CN105042939A - 一种利用低温介质获取冷气、电能的方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用低温介质获取冷气、电能的方法及其装置，以低温介质作为制冷剂通过冷凝向换热介质释放冷凝热，由换热介质吸收冷凝热，同时换热介质吸收采集到的低品位热能，制冷剂冷凝后成为液体经减压后蒸发，制冷剂蒸发时吸收换热介质的热量发生膨胀而对外做功产生机械能，做功后的制冷剂以蒸气状态经压缩后冷凝从而实现一套制冷循环通路中制冷剂的能量转换过程，并使该过程循环往复。本发明可收集工业废热、太阳能、空调余热等低品位热能，并将低品位热能进行高效转化，无需投入任何石化和矿物能源，能够实现零排放，节能环保，对发展综合利用工业废热减少排放、高效利用太阳能、综合利用空调余热等可再生能源的技术，具有划时代意义。

Description

一种利用低温介质获取冷气、电能的方法及其装置

技术领域

本发明涉及低品位热能利用技术，尤其涉及一种利用低温介质获取冷气、电能的方法，还涉及使用该方法的装置。

背景技术

低品位热能是指品位相对较低的热能，包括太阳热能、空气热能、各种工业废热、地热、海水温差、河水温差、湖水温差、空调余热等可再生能源。根据相关统计指出，仅以工业废热为例，人类所利用的热能中就有60％最终以低品位废热的形式直接排放，造成了极大的能源浪费。而空调制冷会产生大量的余热，绝大部分余热直接排放在大气当中，造成热岛现象，影响空调设备对能源的利用效率。

另外，目前对于太阳能的利用技术主要有光伏和光热两种方式，但是这两种方式均存在分散、不稳定、转化率低、成本高的缺点。众所周知，太阳能具有普遍、清洁无害、总量巨大、可持续利用等其它能源难以比拟的优势。每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤，其总量属现今世界上可以开发的最大能源，然而，由于转化率低和成本高的原因，人类对太阳能的利用是微乎其微的。

如何发展综合利用工业废热减少排放、高效利用太阳能、综合利用空调余热等可再生能源是目前着重研究和亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种利用低温介质获取冷气、电能的方法，可将工业废热、太阳能以及空调余热等低品位热能进行高效转化为电能，无需投入任何石化和矿物能源，能够实现零排放，节能环保。

本发明的第二个目的在于提供一种使用上述利用低温介质获取冷气、电能的方法的装置。

本发明的第一个目的通过以下的技术措施来实现：一种利用低温介质获取冷气、电能的方法，其特征在于：以低温介质作为制冷剂通过冷凝向换热介质释放冷凝热，由换热介质吸收冷凝热，同时换热介质吸收采集到的低品位热能，制冷剂冷凝后成为液体经减压后蒸发，制冷剂蒸发时吸收换热介质的热量发生膨胀而对外做功产生机械能，做功后的制冷剂以蒸气状态经压缩后冷凝从而实现一套制冷循环通路中制冷剂的能量转换过程，并使该过程循环往复。

本发明所述低温介质指的是某些有机物其沸点低于水但是可以产生很高蒸气压力的工作介质，低温介质是烷烃类有机化合物、氟立昂、氨或醇类化合物，例如制冷剂R22、R134a。

本发明可以收集工业废热、太阳能、空调余热等低品位热能，并能够将这些低品位热能进行高效转化，无需投入任何石化和矿物能源，能够实现零排放，节能环保，对发展综合利用工业废热减少排放、高效利用太阳能、综合利用空调余热等可再生能源的技术，具有划时代的意义。

作为本发明的一种改进，以低温介质作为制冷剂通过冷凝向换热介质释放冷凝热，由换热介质吸收冷凝热以增加换热介质的热量，制冷剂冷凝后成为液体经减压后蒸发，与室内空气换热而使室内制冷，制冷剂以蒸气状态经压缩后冷凝从而实现另一套制冷循环通路中制冷剂的能量转换过程，并使该过程循环往复。

