置とOTEC装置を組合
せて作ることは当然可能である。
It is of course possible to construct an OTEC device by combining an ATCM device and an OTEC device, each of which operates on a gas or steam cycle.

上述の本発明の実施例の論議に基き、以下の結論を導く
ことができる。
Based on the discussion of the embodiments of the invention above, the following conclusions can be drawn.

+11  孤立系においてはエントロピーの連続的な減
小はあり得ないという熱力学第2法則の記述は、開放系
と同じく閉鎖系にも該当する。
+11 The statement of the second law of thermodynamics that there cannot be a continuous decrease in entropy in an isolated system applies to closed systems as well as open systems.

(2)ケルビン−ブランクによる熱力学第2法則の記述
(あるいはそれと同等な変形型)は、その記述が“周期
的に作動する”という表現から見て明かなように閉鎖系
に基いたものであるが、閉鎖系あるいは開放系が仕事を
発生するには複数の熱リザバーが必要であることを考慮
すればその記述は閉鎖系および開放系の両者に該当する
(2) Kelvin-Blank's description of the second law of thermodynamics (or its equivalent variant) is based on a closed system, as is clear from the expression "operating periodically." However, considering that multiple thermal reservoirs are required for a closed system or an open system to generate work, the description applies to both closed and open systems.

(3)環境温度(たとえば25°C)における環境流体
の熱エネルギーは“不能状態”ではなり、流体状態の低
熱源を用いて作動するエネルギー変換装置の場合にはそ
の低熱源流体の3重点を不能状態と考えることができる
(3) The thermal energy of an environmental fluid at an environmental temperature (for example, 25°C) is not in a "disabled state", and in the case of an energy conversion device that operates using a low heat source in the fluid state, the triple point of the low heat source fluid is It can be considered as a state of incapacity.

(4)  高熱源と低熱源の温度差が小さくても、AT
ECおよびA−OTEC装置の効率は従来の動力発生施
設と同様の効率を達成することができる。
(4) Even if the temperature difference between high heat source and low heat source is small, AT
Efficiency of EC and A-OTEC devices can achieve efficiencies similar to conventional power generation facilities.

(51A TE CまたはOTEC装置を既存の動力発
生施設の近傍に設置し、その既存出力を大量に増大する
と同時に環境の化学的汚染を減少することができる。
(A 51A TE C or OTEC unit can be installed near an existing power generation facility to significantly increase its existing power output while reducing chemical contamination of the environment.

(6)都市および産業の廃水も熱源または補助的熱源と
しての利用が可能であり、さらに冷凍工程によって廃水
を浄化し、有用な水に換えることができる。残留物は現
存の汚水処理法に比較してはるかに低い経費で処理する
ことが可能である。
(6) Municipal and industrial wastewater can also be used as a heat source or an auxiliary heat source, and a freezing process can further purify the wastewater and convert it into useful water. The residue can be treated at a much lower cost compared to existing wastewater treatment methods.

(71A −OT E C装置による電力は如何なる現
存の動力発生施設よりも低価格で生産することが可能で
あり、冷却工程による副産物、たとえば海水の脱塩、超
電導体の冷却、気体液化などを計算に入れるとその価格
はさらに低くなることが可能である。
(Electricity from the 71A-OT E The price can be lowered even further if you put it in.

(8)有限の燃料に他の熱源を付加して補助することに
より、ATECおよびA−OTEC装置を陸上車輌、海
上船舶、または商業航空などの交通手段に利用すること
ができる。
(8) By supplementing limited fuel with other heat sources, ATEC and A-OTEC devices can be utilized in transportation vehicles such as land vehicles, sea vessels, or commercial aviation.

(9)  これらのエネルギー変換装置は汚染を伴わず
その環境に対する唯一の望ましくない影響は、環境にお
いての低温流体の連続的な生産にある。
(9) These energy conversion devices are non-polluting and their only undesirable impact on the environment is the continuous production of cryogenic fluids in the environment.

従ってこれらの動力装置の大規模な利用は、気候に対す
る影響をもたらすであろう。この長期的な気候への影響
にもかかわらず、これらのエネルギー変換装置の大規模
な利用は化石燃料および核分裂燃料への依存を最低経費
でしかも最短時間で軽減することが可能となるであろう
Large-scale utilization of these power plants will therefore have climate impacts. Despite this long-term climate impact, large-scale use of these energy conversion devices could reduce dependence on fossil and nuclear fission fuels at the lowest cost and in the shortest possible time. .

