CN104454049A - 一种新型能量转换系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型能量转换系统，包括两两相连的一热量集聚机构、一能量转换机构、一降温液化机构和一工质循环机构，整个系统符合热机朗肯循环体系工作原理和热力学第二定律。其中：所述热量集聚机构，利用气液相联合热量交换部件技术集聚、转移自然环境热源或人工环境热源中的热量至工质；所述降温液化机构，利用一种强制式冷凝器技术实现工质尾气的有效散热和液化；所述工质循环机构，利用工质泵和储液罐，提供工质在封闭体系内周而复始的循环运动可能性；所述能量转换机构，利用能量转换组合部件，使进入机构内的工质气流热能转换为机械能，或进而转换为电能。本发明提供了一种改进的、创新的能量转换系统，可以利用并不限于各种低品位热能，并使这种低品位热能转变成机械动力做功，连接上发电机就是一种新型的发电系统。

Description

一种新型能量转换系统

技术领域：

本发明涉及一种新型能量转换系统。

背景技术：

随着世界能源资源的紧缺、环境污染的加剧，人们注意并意识到如何开发利用自然界空间、水域中实际上存在着的数量巨大的低品位热能。这种低品位热能本质上就是太阳辐射给予地球的热量，因此取之不尽、用之不竭，最具绿色、清洁、环保和可再生循环。目前世界各国竞相投资、全力角逐，企图在开发利用海洋低品位热能发电技术领域中取得领先地位，这就大大推动了海洋低品位热能发电技术的快速发展，使这种发电技术已具商业化价值。

然而现有的海洋低品位热能发电技术还存在着以下较明显的缺陷：

(1)海洋中不可避免的狂风巨浪要求这种发电设备、电站厂房的安全系数必须提高，因此前期投资成本提高；

(2)海水中几乎含有自然界的一切元素，因此海水构成对设备的不可避免的严重侵蚀，致使投资设备的预期使用周期大大缩短，表现在维修成本提高；

(3)为获取海洋表层或深层的水源，不仅深潜海下1000米左右的管道固定施工作业极不容易，风险大且成本高，而且利用两个大功率抽水机系统的自身耗电占取了该系统发电量的很大部分，因此使整个系统发电效率明显降低，表现在单位电量成本上升；

(4)季节交替，海水表层温度降低将使这种发电方式难以维持，虽有利用太阳能、风能组合的补救设想，但未见得时时有效，因此该类发电系统一年中或一天中的发电效率波动较大、较不稳定；若不考虑储热设施，甚至可能形成间歇或停发电事件。

故此我们清楚地知道，国内外实际上已经有利用海洋低品位热能的发电技术，也有利用380～90℃范围内的工厂余热的发电技术，更有利用高温地热井热能的发电技术等等，但迄今为止我们尚未闻知有关利用内陆河水或空气的低品位热能发电技术，或称“超低温发电技术”的实际应用报道——关键问题就在于以内陆常温环境为热源时，人们几乎找不到以海深1000米下冷水(4～5℃)作为热井的对应的合适的内陆冷源，而通常以尾气和热井之间必须存在正向温度梯度为条件的普通冷凝器的技术手段在此环境中完全失效，朗肯循环体系无法建立，因此长期以来人们无法把海洋低品位热能发电技术直接移植到内陆常温环境中。

发明内容：

针对上述问题，本发明提供了一种改进的、创新的能量转换系统，可以利用低品位热能，包括自然环境的或人为环境的，并使这种低品位热能转变成机械动力做功，连接上发电机就是一种新型的发电系统。

本发明的技术方案为，包括两两相连的一热量集聚机构、一能量转换机构、一降温液化机构和一工质循环机构，整个系统符合热机朗肯循环体系工作原理和热力学第二定律。其中：所述热量集聚机构，利用气液相联合热量交换部件技术集聚自然环境热源或人工环境热源中的热量，使转移到工质中；所述降温液化机构，利用一种强制式冷凝器技术实现工质尾气的有效散热和液化；所述工质循环机构，利用工质泵和储液罐，提供工质在封闭体系内周而复始的循环可能性；所述能量转换机构，利用能量转换组合部件，使进入机构的工质气流热能转换为机械能，或进而转换为电能。

