CN101196348B - 一种空间差分能源吸收转换方法及其系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种空间差分能源吸收转换方法及其系统，集热板利用电磁波横波原理，大量吸收空间弥散的电磁波能量及其它热能化学能，通过室内换热装置使用少量的循环工质和输入功率将数倍的空间能量转换成可供使用的热能，利用物质相变原理，将热泵冷凝换热温度上限54℃提高到70℃以上。使空间差分能源可以广泛用于寒冷地区取暖，节约了大量的能源，净化了人类生活空间。本系统结构简单，工艺性好，性能安全可靠，可广泛用于家庭，宾馆，机关，学校，工厂等场所的制冷空调、冬季取暖、生活热水制取。

Description

一种空间差分能源吸收转换方法及其系统
技术领域
本发明公开一种空间差分能源吸收转换系统，可将所有的空间差分能源，转换成可实际利用热能，本发明还提供了利用上述方法制成系统，属于冷热交换装置技术领域。 
背景技术
本发明涉及的“空间差分能源”包括：太阳直射光、反射光、其它物质的热辐射光、从短波紫外光到可见光、红外光、毫米微波等辐射电磁波能量及弥散在空气中的其它热能及化学能。在自然界绝大多数的空间差分能源没有得到有效地利用，被白白的浪费掉了，甚至还造成了严重的环境污染，如电磁波辐射等。 
在太阳能利用方面，常规的太阳能热水器也只是采用真空管吸能技术，垂直入射光表面吸收一定频率的太阳能，产热能低，吸热速率慢。现有的空气源热泵，利用空气的对流，从空间吸收热量，吸热效率有限，环境温度低于零下6℃几乎不能供热，且冷凝温度不能超过54℃，很难用于寒冷地区供热。总之，人们对太阳能的利用率很低，受到严重的局限。 
发明内容
本发明提供了一种空间差分能源吸收转换方法，利用相变换热，将冷凝放热温度提升到70以上，实现了零下40℃环境下，空间能源热泵可采暖供热。 
本发明还提供了应用该方法制成的空间差分能源吸收转换系统，适用于实际生活当中。 
本发明的技术解决方案如下：由吸收空间差分能源的集热板和室内换热装置连接成一个封闭热泵循环系统； 
室内换热装置由空间热能交换箱、温度控制箱、制热箱、热交换箱、压缩机箱组成； 
集热板利用电磁波横波原理，大量吸收空间弥散的电磁波能量及其它热能化 学能，通过室内换热装置使用少量的循环工质和输入功率将数倍的空间能量转换成可供使用的热能，利用物质相变原理，将热泵冷凝换热温度上限54℃提高到70℃以上。 
具体系统结构如下： 
集热板安置于室外空间，如建筑物外墙表面，房顶，由相互平行的密集波纹集热片胀套接在金属管束上构成，集热片由导热良好的金属箔片作基材，外表面涂有一层吸能材料，金属管束作为主压缩机蒸发器连接循环系统； 
室内换热装置由空间热能交换箱、温度控制箱、制热箱、热交换箱、压缩机箱组成；五部分制成一体也可拆开放置，每个箱体外部均包围绝热保温层。 
所述的空间热能交换箱中装有一组多排翅片管总成，各单排管为主机冷凝管、副机蒸发管、冷量输出管交替排列，整个翅片管总成全部浸泡在低温结晶的水溶液中，溶液结温度0℃-6℃，翅片表面涂有吸附水溶液促进结晶速率的酸基涂层，翅片为金属箔片； 
温度控制箱中装有一组多排翅片管总成，各单排管为主机蒸发管、副机冷凝管交替排列，整个翅片管总成全部浸泡在蓄热盐溶液中，盐含水结晶温度38℃-40℃，翅片为金属箔片； 