本発明の望ましい実施例について以上説明したが、これ
らの実施例に種々の変更を加え得ることはその道の専門
家には明かであろう。
Having thus described the preferred embodiments of this invention, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications may be made to these embodiments.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は概念的熱リザバーを表す。 第2図は本発明の基本的手法を表す。 第3図は海洋熱エネルギー変換装置(OTEC)の流れ
回路を表す。 第4図は第3図に示されたジェットポンプの拡大図であ
る。 第5図は絞り弁の氷結解凍の図解である。 第6図はランキンサイクルの温度−エントロピー曲線お
よび熱源流体の流れ過程を表す。 第7図は大気熱エネルギー変換装置(ATEC)の流れ
回路を表す。 第8図はカルノーサイクルの温度−エントロピー曲線お
よび熱源流体の流れ過程を表す。 第9図は等温熱交換器の熱的な構成を表す。 第1O図は新たなガス動力サイクル(a netm g
aspower cycle)の温度−エントロピー曲
線および熱源流体の相変化を伴わない流れ過程を表す。 第11図は主に暖冷房用の大気熱エネルギー変換装置の
流れ回路を表す。 第12図は第1O図に示した装置の温度−エントロピー
曲線を表す。 第13図は変更ランキンサイクルの温度−エントロピー
曲線および熱源流体の相変化を伴う流れ過程を表す。 第14図は大気−海洋熱エネルギー変換装置(A−OT
EC)の流れ回路を表す。 第15図は第13図中の渦流室(vortex  ch
amber)の詳細図である。 R・・・熱リザバー G・・・過給器、 M ・ N ・ l 1. 13 ・ l 5 ・ 16 ・ 60 ・ 92 ・ 93 ・ 主原動機、 冷却促進装置1 .14・・・熱交換器、 蒸気タービン、 ポンプ、 タービン、 過給器、 淡水施設、 貯水槽。 図面の浄書(内容に変更なし) ト一 緘屓 姪七日 FjG、9 手 続 補 正 書 (方式) %式% 1、事件の表示 昭和63年特許願第316053号 2、発明の名称 環境流体の熱エネルギーの利用法 3、補正をする者 事件との関係 出 願 人 氏 名 ヤ ン ポ チ ヤ ン 4、代 理 人 64補正の対象 代理権を証明する書面 FIG、 15
FIG. 1 represents a conceptual thermal reservoir. FIG. 2 represents the basic approach of the invention. Figure 3 represents the flow circuit of an ocean thermal energy converter (OTEC). FIG. 4 is an enlarged view of the jet pump shown in FIG. 3. Figure 5 is an illustration of freezing and thawing of the throttle valve. FIG. 6 shows the temperature-entropy curve of the Rankine cycle and the flow process of the heat source fluid. FIG. 7 represents the flow circuit of an Atmospheric Thermal Energy Converter (ATEC). FIG. 8 shows the temperature-entropy curve of the Carnot cycle and the flow process of the heat source fluid. FIG. 9 represents the thermal configuration of the isothermal heat exchanger. Figure 1O shows the new gas power cycle (a netm g
The temperature-entropy curve of the aspower cycle and the flow process without phase change of the heat source fluid are shown. FIG. 11 shows a flow circuit of an atmospheric thermal energy conversion device mainly for heating and cooling. FIG. 12 represents the temperature-entropy curve of the device shown in FIG. 1O. FIG. 13 represents the temperature-entropy curve of a modified Rankine cycle and the flow process with a phase change of the heat source fluid. Figure 14 shows the atmosphere-ocean thermal energy conversion device (A-OT).
EC) represents the flow circuit. Figure 15 shows the vortex chamber in Figure 13.
amber). R...Heat reservoir G...Supercharger, M・N・l 1. 13 ・ l 5 ・ 16 ・ 60 ・ 92 ・ 93 ・ Main engine, cooling acceleration device 1. 14...Heat exchanger, steam turbine, pump, turbine, supercharger, freshwater facility, water storage tank. Engraving of drawings (no change in content) FjG, 9 Procedural amendment (method) % formula % 1. Indication of case Patent Application No. 316053 of 1988 2. Name of invention Heat of environmental fluid How to use energy 3, Person making the amendment Name of applicant related to the case: Yanpotyan 4, Agent 64 Document certifying power of representation subject to amendment FIG, 15

