CN111527354B - 用于在两种或更多种介质之间传递热的方法以及用于执行所述方法的系统 - Google Patents

用于在两种或更多种介质之间传递热的方法以及用于执行所述方法的系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及在两种或更多种介质之间传递热的方法，该方法可以用于家庭、商业或工业目的，并且该方法仅受温度差和压力变化的存在的影响。本发明还涉及用于传递热的系统。

Description

用于在两种或更多种介质之间传递热的方法以及用于执行所 述方法的系统
技术领域
本发明涉及通过气缸/活塞闭合式系统等的热传递系统，在该热传递系统的封闭室中，存在对所述室外部的温度变化敏感的流体，其中，所述流体在所述流体吸收或释放热时改变状态。更具体地，本发明涉及用于在两种或更多种介质之间产生热传递的方法以及用于执行所述方法的系统，该系统可用于对空间进行空气调节，或者可用于需要在两种或更多种介质之间进行热传递的任何用途，该系统允许家庭、商业或工业用途。
背景技术
目前，存在许多产生用于对空间进行空气调节的热传递的技术，但这些技术为了允许吸收或递送确定量的能量需要大量的能量，此外，冷却液体的使用对环境造成破坏。例如，存在使用会影响臭氧层或产生温室效应的冷却剂的热泵。例如，存在CFC或含氯氟烃、从饱和烃衍生的惰性气体，它们在大气中保留50年至100年，并在与来自平流层的臭氧结合时分解，从而释放氯原子。
在已经确认来自CFC的对臭氧层的破坏后，CFC被替换为HFC或氢氟碳化合物、氟化气体，所述HFC或氢氟碳化合物、氟化气体促进了地球的温室效应和全球变暖。
CFC的一示例是氟利昂，氟利昂在热传递的循环过程中蒸发，这种类型的物质目前被替代性制冷剂替换，这受到了试图减少制冷剂对环境和臭氧层影响的法律的驱使，所述法律比如为欧洲F-Gas法规，其主要目标是到2030年将氟化温室气体(GHG)的使用减少70％。全球在减少制冷剂气体方面所做的努力的另一示例是，将近200个国家通过了蒙特利尔议定书的第二版(1987年)《基加利修正案》，由于温室气体被认为对地球非常有害并且对全球变暖影响很大，该修正案提出了逐步消除氢氟碳化合物(HFC)的生产和使用的具体计划。
另一有关的目的与减少能量消耗相关。作为热泵的HVAC系统具有被称为COP(性能系数)的性能，性能(COP)表示热单元(以热kWh为单位)与由设备实际消耗的功率(以电kWh为单位)之间的关系。因此，COP越高，系统性能越高。作为示例，典型的热泵具有2与6之间的COP，这取决于两个源的温度之间的差异。因此，性能(COP)的增大将产生能量消耗的降低，并且因此产生CO2消耗的降低。
技术问题的解决方案
所提出的解决方案基于使用环境热、流体、其压缩和减压，从而在以下称为“回路”的封闭回路内在压力下引起流体的状态变化。
这些状态变化引起流体的密度的变化，从而交替地引起收缩和膨胀，进而产生吸收或释放热的热传递。系统还包括下述结构：该结构除了包括用作在必要时用于冷却或加热流体的支持设备的外部热源之外，还包括当前HVAC设备中已经存在的基本元件，比如风扇。
该系统的优点在于，系统可以使用不同类型的流体，比如水、CO2、相变材料“PCM”、不会破坏臭氧层的其他流体、或者促进全球变暖的温室气体以及易燃的HFO(氢氟烯烃)。通常，该系统和方法不需要对环境有害的制冷剂或易燃的制冷剂，这有助于环境保护。
另一优点是，COP(性能系数)高于当前技术，并且可以达到远高于10的值，甚至更高，这取决于载荷和流体，如在以下一些示例中可以观察到的，COP可以在一些系统中赋予15、20、30、40或者更大。这允许节省大量能量，并且因此也可以通过较少的电力消耗而大大减少排放到大气中的CO2。
另一优点是，通过力单元在系统中使用两个或更多个相反的回路，由于两个回路的压力沿相反的方向推动，因此压缩流体所需的能量的量大大降低。在力单元的柱塞中产生平衡作用，因此需要比最大压力低得多的压力来压缩相反的回路中的流体并在其中产生状态变化。
在从固态至液态的状态变化的情况下工作时，较小的体积通常移位以压缩流体，这与传递相同量的能量的传统系统不同。
现有技术
在现有技术中，存在与用于空气调节的热传递的系统相关的若干文献。
因此，例如，在文献WO 2016/186572中，公开了一种下述机器：该机器利用环境热或余热，并在闭合回路中使用二氧化碳工作流体来产生具有作为副产品的冷能的可再生能源。该机器被公开为环境热发动机，该环境热发动机包括膨胀器，该膨胀器用于降低流体温度；低压热交换器，该低压热交换器连接至膨胀器，以确保流体以流化状态保留；液压马达，该液压马达另外连接至低压热交换器，以用于转换流体的液压，该流体由至少环境热或低质量的热以及移位流体流来驱动；以及高压热交换器，该高压热交换器通过环境热对流体进行再加热以防止冻结。膨胀器、低压热交换器、液压马达以及高压热交换器在用于使流体循环的闭合回路中彼此连接。