制热箱中装有一组多排翅片管成，各单排管为副机冷凝管，房间暖热输出管，自来水换管交替排列，翅片管总成全部浸泡在含有强化导热介质的石蜡溶液中，石蜡结晶温度58℃-60℃，翅片表面塗有与石蜡有强亲和力的塗层，翅片为金属箔片； 
热交换箱中装有一组多排翅片管总成，各单排管压缩机冷却管，自来水入口管或房间采暖回水管，翅片管总成全部浸泡在蓄热盐溶液中； 
压缩机箱中装有主、副两台压缩机，压缩机浸沫在水溶液中，保证稳定的运行工况；主压缩机通过管路与空间热能交换箱中多排冷凝管、室外集热板的金属管束、温度控制箱蒸发管及管路构成热泵循环回路；副压缩机通过管路与制热箱中多排冷凝管、温度控制箱中冷凝管、空间热能交换箱多排蒸发管构成热泵循环迥路；通过副压缩机系统的运行来控制主压缩机系统的运行工况，使空间差分能源集热板稳定在相对于所处空间的低能状态。 
本发明的积极效果在于：利用电磁波是横波原理，将空间差分能源集热板设 计成平行于电磁波运行方向的密集翅片窄缝构成人工黑体，大量吸收空间弥散的电磁波能量及其它热能化学能，使用少量的循环工质和输入功率将数倍的空间能量转换成可供使用的热能，利用物质相变原理，将热泵冷凝换热温度上限54℃提高到70℃以上，使空间能源可以广泛用于寒冷地区取暖，节约了大量的能源，净化了人类生活空间。本系统结构简单，工艺性好，性能安全可靠，可广泛用于家庭，宾馆，机关，学校，工厂等场所的制冷空调、冬季取暖、生活热水制取。 
附图说明
图1为本发明的结构原理图 
具体实施方式
根据图1所示，由集热板1、空间热能交换箱2、温度控制箱7、制热箱11、压缩机箱16、热交换箱20构成空间差分能源吸收转换机系统。 
集热板1为本申请人的中国专利03252207.X，由一定间隔的翅片构成人工黑体窄缝，电磁场波进入窄缝，与两侧面翅片表面吸能物质进行能量交换。 
室内换热装置由空间热能交换箱2、温度控制箱7、制热箱11、热交换箱20、压缩机箱16，每个箱体外部均包围绝热保温层21。 
空间热能交换箱2中装有一组多排翅片管总成，各单排管为主机冷凝管3、副机蒸发管4、冷量输出管5交替排列，整个翅片管总成全部浸泡在0℃-6℃的低温水结晶溶液6中，翅片表面涂有吸附水溶液促进结晶速率的涂层，翅片为金属泊片。 
温度控制箱7中装有一组多排翅片管总成，各单排管为主机蒸发管9、副机冷凝管8交替排列，整个翅片管总成全部浸泡在蓄热硫酸钠溶液10中，翅片为金属泊片。 
制热箱11中装有一组多排翅片管成，各单排管为副机冷凝管13，房间暖热输出管14，自来水换热管12交替排列，翅片管总成全部浸泡在含有强化导热介质的石蜡溶液15中，石蜡结晶温度58℃-60℃，翅片表面塗有与石蜡有强亲和力的塗层，翅片为金属泊片。 
压缩机箱16中装有主压缩机17、副压缩机18，两台压缩机壳体除顶部外全部浸沫在水溶液19中。 
热交换箱20中装有一组多排翅片管总成，各单排管压缩机冷却管22，自来水入口管23或房间采暖回水管，翅片管总成全部浸泡在蓄热硫酸钠溶液中。