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)熱源と作動的に連結された第一熱交換手段と、閉
鎖サイクルで作動する前記第一熱交換手段と作動的に連
結された原動機と、前記第一熱交換手段と作動的に連結
された冷却促進装置と、前記原動機および前記冷却促進
装置に作動上連結された第二熱交換手段と、前記エネル
ギー変換装置を始動するための補助装置とを含むエネル
ギー変換装置のために、環境流体を熱源として利用する
方法であって、 (a)前記熱源を開放系熱源(Openreservo
irs))として利用する段階と; (b)前記熱源流体を前記第一熱交換手段に導入する段
階と; (c)前記熱源流体から熱エネルギーの放出を開始する
ためおよび前記エネルギー変換装置を始動するために前
記補助始動装置によってもたらされた冷却媒体を前記第
二熱交換手段に適用する段階と; (d)定常状態での作動に際して前記補助始動装置を切
り離す段階と; (e)前記原動機の作動流体が加熱されると同時に前記
熱源流体が冷却される前記第一熱交換手段に前記熱源流
体を連続的に導入する段階と; (f)仕事を行わせるべく加熱された前記作動流体を前
記原動機内で膨張させる段階と;(g)前記第一熱交換
手段から流出する冷却された熱源流体をさらに冷却する
ために前記冷却促進装置に導く段階と; (h)前記のさらに冷却された熱源流体を利用して前記
第二熱交換手段によって前記原動機内で膨張した前記作
動流体を冷却する段階と;(i)前記エネルギー変換装
置から流出する前記熱源流体をさらに別の冷却または冷
蔵工程に利用する段階と; (j)出力を増大させおよび資本投資を削減するために
複数の前記エネルギー変換装置を統合して一単位とする
段階とから成ることを特徴とする、環境流体の熱エネル
ギーを利用する方法。 (2)前記の別の冷却または冷蔵工程が液体浄化用の冷
凍工程を含むことを特徴とする、請求項第(1)に記載
の方法。 (3)前記液体浄化工程が脱塩工程を含むことを特徴と
する、請求項第(2)に記載の方法。 (4)前記の別の冷却または冷蔵工程が気体液化工程を
含むことを特徴とする、請求項第(1)に記載の方法。 (5)前記の別の冷却または冷蔵工程が超電導体の冷却
工程を含むことを特徴とする、請求項第(1)に記載の
方法。 (6)前記熱源流体が海水であり(OTEC)、前記原
動機が蒸気タービンとランキンサイクル(Rankin
ecycle)に基いて運転される凝縮物用のポンプを
備え、かつ前記第一熱交換手段が前記熱源流体と前記作
動流体の間で一方は等温的に、他方は等圧的に熱交換を
行う少くとも2つの熱交換器を備え、かつ前記第二熱交
換手段が前記促進冷却された熱源流体と膨張した作動流
体との間で等温的に熱交換を行う少くとも1つの熱交換
器を備え、かつ前記冷却促進装置が絞り弁とジェットポ
ンプを備えることを特徴とする、請求項第(1)に記載
の方法。 (7)前記熱源流体が大気であり(ATEC)、前記原
動機がガスタービンと閉鎖サイクルで作動する圧縮機を
備え、かつ第一熱交換手段が少くとも1つの熱交換器を
備え、かつ前記第二熱交換手段も少くとも1つの熱交換
器を備え、しかも前記冷却促進装置がその内部において
前記の冷却された熱源流体が膨張することにより仕事を
行い、またその出口において促進冷却され、かつその促
進冷却された熱源流体が前記原動機の排気熱を奪うよう
な少くとも1つのタービンを備えることを特徴とする、
請求項第(1)に記載の方法。 (8)前記閉鎖サイクルが断熱圧縮および膨張ならびに
等温または近似な等温加熱および冷却を含むことを特徴
とする、請求項第(7)に記載の方法。 (9)前記閉鎖サイクルが断熱圧縮および膨張と等温お
よび等圧加熱ならびに等温および等圧冷却を含むことを
特徴とする、請求項第(7)に記載の方法。 (10)前記閉鎖サイクルが断熱圧縮および膨張と前記
作動流体の流れの方向に向って減圧加熱 (decreasing−pressureheati
ng)および増圧冷却(increasing−pre
ssurecooling)を含むことを特徴とする、
請求項第(7)に記載の方法。 (11)前記原動機のタービンと前記第二熱交換手段が
削除されて前記ATEC装置が非周期的にのみ運転され
ることを特徴とする、請求項第 (7)に記載の方法。 (12)前記熱源流体が液化される大気であり(ATE
CC)かつ前記原動機が蒸気タービンとランキンサイク
ルに基いて運転される凝縮物用のポンプを備えかつ前記
第一熱交換手段が少くとも1つの熱交換器を備え、かつ
前記第二熱交換手段も少くとも1つの熱交換器を備え、
さらに前記冷却促進装置が膨張弁を備えることを特徴と
する、請求項第(1)に記載の方法。 (13)前記熱源流体が1種類以上の環境流体であり(
A−OTEC)、しかも可能な限りの水を熱源として、
また大気を低熱源として活用し、かつそれぞれの原動機
は気体または蒸気サイクルで運転し、またそれぞれの前
記第一熱交換手段が前記熱源流体と作動流体の間で等温
および等圧的に熱交換を行うような1種類以上の熱交換
器を備え、かつそれぞれの前記第二熱交換手段が同様の
目的のために1種類以上の熱交換器を備え、しかも前記
冷却促進装置が前記大気熱源流体を作動流体とするター
ビン、および ATECとOTEC装置の両方に供用される膨張装置と
渦流室を備えることを特徴とする、請求項第(1)に記
載の方法。
Scope of Claims: (1) a first heat exchange means operatively connected to a heat source; a prime mover operatively connected to the first heat exchange means operating in a closed cycle; an energy conversion device comprising: a cooling enhancement device operatively connected to said prime mover and said cooling enhancement device; a second heat exchange means operatively connected to said prime mover and said cooling enhancement device; and an auxiliary device for starting said energy conversion device. A method of using an environmental fluid as a heat source for the purpose of
(b) introducing the heat source fluid into the first heat exchange means; (c) initiating the release of thermal energy from the heat source fluid and activating the energy conversion device; (d) disengaging the auxiliary starter during steady state operation; (e) applying a cooling medium provided by the auxiliary starter to the second heat exchange means to cause (f) continuously introducing the heat source fluid into the first heat exchange means in which the heat source fluid is cooled at the same time as the working fluid is heated; (f) the heated working fluid is heated to perform work; (g) directing the cooled heat source fluid exiting the first heat exchange means to the cooling enhancement device for further cooling; (h) directing the cooled heat source fluid exiting the first heat exchange means to the cooling enhancement device; cooling the working fluid expanded in the prime mover by the second heat exchange means using a heat source fluid; (i) subjecting the heat source fluid flowing out of the energy conversion device to a further cooling or refrigeration