文献US 2014/053544公开了一种热力发动机系统，该热力发动机系统包括第一热交换器、膨胀器、第二热交换器和阀组件。第一热交换器与热源连通，以用于加热内部的工作流体。膨胀器位于第一热交换器的下游并且与第一热交换器连通，以用于接纳热工作流体。第二热交换器位于膨胀器的下游并且与膨胀器连通，以用于冷却从膨胀器接纳的工作流体。阀组件与第二热交换器和膨胀器连通，以用于为膨胀器的替代性注入提供来自第二热交换器的经冷却的工作流体。
文献US5099651A公开了一种用于操作气体驱动的发动机热泵系统的方法，并且公开了制冷蒸气压缩的类型。更具体地，文献US5099651A涉及一种热泵系统，该热泵系统优选地由气体驱动的内燃发动机来驱动，该气体驱动的内燃发动机至少部分地由与载荷和环境热源或贮槽流体地连接的工作流体冷却。
现有技术文献中没有文献公开下述封闭系统的使用：在该封闭系统中，流体和来自周围环境或介质的热以及仅压缩和减压步骤用于释放或吸收热，以便产生从液态至固态或部分固态并且反之亦然的状态变化、以及从液态至气态并且反之亦然的状态变化，并且由此产生热传递。
与现有技术的另一不同之处在于，该系统可以由一个、两个或更多个封闭回路构成，封闭回路换句话说为没有循环的闭合回路，封闭回路设计成使得容纳在这些回路中的每个回路中的流体除了由遭受压缩和减压的流体的密度变化所产生的替代性体积变化所引起的自然移位、以及还由流体的状态变化所引起的变化之外不循环也不移位，由此流体通过相同的路径膨胀和收缩，这允许活塞或类似物的移位。另一方面，在用于空气调节系统的现有技术中，可以观察到的是，流体可以在该空气调节系统内循环，并且流体是对环境有害的制冷剂，而在本系统的情况下，各种各样的流体可以用于该系统的操作，尤其是对环境无害的液态制冷剂。
发明内容
本发明包括一种用于在两种或更多种介质之间产生热传递的方法，以及一种用于执行所述方法的装置或系统，该装置或系统能够用于对空间进行空气调节，或者能够用于需要在两种或更多种介质之间进行热传递的任何用途，并且可以易于用于家庭、商业或工业用途。
所提出的解决方案是基于使用流体与流体周围空间之间的温度差并结合压力变化，从而引起流体的状态变化。作为示例，在水的情况下，优选地在蒸馏水、以下称为“水”的情况下，当在闭合回路内经受高压时，水从其液态变为固态或部分固态，比如变为“冰II、或冰III、或冰V、或冰VI、或冰VII”，以及从固态或部分固态变为液态，这种物质将根据达到的温度和系统趋于平衡的状态、即根据在系统经历从一种状态至另一种状态的过程时的热传递而将转化为一种或另一种物质。为了获得大量的状态变化，该方法涉及回路上的压力变化，以便利用流体在与不同压力相关联的不同温度下所经历的状态变化。
例如，在水的情况下，该系统在温度敏感区中工作，该温度敏感区可以在图6和图7中所示的压力/温度图中观察到。在闭合系统中，比如在气缸/活塞系统或类似系统中，并且在需要增大环境的温度的情况下，处于其液态的流体的温度将升高，流体将被压缩直至流体将凝固(在冰Ih的情况下相反)，从而在比环境温度更高的温度下获得固体，使得系统将热递送至环境，随后将产生从固态至液态的状态变化，从而融化并转化为液态或部分液态，并且系统在该情况下膨胀；并且在液态至固态的情况下，凝固并转化为固态或部分固态，系统在该情况下收缩或使流体体积减小，活塞在两种情况下都因热传递而行进距离“L”。如果需要降低环境的温度，处于其液态的流体将被压缩直到流体将凝固，从而释放热，随后压力将降低，从而产生从固态至液态的变化，由此融化并转化为液态或部分液态、从环境吸收热，流体在该情况下将膨胀，并且在液态至固态的情况下，流体凝固并转化为固态，流体在该情况下收缩，活塞在两种情况下都因热传递而行进距离“L”。总而言之，当流体温度和压力在曲线(融化/凝固曲线)以下，并且环境温度在水温度以上或以下时，将发生从固态至液态的状态变化。对于从液态至固态的状态变化也是如此，但是通过压缩机或泵或类似装置而获得的压力以及水温度必须在融化/凝固曲线以上。
另一方面，本发明包括一种用于在两种或更多种介质之间产生热传递的系统或装置，其允许家庭、商业或工业用途，该系统或装置能够用于通过力单元的操作来产生热传递，包括一个或两个或更多个封闭回路的控制系统和辅助设备设计成使得容纳在这些回路中的每一个回路中的流体除了由遭受压缩和减压的流体的密度变化所产生的替代性体积变化、以及还由流体的状态变化所引起的改变之外不循环也不移动，由此流体沿着相同的路径膨胀和收缩，从而允许活塞等的移位。
典型地，用于获得水(3)的状态变化及其改变的回路内所需的压力与温度之间的关系及相关性如下，其示出了状态变化的极限，在本说明书的末尾处的参考文献[1]、[2]、[7]、[8]中可以找到缺失的部分，对于固体至气体的情况，参见参考文献[9]：
·为了获得从固态冰III至固态冰II的状态变化，在温度在-34.7℃与-24.3℃之间的情况下最小必要内部压力P(II至III)为：
P(III至II)＝213+(1-((T°+273.15)/238)^19.676-1).