比较好的是，所述热量集聚机构包括并不限于第一传感器和用若干管道顺序连接的进液阀、液相换热器、止回阀、电子膨胀阀、进气阀、气相换热器、出气阀以及在某些应用场合并非必需的热交换体系的进水(气)电子调节阀。所述能量转换机构包括并不限于第二传感器和用若干管道顺序连接的止回阀、进气阀、喷嘴、气动部件，出气阀以及发电机。所述降温液化机构包括并不限于第三传感器和用若干管道顺序连接的进气阀、强制式冷凝器、输液阀。所述工质循环机构，包括并不限于第四传感器和工质泵输液阀、工质泵、工质泵进液阀、储液罐输液阀、储液罐和储液罐进液阀。其中，所述热量集聚机构的出气阀和所述能量转换机构的气动部件进气阀通过管道相连，所述能量转换机构的出气阀与所述降温液化机构的进气阀通过管道相连，所述热量集聚机构的进液阀与工质泵输液阀通过管道相连，所述降温液化机构的输液阀与储液罐进液阀通过管道相连，工质泵进液阀又与储液罐输液阀通过管道相连。

比较好的是，所述选取的工质物性符合以下表达式：

L×M+C1×M×ΔT1＝C2×N×ΔT2

式中：L——工质的相变(气→液、液→气)潜热(kJ/kg)；

M——排出的工质尾气质量(kg)；

C1——排出的工质尾气比热(kJ/kg.℃)；

ΔT1——排出的工质尾气降温液化后的温度差值(℃)；

N——接受工质尾气散热的某气体质量(kg)；

C2——接受工质尾气散热的某气体比热(kJ/kg.℃)；

ΔT2——接受工质尾气散热的某气体升温后的温度差值(℃)。

若接受散热的某气体与工质气体的物性参数相同或相似，且等量(即C1≈C2；M≈N)，则上述表达式可简化为：

L/C1＝ΔT2一ΔT1或ΔT2＝L/C1+ΔT1

当室温环境(水或空气)被视为“热源”时，上述算式对工质选择是重要的，即L/C1必须足够大。

比较好的是，所述降温液化机构，利用一种强制式冷凝器技术，使具有一定能量的工质尾气本身在强制式冷凝器机构内或压缩、或膨胀，在膨胀、压缩过程中造成工质尾气分子之间和工质尾气分子与器壁之间的强烈摩擦做功而产生“高热”，此“高热”温度量值大于环境(如某种气体)温度量值至少10℃，器壁外流动的气体借此把“热”从工质尾气中强行拆分、剥离、带走，而失去“高热”的工质尾气分子因此被降温液化。所述强制式冷凝器包括并不限于经过改进的螺杆膨胀压缩机、透平膨胀压缩机等能使工质尾气分子热量获得拆分、剥离、带走的任何器械、部件，其形式可以是机械的、电子的、化学的。

比较好的是，所述第一、第二、第三、第四传感器包括温度传感器、压力传感器和流量传感器的其中一种、二种或三种。

比较好的是，所述气动部件包括常见的汽轮机、螺杆膨胀发动机、压缩机气缸、气动马达、外燃发动机(斯特林)等任何其他形式的气动部件。

本发明系统的最大特点是，在通常的热机循环体系中废除了借助于尾气和热井之间必须存在正向温度梯度为条件的普通冷凝器的技术手段，而采用尾气或膨胀、或压缩，分子间强烈摩擦做功发热，热被器壁外某种气体拆分、剥离、带走的强制式冷凝器技术。由于工质物性参数L/C1足够大，因此被拆分、剥离、带走的“热”的温度量值高于外部环境或器壁外某种气体的温度量值，所以从能量转换机构的气动部件排出的工质尾气能很好地获得散热、液化，于是从自然环境或人为环境“热源”中取得热量并汽化、升温升压的工质才能持续不断地推动气动部件转子转动(如果有转子的话)，低品位热能便这样获得转换而发出电来。这种能量转换系统不仅发电稳定、可自动调控，而且不受季节交替、昼夜轮转的环境温度变化影响；具有建造成本低、运行成本也低，清洁环保、可循环再生，便于推广。