作为本发明的进一步改进，将机械能转化为电能提供给外部用电设备和/或作为压缩两套制冷循环通路中制冷剂的电力供给。

本发明的第二个目的通过以下的技术措施来实现：一种使用上述利用低温介质获取冷气、电能的装置，其特征在于：包括机械能输出子系统和外部能源收集子系统，所述机械能输出子系统包括发电蒸气压缩机、用于盛装换热介质的保温水箱、位于换热介质中的第一冷凝器和第一蒸发器、用于储存低温介质的第一储液罐、第一膨胀机构和旋片式动力机，所述发电蒸气压缩机、第一冷凝器、第一储液罐、第一膨胀机构、第一蒸发器和旋片式动力机依次相连构成一套用于低温介质作为制冷剂循环流动的制冷循环通路，制冷剂在第一冷凝器中冷凝并向换热介质释放冷凝热，由换热介质吸收冷凝热，制冷剂冷凝后成为液体通过第一膨胀机构减压后在第一蒸发器中蒸发；所述外部能源收集子系统包括循环泵和用于收集低品位热能的外部能源收集器，循环泵的进口与保温水箱连通，循环泵的出口与外部能源收集器的进口连接，外部能源收集器的出口与保温水箱连通构成用于换热介质循环流动的循环通路而使在外部能源收集器中吸收热量的换热介质不断输送至保温水箱；制冷剂蒸发时吸收换热介质的热量发生膨胀对旋片式动力机做功，而使旋片式动力机运转产生机械能，做功后的制冷剂以蒸气状态经发电蒸气压缩机压缩入第一冷凝器实现循环。

本发明外部能源收集器可以收集工业废热、太阳能、空调余热等低品位热能，这些低品位热能通过换热介质作为媒介由低温介质吸收膨胀从而驱动旋片式动力机运转产生机械能，因此本发明可使低品位热能进行高效转化。再通过换能装置将机械能转换成电能(换能装置采用发电机)或者其它形式的能量。在本发明运行期间，无需投入任何石化和矿物能源，是实现零排放的节能环保和新能源技术。另外，本发明组成结构简单、易于实现、成本低，适于广泛推广适用。

作为本发明的一种改进，所述利用低温介质获取冷气、电能的方法的装置还包括制冷循环子系统，所述制冷循环子系统包括制冷蒸气压缩机、第二冷凝器、用于储存低温介质的第二储液罐、第二膨胀机构和位于室内机中的第二蒸发器；所述制冷蒸气压缩机、第二冷凝器、第二储液罐、第二膨胀机构和第二蒸发器依次相连构成另一套用于低温介质作为制冷剂循环流动的制冷循环通路，所述第二冷凝器位于保温水箱的换热介质中，以便制冷剂以蒸气状态在第二冷凝器中冷凝并向换热介质释放冷凝热，由换热介质吸收冷凝热，制冷剂冷凝后成为液体通过第二膨胀机构减压后在第二蒸发器中蒸发，与室内空气换热实现室内制冷，制冷剂以蒸气状态经制冷蒸气压缩机压缩入第二冷凝器实现循环。

作为本发明的进一步改进，所述利用低温介质获取冷气、电能的方法的装置还包括发电子系统，所述发电子系统包括发电机、变压器、蓄电池和充电器，所述变压器分别与制冷蒸气压缩机、发电蒸气压缩机的电力接口相连，所述蓄电池与变压器连接，所述充电器分别与蓄电池、发电机相连构成一电力回路，发电机所产生的电力通过充电器为蓄电池充电，在变压器和制冷蒸气压缩机、发电蒸气压缩机的电力接口相连的线路上设有电源开关，以便通过开启电源开关，由蓄电池提供电力启动制冷蒸气压缩机和发电蒸气压缩机；或者关闭电源开关，借助外部电力启动制冷蒸气压缩机和发电蒸气压缩机。

本发明所述利用低温介质获取冷气、电能的方法的装置还包括用电设备，所述用电设备与发电机相连构成另一电力回路。本发明的发电子系统所产生的电力除部分返回制冷循环子系统和机械能输出子系统用于维持正常运转外，更为重要的是为外部的用电设备提供电力。

本发明还可以做以下改进，所述利用低温介质获取冷气、电力的方法的装置还包括空气循环子系统，所述空气循环子系统包括设于室内机中的离心风机、进风口和出风口，所述进风口开设在室内机的壳体下部且所述离心风机靠近进风口，而所述出风口则开设在室内机的壳体上部且所述第二蒸发器靠近出风口构成室内空气循环流动的循环通路。