·为了获得从固态或部分固态至液态的状态变化，在温度在-21.98℃与0℃之间的情况下最小必要内部压力P(Ih)为：
P(Ih)＝-395.2＊((T°+273.15)/273.16)^9-1).
·为了获得从液态至固态的状态变化，在温度在-21.98℃与-16.98℃之间的情况下最小必要内部压力P(III)为：
P(III)＝208,566-0.299948×208,566×(1-((T°+273.15)/251,165)^60).
·为了获得从液态至固态或部分固态的状态变化，在温度在-16.98℃与0.16℃之间的情况下最小必要内部压力P(V)为：
P(V)＝350.1-1.18721×350.1×(1-((T°+273.15)/256.16)^8).
·为了获得从液态至固态或部分固态的变化，在温度在0.16℃与81.85℃之间的情况下最小必要内部压力P(VI)为：
P(VI)＝632.4-1.07476×632.4×(1-((T°+273.15)/273.31)^4.6).
·为了获得从液态至固态或部分固态的变化，在温度在81.85℃与90℃之间的情况下最小必要内部压力P(VII)为：
Ln(P(VII)/2216)＝1.73683×(1-((T°+273.15)/355)^-1)-0.0544606×(1-((T°
+273.15)/355)^5)+0.806106×10^-7×(1-((T°+273.15)/355)^22).
·为了获得从固态冰II至固态冰III的状态变化，在温度在-34.7℃与-24.3℃之间的情况下最大必要内部压力P(II至III)为：
P(II至III)＝213+(1-((T°+273.15)/238)^19.676-1).
·为了获得从液态至固态或部分固态的状态变化，在温度在-21.98℃与0℃之间的情况下所需的最大必要内部压力P(Ih)为：
P(Ih)＝-395.2＊((T°+273.15)/273.16)^9-1).
·为了获得从固态至液态的状态变化，在温度在-21.98℃与-16.98℃之间的情况下最大必要内部压力P(III)为：
P(III)＝208,566-0.299948×208,566×(1-((T°+273.15)/251.165)^60).
·为了获得从固态或部分固态至液态的状态变化，在温度在-16.9℃与0.16℃之间的情况下最大必要内部压力P(V)为：
P(V)＝350.1-1.18721×350.1×(1-((T°+273.15)/256.16)^8).
·为了获得从固态或部分固态至液态的变化，在温度在0.16℃与81.85℃之间的情况下最大必要内部压力P(VI)为：
P(VI)＝632.4-1.07476×632.4×(1-((T°+273.15)/273.31)^4.6).
·为了获得从固态或部分固态至液态的变化，在温度在81.85℃与90℃之间的情况下最大必要内部压力P(VII)为：
Ln(P(VII)/2216)＝1.73683×(1-((T°+273.15)/355)^-1)-0.0544606×
(1-((T°+273.15)/355)^5)+0.806106×10^-7×(1-((T°+273.15)/355)^22).
温度(T°)以摄氏度(℃)为单位，并且压力以兆帕(Mpa)为单位。通过将这些等式引入压力与温度曲线图，可以观察到融化或凝固曲线。曲线的上限表示水(3)的固态或部分固态并且下限表示其液态。
因此，内部压力必须在比由曲线所确定的压力更高的压力与比由曲线所确定的压力更低的压力之间变化，这导致热传递的热过程，从而产生状态的变化。系统允许获得下述状态变化：从固态或部分固态至液态并且反之亦然、从其气态至其液态或超临界流体状态并且反之亦然、从其气态至其固态或部分固态并且反之亦然、从其液态或超临界流体状态至固态或部分固态并且反之亦然、流体的固态之间的状态变化、以及在称为下述内容的水的固态之间的状态变化：冰VII或冰VIII至冰VI并且反之亦然、冰Ih至冰III并且反之亦然、冰VI至冰V并且反之亦然、冰II至冰III并且反之亦然、冰II至冰Ih并且反之亦然，还允许获得从冰II或冰III或冰V或冰VI至液体、并且随后从液体至冰Ih以及从冰Ih至液体的状态变化。
在所有情况下，状态变化可以是局部的，因此系统允许获取下述状态变化：从固态或部分固态至液态或部分液态并且反之亦然、从气态或部分气态至液态或部分液态并且反之亦然、从超临界流体至固态或部分固态并且反之亦然、从超临界流体至过热蒸气并且反之亦然，这在图6中更好地观察到。与状态的其他变化相同。
作为示例，如果水在回路中在24℃的温度以及700Mpa的压力下处于液态，始终考虑相同的内部温度，则需要将压力增大至超过951Mpa才能产生从液态至固态或部分固态的状态变化。相反，如果水在24℃和1000Mpa的内部压力下处于固态或部分固态，则需要将该压力降低至950Mpa，甚至可能进一步降低以产生状态变化并变为液态