附图说明

下面，参照附图，对于熟悉本技术领域的人员而言，从对本发明方法的详细描述中，本发明的上述和其他目的、特征和优点将显而易见。

图1是本系统的主要机构连接框图。

图2是在图1基础上的进一步的结构框图。

图3是关于强制式冷凝器的工作原理图。

我们都知道开尔文-普朗克对热力学第二定律表述得非常简洁明了，他们在作出正确判断时聪明地避开了对从热源吸热后如何不使之全部转变为功的散热手段不做评述和说明，这为后人的发明留下了广阔的创造空间，也是我们在本发电系统中获得应用的一个亮点。但是很长一段时间，直至目前，人们习惯于利用普通冷凝器技术作为等压冷凝手段，并死板地奉为金科玉律，而不知道有强制式冷凝器技术。

强制式冷凝器是这样一种装置，它可以利用金属结构或非金属结构，外部可以是圆柱形或矩形，内部进气口可以旋转或不旋转，进出管道反之可以不旋转或旋转，旋转的动力可借助工质尾气本身所具有的能量或利用功率合适的小型电机。尾气进入强制式冷凝器后或压缩、或膨胀，造成尾气分子之间和尾气分子与器壁之间强烈摩擦做功而产生高热，器壁外流动的气体借此把“热”从尾气中强行拆分、剥离、带走，而失去“热”的尾气便获得降温液化，从而达到尾气在经过强制式冷凝器时又散热又液化的作用。这与传统火力发电技术或海洋低品位热能发电技术惯用的以热交换形式为特点的冷凝器达到的效果是相同的，但形式不同；明显不同点在于通常以热交换形式为特点的冷凝器，其尾气温度必须高于热井、环境(水或空气)温度，必须有一个自然的温度梯度，这样“热”就遵循热力学第二定律指出的从高温物体向低温物体自发移动，“热”被转移到了热井、常温环境(水或空气)，失去“热”的尾气自身被降温液化；但强制式冷凝器利用其特有的机构，必须使强行拆分、剥离出来的“热”抬高到足以向外散热的量值，即必须使T2≥T+10℃(T2——因摩擦而产生高热的温度量值；T——为接受散热的气体温度量值或外环境温度量值)，因此选择的工质必须要符合以下算式：L×M+C1×M×ΔT1＝C2×N×ΔT2，从而使原本看似与环境温度间不存在自然的温度梯度、不可能传热的状态，出现了正向温度梯度，使“热”获得顺利转移，失去“热”的尾气被降温液化。

具体实施方式

本发明一种新型能量转换系统，由四大主要机构组成：热量集聚机构1、能量转换机构2、降温液化机构3和工质循环机构4。热量集聚机构1，利用了独立或混合的气液相联合热量交换的有效技术，集聚自然环境热源或人工环境热源中的热量，并使转移到工质中，因此各种已知热能都是它集聚的对象，如海洋、江河、湖泊、地热井的各种水源所含的热能，我们周围空气中所含的热能，太阳光所含的热能，工农业生产过程中所产生的“余热”热能，以及石油、煤、天然气、沼气等燃烧所含的热能等。降温液化机构3，主要利用了一种强制式冷凝器的有效技术，使工质尾气进入冷凝器后或压缩、或膨胀，在膨胀、压缩过程中造成工质尾气分子之间和工质尾气分子与器壁之间强烈摩擦做功而产生“高热”，此“高热”温度量值大于环境(如某种气体)温度量值至少10℃，器壁外流动的气体借此把“热”从工质尾气中强行拆分、剥离、带走，而失去“热”的工质尾气便获得降温液化，从而达到工质尾气在经过强制式冷凝器时又散热又液化的作用。