step; (j) integrating a plurality of said energy conversion devices into a single unit to increase output and reduce capital investment. How to use it. (2) A method according to claim 1, characterized in that said further cooling or refrigeration step comprises a freezing step for liquid purification. (3) The method according to claim 2, wherein the liquid purification step includes a desalination step. (4) A method according to claim 1, characterized in that said further cooling or refrigeration step comprises a gas liquefaction step. (5) The method according to claim 1, characterized in that said further cooling or refrigeration step includes a superconductor cooling step. (6) The heat source fluid is seawater (OTEC), and the prime mover is a steam turbine and a Rankine cycle (Rankin cycle).
a condensate pump operated based on the cycle), and the first heat exchange means exchanges heat between the heat source fluid and the working fluid, one isothermally and the other isobarically. at least two heat exchangers, and the second heat exchange means includes at least one heat exchanger for isothermally exchanging heat between the accelerated cooling heat source fluid and the expanded working fluid. A method according to claim 1, characterized in that the cooling promotion device comprises a throttle valve and a jet pump. (7) the heat source fluid is the atmosphere (ATEC), the prime mover comprises a gas turbine and a compressor operating in a closed cycle, and the first heat exchange means comprises at least one heat exchanger, and the first heat exchange means comprises at least one heat exchanger; The bi-heat exchange means also comprises at least one heat exchanger, and wherein the cooling promotion device performs work by expansion of the cooled heat source fluid at its outlet, and is provided with accelerated cooling at its outlet; characterized by comprising at least one turbine such that the accelerated cooling heat source fluid takes away the exhaust heat of the prime mover,
The method according to claim (1). 8. The method of claim 7, wherein the closed cycle includes adiabatic compression and expansion and isothermal or near-isothermal heating and cooling. 9. The method of claim 7, wherein the closed cycle comprises adiabatic compression and expansion, isothermal and isobaric heating, and isothermal and isobaric cooling. (10) The closed cycle includes adiabatic compression and expansion, and decreasing-pressure heating in the direction of the flow of the working fluid.
ng) and increasing-pre
ssurecooling),
The method according to claim (7). 11. A method according to claim 7, characterized in that the turbine of the prime mover and the second heat exchange means are omitted and the ATEC device is operated only aperiodically. (12) The heat source fluid is an atmosphere in which it is liquefied (ATE
CC) and the prime mover comprises a steam turbine and a condensate pump operated on a Rankine cycle, and the first heat exchange means comprises at least one heat exchanger, and the second heat exchange means also comprises comprising at least one heat exchanger,
A method according to claim 1, characterized in that the cooling promotion device further comprises an expansion valve. (13) The heat source fluid is one or more types of environmental fluid (
A-OTEC), and using as much water as possible as a heat source,
In addition, the atmosphere is utilized as a low-temperature heat source, each prime mover is operated in a gas or steam cycle, and each of the first heat exchange means exchanges heat isothermally and isobarically between the heat source fluid and the working fluid. one or more types of heat exchangers for the same purpose, and each second heat exchange means comprises one or more types of heat exchangers for the same purpose; Method according to claim 1, characterized in that it comprises a turbine as the working fluid and an expansion device and a swirl chamber serving both ATEC and OTEC devices.
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