如果需要获得改变流体的状态的必要压力，可以通过在PT图上绘制曲线来获得压力，其中，可以利用Clausius-Clapeyron等式[10][11]来获得将两种状态分开的曲线的斜率，该等式将相变潜热或相变焓、体积改变以及温度考虑在内以获得斜率，在从固态变为液态或者从液态变为固态的情况下称为共存曲线的曲线是融化-凝固曲线。
dP/dT＝ΔH/TΔV
其中，dP/dT是该曲线的斜率，ΔH是相变潜热或相变焓，并且ΔV是体积。
对于状态变化所需的压力差也可以利用该等式来获得，从而提供潜热、温度、温度改变以及体积改变。
附图说明
附图意在提供对本发明的更好的理解，并且附图是本说明书的一部分。
图1示出了气缸/活塞系统的示意图，其中，环境温度或介质温度处于比回路内的流体温度更高的温度，并且可以理解系统膨胀，因为系统从环境或介质吸收热“Q”。
图2示出了图1的气缸/活塞系统的示意图，其中，活塞已经连接至伺服制动器或电子驱动单向阀或执行类似功能以停止活塞的冲程的其他设备。
图3示出了气缸/活塞系统的示意图，其中，活塞正在压缩并且环境温度或介质温度处于比回路内的流体温度更高的温度，在系统从液态变化为固态的情况下，该系统将热“Q”传递至环境或介质，从而导致固体的生成。
图4示出了气缸/活塞系统的示意图，其中，活塞被释放，并且在环境温度处于比回路内的流体温度更高的温度的情况下，由于流体正从固态变化为液态，该系统从环境或介质吸收热“Q”。
图5示出了图4的气缸/活塞系统的示意图，其中，活塞已经连接至用于停止活塞的冲程的伺服制动器或电子驱动单向阀，并且因此通过力单元的其他部件的支承开始新的循环。
图6示出了敏感区中水的放大的压力/温度图，其中，系统在冰区Ih、II、III、V和VI中移动。该图解释了下述相变：从其气态至其液态或超临界流体状态并且反之亦然、从其液态或超临界流体状态至固态或部分固态并且反之亦然、以及在称为下述内容的水的固态之间的变化：冰VII或冰VIII至冰VI并且反之亦然、冰Ih至冰III并且反之亦然、冰VI至冰V并且反之亦然、冰II至冰III并且反之亦然、冰II至冰Ih并且反之亦然。
图7示出了敏感区中水的压力/温度图，其中，系统在冰区Ih、II、III、V、VI和VII中移动，其中，可以理解不同压力下水的不同密度，这意味着水具有体积变化，因此水是可压缩的。
图8示出了二氧化碳CO2的压力/温度图。
图9示出了具有回路的气缸/活塞系统的示意图，其中，室通过由多个管道、板、翅片形成的管线连接至回路，所述多个管道、板、翅片可以是毛细装置。
图10示出了根据本发明的用于从环境或介质提取或传递热的系统的实施方式的示意性正视图。
图11示出了根据本发明的用于热传递的系统的实施方式的示意性平面图。
图12示出了根据本发明的用于热传递的系统的示意性立体图。
图13示出了在当流体处于比环境温度或介质温度更高的温度时从固态至液态以及从液态至固态的状态变化的情况下的曲线图。
图14示出了在当流体处于比环境温度或介质温度更低的温度时从固态至液态以及从液态至固态的状态变化的情况下的曲线图。
图15示出了通过力单元连接的两个气缸/活塞系统的示意图。
图16示出了通过力单元连接的气缸/活塞系统的示意图。
图17示出了插入到线性增压泵型力单元等中的气缸/活塞系统以及两个回路及其相应的控制系统的示意图。
图18示出了水与氯化钙的混合物的氯化钙(CaCl2)的相变的温度/百分比图。
图19示出了增压线性泵型力单元等连同两个回路及其相应的控制系统的示意图。
图20示出了柱塞泵型力单元等连同两个回路及其相应的控制系统的的示意图。
图21示出了力单元连同两个回路及其相应的控制系统的示意图，其中，液体穿过热交换器并通过控制阀被引导至要使用的位置或符合释放或吸收热的目标的外部热交换器等。
图22示出了诸如本发明的空气调节单元之类的空气调节单元的一部分的辅助部件的示意图。
图23示出了根据本发明所基于的原理中的一个原理的两个级联的空气调节单元的示意图。
图24示出了例示本发明的空气调节设备类型的示意图。
图25示出了级联在一起的四个回路的系统的示意图。
图26示出了以级联的方式操作的八个连接的回路的系统的示意图。
具体实施方式
本发明包括用于在两种或更多种介质之间产生热传递的方法以及用于执行所述方法的系统，该系统可用于对空间进行空气调节，或者可用于需要在两种或更多种介质之间进行热传递的任何用途，并且能够用于家庭、商业或工业用途。
本发明的基础是将环境热与压力变化结合使用，从而通过引起封闭回路内的加入的流体的状态变化，使得该流体沿着相同的路径膨胀和收缩，从而产生热传递，该流体除了由流体的状态变化引起的替代性体积变化之外不循环或移位。