进一步参考图2所示，本系统中的热量集聚机构1是由进液阀11、液相换热器12、止回阀13、电子膨胀阀14、进气阀15、气相换热器16、出气阀17以及热交换体系的进水(气)电子调节阀和(温度、压力、流量)第一传感器18等组成，除热交换体系的进水(气)电子调节阀和第一传感器18外，其它组成部分按顺序用管道连接。其中，所述气液相联合热量交换部件是热量集聚机构主体部件，是本发电系统获得能量的来源，可以是任何导热性良好的金属材料，也可以是任何改良的导热性良好的非金属材料，通常根据自然环境热源或人为环境热源特征制成不同的形状，如可以是亚字形热量交换联合器，或扭扁管式热量交换联合器，或圆管式热量交换联合器，或板式热量交换联合器，或它们的不同组合，可带散热片或不带散热片。气液相联合热量交换部件中空处是工质液体或工质气体和热源液体或气体流动的通道。于是在气液相联合热量交换部件内部，自然环境热源或人为环境热源与工质进行有效的热量交换，使之低温的工质气化、温度上升逼近环境热源的温度量值而获得能量。

降温液化机构3是由进气阀25、强制式冷凝器26、输液阀27以及(温度、压力、流量)第三传感器28等组成，除第三传感器28外其它组成部分按顺序用管道连接；其中，所述强制式冷凝器是降温液化机构的主体部件，是本发电系统的关键，可以利用金属结构或非金属结构，外部可以是圆柱形或矩形，内部进气口可以旋转或不旋转，进出管道反之可以不旋转或旋转，旋转的动力可借助工质尾气本身所具有的能量或利用功率合适的小型电机。

能量转换机构2是由进气阀19、喷嘴20、气动部件21、出气阀22以及(温度、压力、流量)第二传感器23和发电机24等组成，除第二传感器23和发电机24外其它组成部分按顺序用管道连接。其中，所述气动部件是能量转换机构的第一主体部件，发电机是能量转换机构的第二主体部件。

工质循环机构4是由储液罐进液阀29、储液罐30、储液罐出液阀31、工质泵进液阀32、工质泵33、工质泵出液阀34以及第四传感器35等组成，除第四传感器35外其它组成部分按顺序用管道连接；其中，所述工质泵是工质循环机构的主体部件，可以选用密封性好、噪音小、效率高、使用周期长、更换维修方便的各类合适的泵机。作为本热机循环体系的工质，除应优选对环境友好、对大气层破坏少、价格较低的基本条件外，所选择的工质物性还需符合以下的算式：L×M+C1×M×ΔT1＝C2×N×ΔT2，因此R717，R744等是可选择的对象。选定工质后则需选择相应的四大机构和连接管道的材料种类，以减少工质对选用材料的腐蚀破坏。

本发明的目的是这样实现的：作为本热机循环体系的低温工质在热量集聚机构1内和来自自然环境或人为环境的“热源”进行某种形式的热量交换而取得热量，汽化并升温升压；当一定量已经升温升压的工质汽体通过喷嘴调节进入到能量转换机构2的气动部件21内，如汽轮机，就具有推动汽轮机转子转动的能力；由于存在着重要的前提条件，当降温液化机构3的强制式冷凝器使得汽轮机排出的工质尾气被降温液化，于是这种转动便成为可持续进行的能力，保证连续的工质气流在能量转换机构2内膨胀做功得以实现。若能量转换机构2中的气动部件21连接上发电机24就可以使发电机连续地输出电流。

本发明的实质是，电子控制电路获得环境和体系温度、压力、流量等反馈信号后，触发工质泵33按设定要求运转，调节输出合适的工质液体流量；进入热量集聚机构1内的液相换热器12、气相换热器16的工质，与自然环境热源或人为环境热源的水或空气或阳光照射下的某种热源进行热量交换而获得能量而气化，升温升压；气化并升温升压后的工质从喷嘴20直接进入能量转换机构2内的气动部件21的进口端进行膨胀做功，并瞬间通过气动部件的出口端进入连通的降温液化机构3的强制式冷凝器26内；工质尾气中多余的热量被器壁外某种气体拆分、剥离、带走，被降温的工质液体从强制式冷凝器26底部的输液阀27汇合流入到工质循环机构4内的储液罐30的输入端，储液罐和工质泵进液阀是连通的，工质泵33的连续运转保证本系统热交换和膨胀做功持续进行。