作为本发明的一种优选实施方式，所述制冷蒸气压缩机、第二储液罐、第二膨胀机构、发电蒸气压缩机、内置有第一冷凝器、第二冷凝器和第一蒸发器的保温水箱、第一储液罐、第一膨胀机构、旋片式动力机、循环泵和发电子系统均组装在一机壳中构成室外机，其中，所述外部能源收集器设于机壳的顶部上，所述第一冷凝器、第二冷凝器和第一蒸发器在保温水箱中从下至上依次排布，所述第一蒸发器位于保温水箱的上部，所述循环泵的进口与保温水箱的上部连接，外部能源收集器的出口与保温水箱的顶部连接而使保温水箱的上部成为高温区，所述发电子系统位于机壳的底部且处于保温水箱的下方。

本发明所述旋片式动力机和发电机均设于一密封外壳中，所述密封外壳内充有低温介质，该低温介质与机械能输出子系统的制冷循环通路中的低温介质相同且具有相同压力。可避免低温介质从旋片式动力机和发电机的传动轴与其壳体之间的缝隙中泄漏，保证发电子系统的正常运行。

与现有技术相比，本发明具是有如下显著的效果：

⑴本发明可以收集工业废热、太阳能、空调余热等低品位热能，并能够将这些低品位热能进行高效转化，无需投入任何石化和矿物能源，能够实现零排放，节能环保，对发展综合利用工业废热减少排放、高效利用太阳能、综合利用空调余热等可再生能源的技术，具有划时代的意义。

⑵本发明外部能源收集器可以收集工业废热、太阳能、空调余热等低品位热能，这些低品位热能通过换热介质作为媒介由低温介质吸收膨胀从而驱动旋片式动力机运转产生机械能，因此本发明可使低品位热能进行高效转化。再通过换能装置将机械能转换成电能(换能装置采用发电机)或者其它形式的能量。

⑶本发明的发电子系统所产生的电力除部分返回制冷循环子系统和机械能输出子系统用于维持正常运转外，更为重要的是为外部的用电设备提供电力。因此，本发明在制冷季节无需投入电力，而且还有盈余的电力为外部用电设备供电。

⑷本发明旋片式动力机和发电机均设于一密封外壳中，可避免低温介质从旋片式动力机和发电机的传动轴与其壳体之间的缝隙中泄漏，保证发电子系统的正常运行。

⑸本发明的装置组成结构简单、易于实现、成本低，适于广泛推广适用。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明的组成示意图。

具体实施方式

本发明一种利用低温介质获取冷气、电能的方法，以低温介质(采用制冷剂R22、R134a等沸点低于水但是可以产生很高蒸气压力的工作介质)作为制冷剂通过冷凝向换热介质(采用防冻液，也可以采用纯净水等)释放冷凝热，由换热介质吸收冷凝热，同时换热介质吸收采集到的低品位热能(包括空气热能、太阳热能、地热能、生物质能、化学能、工农商业排放的废热、工商业废水(液)热能、内燃机排气热能、水源显热、传统空调余热)，制冷剂冷凝后成为液体经减压后蒸发，制冷剂蒸发时吸收换热介质的热量发生膨胀而对外做功产生机械能，做功后的制冷剂以蒸气状态经压缩后冷凝从而实现一套制冷循环通路中制冷剂的能量转换过程，并使该过程循环往复。以低温介质作为制冷剂通过冷凝向换热介质释放冷凝热，由换热介质吸收冷凝热以增加换热介质的热量，制冷剂冷凝后成为液体经减压后蒸发，与室内空气换热而使室内制冷，制冷剂以蒸气状态经压缩后冷凝从而实现另一套制冷循环通路中制冷剂的能量转换过程，并使该过程循环往复。换热介质的热量包括换热介质所吸收的两套制冷循环通路中制冷剂通过冷凝向换热介质释放的冷凝热和换热介质吸收采集到的低品位热能。将机械能转化为电能提供给外部用电设备和/或作为压缩两套制冷循环通路中制冷剂的电力供给。