参照图1至图5，本发明基于从环境或介质至气缸(1)活塞(2)系统等的室(5)和管道(8)的热交换进行操作。
在图1中，室(5)连同加入到热交换器等的管道(8)中的流体已经达到例如高于根据图6和图7的曲线图中所示的300MPa的压力，在使用该系统的情况下，在所述室(5)和固体管道(8)内产生从固态至液态以及从液态至固态的变化。在环境温度或外部介质温度高于室(5)的温度和管道(8)的温度的情况下，会发生热交换，其中，室(5)和管道(8)在所述流体融化时从围绕回路的介质吸收热。这样，在室(5)和管道(8)中，由于固体变成液体及小部分固体而发生膨胀，因此由于热传递而使活塞(2)移动距离“L”，利用热传递来加热环境或介质。如图2、图15、图16、图17以及图19所示，一旦已经行进了距离“L”，活塞(2)就连接至单向电子驱动伺服制动器(26)或单向电子驱动阀或执行类似功能的其他装置，比如使活塞(2)停止的PLC或控制系统。室(5)和管道(8)在固体融化时吸收热，当其通过融化/凝固曲线时随着压力的增大而凝固，从而释放热。当室(5)和管道(8)具有充足的固体时，并且如果外部上的温度仍高于室(5)的温度和管道(8)的温度，在使用伺服制动器等的情况下释放压力，则压力释放并且所述室和管道从环境或外部介质吸收热，从而使固体融化，如图4中所示。当固体变成具有少部分的固体的液体时，活塞(2)向外移动距离“L”，从而引起产生热传递的状态变化。在该点处，活塞等再次被制动，为此可以使用伺服制动器等，并且如图17、图19、图20和图21所示，通过力单元(10)在室(5)和管道(8)中引起压力增大，从而产生工作循环。
由于动力单元(10)可以通过系统释放热或吸收热两者来连接，因此动力单元(10)可以一直工作，特别是在存在反向工作的并联系统的情况下。也就是说，可以释放热并引起状态变化，或者可以吸收热并引起状态的变化。
如上所述，本发明描述了一种用于在两种或更多种介质之间产生热传递的方法，并且该方法可以用于家庭、商业或工业用途，并且该方法仅受温度差和压力变化的影响，其中，所述方法包括以下步骤：
(a)对加入管道(8)中的流体进行压缩，直到产生状态的变化为止；
(b)对流体进行减压以用于再次产生状态变化，以便达到初始状态。
其中，流体的压缩和减压还包括：
(a)使活塞或柱塞移动，其中，活塞必须达到最小冲程，以便达到所期望的压力；
(b)使所述闭合回路暴露于环境或介质，直到在加入到管道(8)的所述流体中产生状态变化并产生热传递为止；
(c)其中，状态变化对应于从其液态或超临界流体状态转化为固态、从气态转化为液态或超临界流体，
(d)使加入到管道(8)中的流体减压并使所述闭合回路暴露于环境或介质，从而引起加入到管道(8)中的流体的膨胀，直到再次产生状态变化并引起由于加入到管道(8)中的流体的状态变化而导致的热传递，其中，所述热传递发生在热交换器等中；
(e)其中，状态变化对应于将加入到管道(8)中的所述流体从其固态转化为液态或超临界流体、从液态或超临界流体转化为气态。
另一方面，该方法还可以考虑以下步骤：
(e)利用单向电子驱动伺服制动器或单向电子驱动阀等制动活塞，或者直接通过力单元制动活塞，以用于增大通过力单元支承的压力，在使用两个或更多个回路的情况下，力单元用于在回路膨胀时对相反的回路的返回进行支承；
(f)当使用两个或更多个回路并且使用线性增压泵来产生平衡效果时，释放单向电子驱动伺服制动器或阀、或者执行类似功能的其他装置、或者直接通过力单元来释放活塞，这将实现功能；以及
(g)将所述闭合回路暴露于具有较低温度或较高温度的环境或介质，以引起流体的收缩、并使活塞返回至初始位置、并且由于流体的状态变化引起热传递，从而开始新的周期。
所描述的方法还包括将温度与可能由不同的力单元引起的压力变化结合使用，以便引起封闭回路内的承受压力的流体的下述状态变化：从流体液态或部分液态或超临界流体变化成固态或部分固态并且反之亦然、从气态变化成液态并且反之亦然，当系统经历从一种状态至另一种状态的过程时，由于热传递，取决于流体温度、取决于流体所承受的压力，物质将转化成一种或另一种物质，这是由于流体用于使围绕回路的介质的温度均衡的趋势导致的。
该过程的操作取决于下述系统：该系统包括在回路内产生压缩和减压所需的一组设备，并且该系统可以通过泵送设备、液压泵等来获得，该组设备被称为力单元(10)，如图17、图19、图20以及图21所示。
通常，该系统包括作为气缸(1)的一部分的室(5)和活塞(2)，其中，流体借助于压力增大其体积以吸收热，或者减小其体积以释放热。