本发明的工作原理是，低温工质在热量集聚机构1中与从自然环境热源或人为环境热源热交换获取热量后形成“高温”、高压气流，“高温”、高压气流在能量转换机构2内膨胀做功或转换为电能；由于降温液化机构3的强制式冷凝器强行拆分、剥离、带走工质尾气的“热”，因而不仅工质尾气中的一部分未能利用的热量得到顺利的散发，而且失去“热”的工质尾气被理想地降温液化，低品位热能的利用获得成功。

本发明系统的工质状态变化是这样的：低温工质液体流入液相联合热量交换部件12，与自然环境或人为环境中的热源进行热交换获得热量升温，升温的工质液体通过电子膨胀阀14作用，以气液两相状态进入气相联合热量交换器16，再次与自然环境或人为环境中的热源进行热交换获得热量气化、升温升压。热量集聚机构1内的气液相联合热量交换部件进口端流入的是工质液体，出口端流出的是已经气化并升温升压的工质气体。经过升温升压后的工质气体进入能量转换机构2内膨胀做功输出机械动力，或连接发电机24，带动发电机转子轴转动发电。膨胀做功后的工质气体获得降温降压，降温降压的工质气体进入降温液化机构3的强制式冷凝器26内，工质尾气分子摩擦做功而产生的热量被器壁外的某种流动气体拆分、剥离、带走，失去热量的工质尾气分子被降温液化，液化的工质通过输液阀27流入到工质循环机构的储液罐30，储液罐与工质泵连通，如此在工质泵33的作用下工质作定向循环流动，周而复始。

本发明的有益效果是鲜明的。综合气液相集热转换技术、强制式冷凝器技术，突破了低温发电的技术瓶颈，化解了以常温环境为热源而无法利用尾气和热井之间必须存在正向温度梯度为条件的普通冷凝器来获得散热、液化的世界性难题；不仅拓展了海洋低品位热能发电的应用范围，使可利用的温度范围更大、更宽，而且由于可利用的温度范围扩大，从而使本发明技术系统的发电效率明显提高。同时强制式冷凝器自身耗电相比用水泵抽水的耗电少很多，因此发电系统实际输出电量增加，单位成本降低。应用本发明的发电技术系统，将可以改变目前世界范围内能源紧缺的状况和环境污染的问题。

本发明的发电技术可以应用于超低温余热发电领域，可以应用于(中)低温光热发电领域，可以应用于(中)低温地热井发电领域，也可以应用于海洋低品位热能发电领域，更可以应用于前人尚未开拓的内陆水域、空间的常温热源发电领域，并且能有效地改进现有粗犷型低温发电的模式，提高低温发电的效率，达到进一步节能减排的可能。本发明的优点还在于本发电系统建造成本低，运行成本也低。按目前物价估算，建造成本约为水力发电站、火力发电站(包括治污附属设备)建造成本的1/2～1/3，是光伏、风力等其他发电设备所不能比拟；运行成本(包括维护修理成本)也是所有发电系统中最小。而且本发明的系统可以根据环境热源的不同，或建造大型的系统，或建造小型的系统。

例1、普通型方案

本方案适用于一般热源场合，包括利用自然界环境热源或人为环境热源，如工厂余热，而热源的水或气体需要通过抽水泵或抽气机动作输入气液相联合热交换部件内，故称为普通型方案。

热量集聚机构1、能量转换机构2、降温液化机构3和工质循环机构4按顺序用管道连接。即热量集聚机构1内的进液阀11、液相换热器12、止回阀13、电子膨胀阀14、进气阀15、气相换热器16、出气阀17，和能量转换机构2内的进气阀19、喷嘴20、气动部件21、出气阀22，和降温降压机构3内的进气阀25、强制式冷凝器26、输液阀27，最后和工质循环机构4内的进液阀29、储液罐30、储液出口阀31、工质泵进液阀32、工质泵33、液泵出液阀34按上述顺序用管道连接形成一个闭式回路。作为本热机循环体系的工质在工质泵33带动下在回路内形成定向流动循环，周而复始。