如图1所示，是本发明一种使用上述利用低温介质获取冷气、电能的方法的装置，包括制冷循环子系统、机械能输出子系统、外部能源收集子系统、发电子系统、空气循环子系统和用电设备。机械能输出子系统包括发电蒸气压缩机12、用于盛装换热介质的保温水箱20、位于换热介质中的第一冷凝器13和第一蒸发器16、用于储存低温介质的第一储液罐14、第一膨胀机构15和旋片式动力机17；换热介质采用防冻液19(也可采用纯净水等)，低温介质采用制冷剂R22；发电蒸气压缩机12、第一冷凝器13、第一储液罐14、第一膨胀机构15、第一蒸发器16和旋片式动力机17依次通过铜管相连构成一套用于低温介质作为制冷剂循环流动的制冷循环通路，制冷剂在第一冷凝器13中冷凝并向换热介质释放冷凝热，由换热介质吸收冷凝热，制冷剂冷凝后成为液体通过第一膨胀机构15减压后在第一蒸发器16中蒸发；外部能源收集子系统包括循环泵28和用于收集低品位热能的外部能源收集器27，循环泵28的进口与保温水箱20连通，循环泵28的出口与外部能源收集器27的进口连接，外部能源收集器27的出口与保温水箱20连通构成用于换热介质循环流动的循环通路而使在外部能源收集器中吸收热量的换热介质不断输送至保温水箱20；制冷剂蒸发时吸收换热介质的热量发生膨胀对旋片式动力机17做功，而使旋片式动力机17运转产生机械能，做功后的制冷剂以蒸气状态经发电蒸气压缩机12压缩入第一冷凝器13实现循环，源源不断地为旋片式动力机17提供膨胀动能。

制冷循环子系统包括制冷蒸气压缩机1、第二冷凝器2、用于储存低温介质的第二储液罐3、第二膨胀机构4和位于室内机中的第二蒸发器5；制冷蒸气压缩机1、第二冷凝器2、第二储液罐3、第二膨胀机构4和第二蒸发器5依次通过铜管相连构成另一套用于低温介质作为制冷剂循环流动的制冷循环通路，第二冷凝器2位于保温水箱20的换热介质中，以便制冷剂以蒸气状态在第二冷凝器2中冷凝并向换热介质释放冷凝热，由换热介质吸收冷凝热，制冷剂冷凝后成为液体通过第二膨胀机构4减压后在第二蒸发器5中蒸发，与室内空气换热实现室内制冷，使室内获得凉爽空气，制冷剂以蒸气状态经制冷蒸气压缩机1压缩入第二冷凝器2实现循环，源源不断地为室内空间供冷。

发电子系统包括发电机18、变压器22、蓄电池23和充电器24，变压器22分别与制冷蒸气压缩机1、发电蒸气压缩机12的电力接口相连，蓄电池23与变压器22连接，充电器24分别与蓄电池23、发电机18相连构成一电力回路，发电机18所产生的电力通过充电器24为蓄电池23充电，在变压器22和制冷蒸气压缩机1、发电蒸气压缩机12的电力接口相连的线路上设有电源开关21，以便通过开启电源开关21，由蓄电池23提供电力启动制冷蒸气压缩机1和发电蒸气压缩机12；或者关闭电源开关21，借助外部电力启动制冷蒸气压缩机1和发电蒸气压缩机12。用电设备30与发电机18相连构成另一电力回路。电力除部分返回制冷循环子系统和机械能输出子系统用于维持正常运转外，更为重要的是为外部的用电设备提供电力。

旋片式动力机17和发电机18均设于一密封外壳32中，密封外壳32内充有低温介质，该低温介质与机械能输出子系统的制冷循环通路中的低温介质相同，均为制冷剂R22，且具有相同压力。密封外壳32上开有门洞，在门洞上设有检修门33，为了保证密封外壳32的密封性，检修门33与门洞边沿之间设有密封胶垫。

制冷蒸气压缩机1、第二储液罐3、第二膨胀机构4、发电蒸气压缩机12、内置有第一冷凝器13、第二冷凝器2和第一蒸发器16的保温水箱20、第一储液罐14、第一膨胀机构15、旋片式动力机17、循环泵28和发电子系统均组装在一机壳25中构成室外机26，保温水箱20具有保温内胆，外部能源收集器27设于机壳25的顶部上，第一冷凝器13、第二冷凝器2和第一蒸发器16在保温水箱20中从下至上依次排布，第一蒸发器16位于保温水箱20的上部，循环泵28的进口与保温水箱20的上部连接，外部能源收集器27的出口与保温水箱20的顶部连接而使保温水箱20的上部成为高温区，发电子系统位于机壳25的底部且处于保温水箱20的下方。