特别地，可以在图17中观察到该系统的构型，该系统包括管道的回路，管道(12)连接至具有柱塞(27)和活塞(2)的气缸(1)，为了使活塞移动并且用于增大或减少回路的内部压力，可以使用液压系统、增压泵、液压泵(32)、线性增压泵(1)、直接驱动旋转泵或柱塞泵(1)或可以实现该功能的另一设备。在图17的情况下，在相应的力单元的供电的情况下，液压泵(32)连同马达(28)将在相应的活塞(27)上施加必要的力，以再次增大回路的压力。随后，将管道(12)连接至具有板、翅片等的一个或多个管道(8)，能够布置这些毛细管等以便增大热传递表面并形成热交换器(3、4)。风扇(30)推动或吸入穿过热交换器(34)的空气，使得管道(8)与环境或介质接触。冷空气流或热空气流通过通风管(31)排出或引入。
在使用线性增压泵(1)的情况下，线性增压泵(1)具有传感器，该传感器允许控制填充流体的流入，并在必要时通过填充阀(33)进行控制，并用于通过释放阀控制压力，并且在这种情况下，液压泵(32)连同方向控制阀(29)以及其他典型元件用于操作线性增压泵(1)。
电子驱动单向阀(26)等施加至活塞等的作用防止活塞返回，并且在力单元(10)的其他部件的支承下使活塞停留在其最小行程点处，从而在收缩期间产生状态变化(施加在活塞等上的压力可能导致吸力或低于大气压，这取决于活塞的哪一侧被推动)，所述力单元(10)的其他部件比如为液压泵、线性增压泵、柱塞泵或实现增大回路内的流体压力的功能的任何类型的增压泵。
力单元将由控制单元(11)连接和控制。
图19示出了相对于图17的构型的变型，该图示出了可以与诸如水之类的流体一起工作的系统，在这种情况下，状态从液态变化为固态(根据具体情况为冰Ih、或冰II、或冰III、或冰V、或冰VI或冰VII)，将最接近管道(8)的力单元设备将是方向控制阀(38)等，在不存在方向控制阀(38)等的情况下，使用线性增压泵或双作用活塞或类似物，其将为后者。将一组管道(12)和(8)关闭并产生内部压力的连接至管道(12)的一个或更多个力单元，由于电子驱动单向伺服制动器(26)或单向阀等由于在水处于部分液相时防止水膨胀，因为水将推压活塞但不能使活塞移位，从而导致压力增大超过融化/凝固曲线(图6和图7)，并开始其凝固过程。当开始该过程时，由于部分凝固，水的体积减小，这导致活塞在力单元(10)的支持下移位并且压力降低，这又使水再次处于曲线下方并连续重复该过程，直到水被完全或近乎完全地压缩为固态为止，此过程一直在泵的支持下进行，该泵将压力施加在回路等内的流体上。
另一方面，图21示出了用于将热传递至流体(水)的系统的构型，在这种情况下，流体穿过与热交换器(34)相邻的管道(34)，方向控制阀(37)对经冷却和加热的流体进行控制，所述经冷却和加热的流体可以是从热交换器(34)出来的水。为了对从热交换器出来的流体进行冷却或加热，流体可以通过冷却塔或热交换器(42)等或供使用的储存器(41)，并且然后使流体返回至系统。
该系统在概念上可以使用任何流体进行操作，该流体为气体或液体，能够呈气态、液态或超临界流体以及固态或部分固态，其汽化曲线或冷凝曲线、融化或凝固曲线在2465Mpa以下。这意味着还应考虑小于大气压的压力即负压并且温度在-60℃与140℃之间。该系统也可以产生固体之间的状态变化的流体的固态之间的状态变化的情况下工作。
这些状态变化产生流体密度的变化，从而交替地引起收缩和膨胀，从而获得热传递。
所提出的方法适于吸收或释放环境热，以允许家庭、商业或工业用途，并且可以在任何地理位置中建造或安装，无论是室外还是建筑物内部，这些地方可以获得相对于流体而言的最小温度差，假设将被引入到一个或两个或更多个封闭回路中的流体参数除了由流体的状态变化引起的体积的交替变化之外不使流体循环或移动，使得该流体沿着同一路径膨胀和收缩(图1至图5)，它们不会降到一定压力以下，而流体的最高温度将受最大设计压力的限制，但不超过预定的最小限制和最大限制。
对于考虑使用可以是水、优选地是蒸馏水的流体的本发明的实施方式及其相应的系统，所提出的方法以以下方式操作：
将水引入一个或更多个密封室(5)中，使水经受高压，在转化成被称为冰II的固体的情况下，通常经受大于212MPa的高压，并将水暴露于环境温度下，该环境温度通常必须等于或大于-50℃(在制冷的情况下)，在从冰III转化为液体以及从液体转化为冰III的情况下为-24℃，而系统内的最高温度将受最大设计压力的限制，出于工业应用的目的，压力在不超过+90℃的温度下不得超过2465Mpa(在这种情况下，也可以在0℃以下和-24℃以上的温度下工作，其中温度和压力可以在图7中观察到)。对于这种情况，系统内的最小压力对于将固体转化为液体以及从液体转化为固体的情况通常将大于0.13Mpa。
然后，借助于力单元，压力被控制成使得引起水的下述状态变化：从液态变为固态以及从固态变为液态，该固态被称为冰Ih、冰II或冰III或冰V或冰VI、冰VII。这些状态变化是由于压力的升高或降低以及待冷却或加热的空间与回路内流体之间的热的传递而发生的。在下面的详细描述中对用于操作该回路的根据不同温度所需的不同压力之间的相关性进行了说明。