(温度、压力、流量)第一传感器18安装在气液相联合热交换部件上，(温度、压力、流量)第二传感器23安装在气动部件的出口处，(温度、压力、流量)第三传感器安装在强制式冷凝器26出口处，第四传感器安装在工质泵出口处及储液罐上；发电机24的转子轴与气动部件21的中心转动轴连接。

当自然环境或人为环境中的热源(水或某种气体)通过电子调节阀进入气液相联合热量交换部件同时，工质泵33启动，于是储液罐30内的工质被泵入液相联合热量交换部件12，液体工质在设计合理的热交换器内充分地吸收自然环境或人为环境中的热量，当温度升高后的液体工质通过电子膨胀阀进入气相联合热量交换部件16，气化为“高温”、高压气体，“高温”、高压工质气流通过喷嘴调节作用在气动部件21的叶轮上(若有叶轮话)，使气动部件21的中心轴转动，若气动部件21的中心轴连接的是发电机24的转子轴，导线切割磁力线，于是发电成功。气动部件21的出口端与强制式冷凝器26的进口端连通，并由输液阀27连接管道返入储液罐30，如此完成工质的一个闭式循环。由于工质泵的不断运转，吸热气化、做功、降温液化，整个过程不断进行，周而复始。

本发明的特点，在本方案中任何温度≥25±10℃的自然环境或人为环境都可以设为热源，并利用强制式冷凝器化解找不到相对应合适低温源的难题，使本方案随处可以实施，显得那么的简单、容易。

例2、节电高效型方案

本方案相对例1称为节电高效型，因为它不需要抽水或抽气，减少了抽水或抽气的耗电，所以节电高效。适合于水温常年在25～10℃以上，有一定水位梯度，或有一定流速的山区河道，也适合于输出有一定位差、一定压力的工厂余热型中的水流或气流。

本方案系统与例1基本相同，发电模式也相同，所不同的是在如何取得热源水或气体的工艺上。本方案中，气、液相联合热量交换部件12、16是直接置于流动的河水中，因此气、液相联合热量交换部件12、16的热交换体系的进水(气)侧需做相应改变，不需要利用电子调节阀，而根据水的流速来重新确定换热面积。

例3、低温光热储水型方案

本方案相对例1称为低温光热储水型，因为在解决纬度较高、温度较低地区的热源问题上增加了储热设施和光场设施。特别适合于光照长、水源不理想的内陆环境，或虽有充足水源、但昼夜温度差值较大的海洋或湖泊河流环境。

本方案系统与例1基本相同，发电模式也相同，所不同的是在对外界热源的干预和准备上。本方案中，光场聚焦镜阵利用有阳光的白天聚焦加热储水池中的水溶液。储水池中的水溶液就是本系统的热源，一般储水池至少要有两个，它将被循环使用。储水池的大小和光场的面积需根据实际发电功率而定，目的为使本系统昼夜都能获得稳定的发电。在水量充足地区，只要一个储水池就够了，不需要在水中添加储热剂。从储水池抽出的水，被气、液相联合热量交换部件12、16抽取热量后就可直接排入到海洋或湖泊河流的另一端。

例4、地热井方案

本方案适用于中低温地热井的环境。

本方案系统与例1相似，但气液相联合热量交换部件将根据地热井出水情况做出改变，或把气液相联合热量交换部件直接置于地热井自动冒出的水池内，或用泵抽地热井水至气液相联合热量交换部件的热交换体系的进水侧。若该地热井属于中低温地热井，水温常年恒定在90～28℃，这是中低温地热井稳定发电的理想条件。但需要考虑的是，由于地热井水中富含矿物质元素，气液相联合热量交换部件内部容易结垢影向导热，其表面应作某种特殊处理并定期清洗，除去结垢。

前面提供了对较佳实施例的描述，以使本领域内的任何技术人员可使用或利用本发明。对这些实施例的各种修改对本领域内的技术人员是显而易见的，可把这里所述的总的原理应用到其他实施例而不使用创造性。因而，本发明将不限于这里所示的实施例，而应依据符合这里所揭示的原理和新特征的最宽范围。

Claims (6)