主压缩机17压缩产生的高温高压工质气体经管路进入空间热能交换箱2，冷凝管3中冷凝散热，散发的热量使副机蒸发管4中工质吸热蒸发，冷凝温度由副机蒸发温度控制，冷凝的工质经毛细管降压后，在室外集热板1管束内表面急速蒸发使集热板翅片表面塗层处于低温低能态，吸收空间能量，吸收了能量的工质气体经温度控制箱7中蒸发管9再加热成过热蒸气，回到主压缩机17完成了一个循环。副压缩机18压缩产生的高温高压工质气体经管路进入制热箱11中副机冷凝管13冷凝放热，使石蜡15吸热溶解，再进入温度控制箱7中冷凝管8再冷却，使箱中优质盐10吸热溶解，过冷工质再经毛细管降压进入空间能源交换箱2中的副机蒸发管4吸收主机由空间吸收来的能量，蒸发为气体经管路回到副压缩机18完成了一个循环。房间换热器中的水溶液经制热箱11中的房间采暖输出管14吸收石蜡溶液中的热量回到房间放热。自来水经热交换箱20中的自来水加热管23吸收压缩机产生的热量又经过制热箱11中自来水换热管12成为高温热水。 

Claims (2)

1.一种空间差分能源吸收转换方法，由吸收空间差分能源的集热板和室内换热装置连接成一个封闭热泵循环系统：
集热板由相互平行的密集金属波纹箔片组成，空间光电磁波及微粒进入箔片间，不断振荡，能量不断衰减转化成热量，热量又被穿插在箔片间的铜管中的介质吸收，通过热泵系统将热量传给室内空间热能交换箱中的相变介质，使其融解相变吸收了空间能量；热泵系统不断的将空间能量运走，使集热板一直保持相对于周围空间的低能态，集热板便不断的吸收转化空间能源；热泵系统又将空间热能交换箱中的热量运到制热箱使箱中的石蜡融解相变，蓄存了热能；集热板做主机蒸发器，空间热能交换箱做主，副机蒸发冷凝器，制热箱做副机冷凝器，低温结晶水溶液，高温溶解石蜡分别做为二级循环的蓄能介质，经过二级热泵循环将大量空间差分能源吸收转化成70℃以上的热水输出。
2.一种空间差分能源吸收转换系统，其特征在于：由吸收空间差分能源的集热板和室内换热装置连接成一个封闭循环热泵系统：
所述的集热板由相互平行的密集波纹片胀套接在金属管束上构成，集热片由导热良好的金属箔片做基材，外表面涂有一层吸能材料，金属管束做为主压缩机蒸发器连接循环系统；
室内换热装置由空间热能交换箱，温度控制箱，制热箱，热交换箱，压缩机箱组成；
所速的空间热能交换箱中装有一组多排翅片管总成，各单排管为主机冷凝器，副机蒸发器，冷量输出管交替排列，整个翅片管总成全部浸泡在低温结晶的水溶液中，溶液结晶温度0℃-6℃，翅片表面涂有吸附水溶液促进结晶速率的酸基涂料，翅片为金属箔片；
温度控制箱中装有一组多排翅片管总成，各单排管为主机蒸发管，副机冷凝管交替排列，整个翅片管总成全部浸泡在蓄热盐溶液中，盐含水结晶温度38℃-40℃，翅片为金属箔片；
制热箱中装有一组多排翅片管总成，各单排管为副机冷凝器，房间采暖输出管，自来水加热管交替排列，翅片管总成全部浸泡在含有强化导热介质的石蜡溶液中，石蜡结晶温度58℃-60℃，翅片表面涂有与石蜡有强亲和力的涂层，翅片为金属箔片；
热交换箱中装有一组多排翅片管总成，各单排管为压缩机冷却管，自来水入口管和房间采暖回水管，翅片管总成全部浸泡在蓄热硫酸钠溶液中；
压缩机箱中装有主，副两台压缩机；压缩机浸泡在水溶液中，保证稳定的运行工况；主压缩机通过管路与空间热能交换箱中多排冷凝管，室外集热板的金属管束，温度控制箱蒸发管及管路构成热泵循环廻路；副压缩机通过管路与制热箱中多排冷凝管，温度控制箱中冷凝管，空间热能交换箱多排蒸发管构成热泵循环廻路；通过副压缩机系统的运行来控制主压缩系统的运行工况，使空间差分能源集热板稳定在相对于所处空间的低能态。
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