空气循环子系统包括设于室内机11中的离心风机6、进风口9和出风口8，进风口9开设在室内机11的壳体10下部且离心风机6靠近进风口9，而出风口8则开设在室内机11的壳体10上部且第一蒸发器5靠近出风口8构成室内空气循环流动的循环通路。控制电路板7设于室内机11中且位于离心风机6和第一蒸发器5之间，控制电路板7控制各子系统的启停和运转。

本发明的工作原理和流程如下：

⑴制冷蒸气压缩机1触发启动，将低温介质往第二冷凝器2压缩，制冷剂在第二冷凝器2里冷凝结液并放热，此时保温水箱20里的防冻液19吸收制冷剂蒸气释放的冷凝热，冷凝后的制冷液经第二膨胀机构4减压在第二蒸发器中蒸发，与室内热空气换热后变为过热蒸气，制冷蒸气压缩机1再将制冷剂蒸气往第二冷凝器2中压缩，此过程不断循环，令室内空气降温。与此同时，制冷循环子系统的冷凝热为发电子系统提供热能。

⑵发电蒸气压缩机12触发启动，将低温介质往第一冷凝器13压缩，制冷剂蒸气在第一冷凝器13里冷凝结液并放热，此时保温水箱20里的防冻液19吸收制冷剂蒸气释放的冷凝热，冷凝后的制冷液经第一膨胀机构15减压在置于保温水箱20顶端高温区的第一蒸发器16蒸发，受热的制冷剂瞬间膨胀产生推力进入旋片式动力机17，推动旋片式动力机17内腔的叶片旋转，发电蒸气压缩机12再将蒸气往第一冷凝器13压缩，进入下一个循环，令旋片式动力机17源源不断地输出动力，带动发电机18运转。

⑶循环泵28运转，将外部能源收集器27里吸收外部热能的换热介质(防冻液19)往保温水箱20里输送，为发电子系统提供更加多热能。

在其它实施例中，低温介质受热膨胀驱动旋片式动力机运转所产生机械能，可通过其它换能装置将机械能转换成除了电力之外的其它形式的能量。

本发明的实施方式不限于此，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明各子系统的组成设备、具体排布方式、低温介质的具体选用、换热介质的选择均还有其它的实施方式。因此，本发明还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种利用低温介质获取冷气、电能的方法，其特征在于：以低温介质作为制冷剂通过冷凝向换热介质释放冷凝热，由换热介质吸收冷凝热，同时换热介质吸收采集到的低品位热能，制冷剂冷凝后成为液体经减压后蒸发，制冷剂蒸发时吸收换热介质的热量发生膨胀而对外做功产生机械能，做功后的制冷剂以蒸气状态经压缩后冷凝从而实现一套制冷循环通路中制冷剂的能量转换过程，并使该过程循环往复。

2.根据权利要求1所述利用低温介质获取冷气、电能的方法，其特征在于：以低温介质作为制冷剂通过冷凝向所述换热介质释放冷凝热，由所述换热介质吸收冷凝热以增加所述换热介质的热量，制冷剂冷凝后成为液体经减压后蒸发，与室内空气换热而使室内制冷，制冷剂以蒸气状态经压缩后冷凝从而实现另一套制冷循环通路中制冷剂的能量转换过程，并使该过程循环往复。

3.根据权利要求1或2所述利用低温介质获取冷气、电能的方法，其特征在于：将机械能转化为电能提供给外部用电设备和/或作为压缩两套制冷循环通路中制冷剂的电力供给。

4.一种使用权利要求1所述利用低温介质获取冷气、电能的方法的装置，其特征在于：包括机械能输出子系统和外部能源收集子系统，所述机械能输出子系统包括发电蒸气压缩机、用于盛装换热介质的保温水箱、位于换热介质中的第一冷凝器和第一蒸发器、用于储存低温介质的第一储液罐、第一膨胀机构和旋片式动力机，所述发电蒸气压缩机、第一冷凝器、第一储液罐、第一膨胀机构、第一蒸发器和旋片式动力机依次相连构成一套用于低温介质作为制冷剂循环流动的制冷循环通路，制冷剂在第一冷凝器中冷凝并向换热介质释放冷凝热，由换热介质吸收冷凝热，制冷剂冷凝后成为液体通过第一膨胀机构减压后在第一蒸发器中蒸发；所述外部能源收集子系统包括循环泵和用于收集低品位热能的外部能源收集器，循环泵的进口与保温水箱连通，循环泵的出口与外部能源收集器的进口连接，外部能源收集器的出口与保温水箱连通构成用于换热介质循环流动的循环通路而使在外部能源收集器中吸收热量的换热介质不断输送至保温水箱；制冷剂蒸发时吸收换热介质的热量发生膨胀对旋片式动力机做功，而使旋片式动力机运转产生机械能，做功后的制冷剂以蒸气状态经发电蒸气压缩机压缩入第一冷凝器实现循环。