相机(5)；形成热交换器(34)等的管道(12)和管道(8)等被转换成闭合回路，并且包括内接在块等中的“n”个管道或回路，“n”可以大于或等于1，其可以采取描绘起伏并且具有可变长度的复杂的形式作为示例，例如螺旋形、锯齿形，由每个回路传递的能量的量越大，回路越长，并且相反，如果期望较少的能量，则回路可以更短。
回路的壁由具有电阻和导热性的材料构成，比如碳纳米管、石墨烯纳米管、碳、石墨烯、铁、钢、钛、铜等其他材料，其中必要壁厚(6)和(7)承受系统的最大设计压力，使回路暴露于环境温度，水温度必须等于或大于-50℃，并在转化为称为冰II的固体的情况下对其进行加压，通常高于212Mpa，系统内的最小压力通常将大于0.13Mpa，并且在导致水的状态从液态变为气态且反之亦然、或者从固态变为气态且反之亦然情况下，温度可以在-50℃与90℃之间且压力在1帕斯卡与0.13Mpa之间，在所有情况下，都通过安装在一个回路端部处的一个或更多个力单元(10)对其进行加压，并且在使用线性增压泵(图17)等的情况下，活塞将位于该力单位内。力单元(10)包括：可以增大或减小回路的内部压力的设备，该设备可以是活塞、柱塞(27)、液压缸活塞、增压泵、液压泵(32)、线性增压泵(1)、直接驱动旋转泵或柱塞泵(1)(图17、图20)等；电动马达或柴油机等(28)；方向控制阀，该方向控制阀用于引起柱塞(27)或其他件的移位；方向控制阀(38)，该方向控制阀(38)用于将压力交替地引导至回路或另一回路，同时控制正在减压的流体的返回，方向控制阀(37)，该方向控制阀(37)控制经冷却和加热的流体，所述经冷却和加热的流体可以是从热交换器(34)出来的水；冷却塔或热交换器(42)等，所述冷却塔或热交换器(42)等用于对从热交换器(图21)出来的流体进行冷却或加热；液压泵，该液压泵用于使穿过热交换器(34)(图21)的流体移位；除了诸如致动器和电子驱动伺服制动器之类的其他部件之外，填充阀(33)、释放阀等、液压罐(35)、单元中的每个单元都连接至控制系统(11)。该系统将压力和收缩控制成使得引起水的从液态至固态或部分固态(冰Ih、冰III、或冰V、或冰VI或冰VII)的状态变化，视不同的温度的情况而定；同样，如果压力被控制成使得实现水膨胀，则水将沿相反方向经历状态变化。这些状态变化产生水(3)的密度的变化，替代性地在力单元的帮助下使水收缩并且膨胀，其使活塞(2)移动，从而产生热传递，因此吸收和释放热。另外，控制系统控制辅助设备(9)。
该方法基于某些值及其相关性来引起流体、在该情况下为水(3)的状态变化，考虑到根据其内部温度所需的不同压力，两者均使用一个或更多个传感器来测量，并且通过控制系统对其进行控制，该控制系统控制力单元(图16、图17、图19、图20、图21)的操作和辅助设备(9)(图10、图11、图12)的操作。
图22、图23和图24示出了具有安装有它们的辅助设备的空气调节系统的示意图。所述空气调节系统包括风扇(30)，所述风扇(30)推动或吸入穿过热交换器(34)的空气；在热交换器内部，形成线圈的管道(8)吸收或释放穿过管道的流体的热；热交换器(34)通过管道(12)连接至力单元(10)，使在其内部被压缩的流体通过并到达管道(8)，以用于排出或引入视情况而定的冷流体或热流体或经加热的流体或经冷却的流体。存在通风管或通风管等(31)和通风门(40)，以用于控制进入管的空气流。
该系统还可以考虑下述装置：加热器，该加热器可以在管道的外表面上有冰等其他原因的情况下通过电阻器等对管道(8)进行加热；散热器；热交换器(34)，该热交换器(34)执行将热从一种介质传递至另一种介质的功能；恒温器，该恒温器连接在热交换器的不同点处以将信息递送至控制系统；加湿器；方向控制阀等(37)，所述方向控制阀等(37)在冷却或加热连接至热交换器的出口的流体情况下，用以将经加热或冷却的流体引导至特定位置；方向控制阀(38)，该方向控制阀(38)连接在热交换器与泵或压缩机等之间，以用于在两个或更多个回路之间交替待压缩的流。
在一些构型中，不需要方向控制阀(38)，其中全部通过有线回路和无线回路连接(图22)。另外，在对流体进行冷却或加热的情况下，风扇或通风门(40)的方向以及方向控制阀等(37)的方向可以反向，以在加热模式或冷却模式下使用该系统。