1.一种新型能量转换系统，包括两两相连的一热量集聚机构、一能量转换机构、一降温液化机构和一工质循环机构，整个系统符合热机朗肯循环体系工作原理和热力学第二定律。其中：

所述热量集聚机构，利用气液相联合热量交换部件技术集聚、转移自然环境热源或人工环境热源中的热量至工质；

所述降温液化机构，利用一种强制式冷凝器技术实现工质尾气的有效散热和液化；

所述工质循环机构，利用工质泵和储液罐，提供工质在封闭体系内周而复始的循环运动可能性；

所述能量转换机构，利用能量转换组合部件，使进入机构内的工质气流热能转换为机械能，或进而转换为电能。

2.根据权利要求1所述的一种新型能量转换系统，其特征在于：

所述热量集聚机构包括并不限于第一传感器和用若干管道顺序连接的进液阀、液相换热器、止回阀、电子膨胀阀、进气阀、气相换热器、出气阀以及在某些应用场合并非必需的热交换体系的进水(气)电子调节阀。

所述能量转换机构包括并不限于第二传感器和用若干管道顺序连接的止回阀、进气阀、喷嘴、透平机，出气阀以及发电机。

所述降温液化机构包括并不限于第三传感器和用若干管道顺序连接的进气阀、强制式冷凝器、输液阀。

所述工质循环机构，包括并不限于第四传感器和输液阀、工质泵、储液罐和进液阀。

其中，所述热量集聚机构的出气阀和所述能量转换机构的气动部件进气阀通过管道相连，所述能量转换机构的出气阀与所述降温液化机构的进气阀通过管道相连，所述热量集聚机构的进液阀与工质泵输液阀通过管道相连，所述降温液化机构的输液阀与储液罐进液阀通过管道相连，工质泵进液阀又与储液罐输液阀通过管道相连。

3.根据权利要求1所述的一种新型能量转换系统，其特征在于：

所述选取的工质物性符合以下表达式：

L×M+C1×M×ΔT1＝C2×N×ΔT2

式中：L——工质的相变(气→液、液→气)潜热(kJ/kg)；

M——排出的工质尾气质量(kg)；

C1——排出的工质尾气比热(kJ/kg.℃)；

ΔT1——排出的工质尾气降温液化后的温度差值(℃)；

N——接受工质尾气散热的某气体质量(kg)；

C2——接受工质尾气散热的某气体比热(kJ/kg.℃)；

ΔT2——接受工质尾气散热的某气体升温后的温度差值(℃)。

若接受散热的某气体与工质气体的物性参数相同或相似，且等量(即C1≈C2；M≈N)，则上述表达式可简化为：

L/C1＝ΔT2-ΔT1  或  ΔT2＝L/C1+ΔT1

当室温环境(水或空气)被视为“热源”时，上述算式对工质选择是重要的，即L/C1必须足够大。

4.根据权利要求1所述的一种新型能量转换系统，其特征在于：

所述降温液化机构，利用一种强制式冷凝器技术，使具有一定能量的工质尾气本身在冷凝器机构内或压缩、或膨胀，在膨胀、压缩过程中造成工质尾气分子之间和工质尾气分子与器壁之间的强烈摩擦做功而产生“高热”，此“高热”温度量值大于环境(如某种气体)温度量值至少10℃，器壁外流动的某种气体借此把“热”从尾气中强行拆分、剥离、带走，而失去高热的工质尾气分子因此被降温液化。

所述强制式冷凝器包括并不限于经过改进的螺杆膨胀压缩机、透平膨胀压缩机等能使工质尾气分子热量获得拆分、剥离、带走的任何器械、部件，其形式可以是机械的、电子的、化学的。

5.根据权利要求1所述的一种新型能量转换系统，其特征在于：

所述第一、第二、第三、第四传感器包括温度传感器、压力传感器和流量传感器的其中一种、二种或三种。

6.根据权利要求1所述的一种新型能量转换系统，其特征在于：

所述气动部件包括常见的汽轮机、螺杆膨胀发动机、压缩机气缸、气动马达、外燃发动机(斯特林)等任何其他形式的气动部件。