5.根据权利要求4所述的利用低温介质获取冷气、电能的方法的装置，其特征在于：所述利用低温介质获取冷气、电能的方法的装置还包括制冷循环子系统，所述制冷循环子系统包括制冷蒸气压缩机、第二冷凝器、用于储存低温介质的第二储液罐、第二膨胀机构和位于室内机中的第二蒸发器；所述制冷蒸气压缩机、第二冷凝器、第二储液罐、第二膨胀机构和第二蒸发器依次相连构成另一套用于低温介质作为制冷剂循环流动的制冷循环通路，所述第二冷凝器位于保温水箱的换热介质中，以便制冷剂以蒸气状态在第二冷凝器中冷凝并向换热介质释放冷凝热，由换热介质吸收冷凝热，制冷剂冷凝后成为液体通过第二膨胀机构减压后在第二蒸发器中蒸发，与室内空气换热实现室内制冷，制冷剂以蒸气状态经制冷蒸气压缩机压缩入第二冷凝器实现循环。

6.根据权利要求2所述的利用低温介质获取冷气、电能的方法的装置，其特征在于：所述利用低温介质获取冷气、电能的方法的装置还包括发电子系统，所述发电子系统包括发电机、变压器、蓄电池和充电器，所述变压器分别与制冷蒸气压缩机、发电蒸气压缩机的电力接口相连，所述蓄电池与变压器连接，所述充电器分别与蓄电池、发电机相连构成一电力回路，发电机所产生的电力通过充电器为蓄电池充电，在变压器和制冷蒸气压缩机、发电蒸气压缩机的电力接口相连的线路上设有电源开关，以便通过开启电源开关，由蓄电池提供电力启动制冷蒸气压缩机和发电蒸气压缩机；或者关闭电源开关，借助外部电力启动制冷蒸气压缩机和发电蒸气压缩机。

7.根据权利要求3所述的利用低温介质获取冷气、电能的方法的装置，其特征在于：所述利用低温介质获取冷气、电能的方法的装置还包括用电设备，所述用电设备与发电机相连构成另一电力回路。

8.根据权利要求4所述的利用低温介质获取冷气、电能的方法的装置，其特征在于：所述利用低温介质获取冷气、电能的方法的装置还包括空气循环子系统，所述空气循环子系统包括设于室内机中的离心风机、进风口和出风口，所述进风口开设在室内机的壳体下部且所述离心风机靠近进风口，而所述出风口则开设在室内机的壳体上部且所述第二蒸发器靠近出风口构成室内空气循环流动的循环通路。

9.根据权利要求5所述的利用低温介质获取冷气、电能的方法的装置，其特征在于：所述制冷蒸气压缩机、第二储液罐、第二膨胀机构、发电蒸气压缩机、内置有第一冷凝器、第二冷凝器和第一蒸发器的保温水箱、第一储液罐、第一膨胀机构、旋片式动力机、循环泵和发电子系统均组装在一机壳中构成室外机，其中，所述外部能源收集器设于机壳的顶部上，所述第一冷凝器、第二冷凝器和第一蒸发器在保温水箱中从下至上依次排布，所述第一蒸发器位于保温水箱的上部，所述循环泵的进口与保温水箱的上部连接，外部能源收集器的出口与保温水箱的顶部连接而使保温水箱的上部成为高温区，所述发电子系统位于机壳的底部且处于保温水箱的下方。

10.根据权利要求7所述的利用低温介质获取冷气、电能的方法的装置，其特征在于：所述旋片式动力机和发电机均设于一密封外壳中，所述密封外壳内充有低温介质，该低温介质与机械能输出子系统的制冷循环通路中的低温介质相同且具有相同压力。