为了减少环境或介质的温度差，该系统允许连接至其他传统空气调节系统，或者甚至可以与具有相同特性的一个或更多个系统连接，或者在由一个、两个或更多个力单元(10)连接的两个或更多个封闭回路之间连接，其中，该连接可以是串联或级联的，这意味着根据已经被传递热的介质流的方向减少回路的数目。例如，如果在第一管线中有4个回路处于运行中(2个系统)，则在第二管线中将有2个回路处于运行中。用于传递热的介质流也将减少，100％的流将进入第一管线，在该过程中，将排出50％的流，并且其余50％的流将进入第二回路管线，并且第二回路的50％将再次被排出，依此类推(图25和图26)。该方法可以通过安置不同尺寸的连续系统来工作，或者通过安置相同数目的回路但将与先前回路相关的下一管线上的回路的50％断开连接来工作，该后一种构型允许系统的运行反向(图23和图24)。
流体可以是可压缩且可膨胀的任何类型的流体，因此，流体可以在压缩和减压时视情况而定来释放或吸收热，并且由于该流体的全部或部分状态变化，比如从液体变为固体或部分固体以及从固体或部分固体变为液体，这种传递可能更大，借助于图示但这不应当被解释为限制所用流体的范围，流体可以是水、CO2、水与氯化钙的混合物或具有潜热的任何物质，当流体在一定温度和压力下改变状态时，对于每种流体而言温度和压力可能不同，流体能够吸收或释放热，这些流体可以是有机、无机和共晶的，被称为“PCM”相变流体(相变材料或相变材料)。
可以施加小于大气压的压力，或者可以从回路移除压力，以在低于凝固温度的温度下实现状态变化，或者在从固态至固态、或从固态至液态以及从液态至固态的温度变化下实现状态变化，或者由上述的大气压下的特定流体的状态变化来实现状态变化，这是为了根据面积选择在平均环境温度下在大气压力下具有状态变化的流体，使得能够施加较低的正压和负压(低于大气压的压力)，因为在大气压下发生状态变化的温度与通过空气或液体进行冷却或加热的温度之间的温度差越大，则流体将必须经受的压力差越大，因此，如果该方法和系统不在低于大气压的压力下使用，则流体相对于大气压改变状态的温度将必须较低，因为该温度必须是该方法和系统将能够工作的最低温度，从而限制了其使用，并且因此，必须选择在大气压下在非常低的温度下具有状态变化的流体，并且将必须始终施加非常高的压力以产生状态变化，这与流体在穿过这些管道的空气或流体的较高温度或平均温度下改变状态的情况不同，在待加热或冷却的空气或液体的温度小于大气压下流体的状态变化温度的情况下，可以施加大于大气压或小于大气压的压力。这通过借助于填充阀(33)等使或多或少的流体进入管道内或从管道抽出来控制，并且如果需要将状态变化温度移位至更高的温度(将压力-温度曲线向右移位)，因为穿过热交换器等的空气或液体的温度已经升高，不希望施加非常高的压力，当线性增压泵等的柱塞居中时，每个回路都将推动活塞(2)等的面，因此两个回路内都将存在压力，并且对于流体必定会改变状态，因此使这种情况发生的温度将必须高于流体在大气压下改变其状态的温度，并且以同样的方式，当从回路移除流体时，当线性增压泵等的柱塞居中时，回路将吸入活塞(2)等，从而施加负压或低于大气压的压力，并且为了使流体必然改变状态，温度将必须低于流体在大气压下改变状态的温度。所有这些都导致了能量节约，因为要达到例如0至80Mpa所需的能量大约是从0至-40Mpa增大到0至40Mpa时的两倍(在相同量的压力下但为负)。也可以使用在彼此前面安置的两个双作用活塞(一个活塞的面在另一活塞的面上)，使得一个活塞压缩另一气缸的活塞且反之亦然，以产生负压，这些活塞将符合增压泵的相同功能。
因此，如果流体在大气压下在15摄氏度下凝固，则需要负压以在10摄氏度下产生状态变化。
该系统既可以用于加热或冷却空气，也可以用于加热或冷却诸如水之类的流体(图17、图19、图20、图21)。在冷却诸如水之类的流体的情况下，如图21中所示，流体可以在使用后返回(41)，在空气的情况下也可以发生这种情况。
具体地，本发明还描述了用于在两种或更多种介质之间产生热传递的系统，该系统允许家庭、商业或工业用途，该系统包括：
(a)一个或更多个力单元，所述一个或更多个力单元能够增大或减小流体的压力；
(b)封闭管线回路；
其中，封闭管线回路包括用于形成封闭管线回路等的一个或更多个管道，该封闭管线回路在其端部的一个端部处封闭；其中，管道中的部分管道是具有板或翅片等的管道，这些管道可以是毛细管等。
其中，力单元包括能够增大或减小流体的压力的装置，柱塞类型、活塞等、泵等用于使该装置移动。
此外，该系统可以包括：
(a)控制系统，该控制系统控制压力和收缩，以引起流体的下述状态变化：从液态或超临界流体状态至固态或部分固态且反之亦然、从气态至液态且反之亦然；
(b)一个或更多个封闭回路压力和温度传感器，所述一个或更多个封闭回路压力和温度传感器向控制系统递送信息；
(c)一个或更多个电子驱动伺服制动器或控制阀等，所述一个或更多个电子驱动伺服制动器或控制阀等是一个或更多个力单元的一部分，并连接至自动控制系统；
(d)热交换器(34)；
(e)通风管(31)，该通风管根据具体情况用以排出或引入热或冷；
(f)冷却塔或热交换器(42)等；
(g)通风门(40)等，所述通风门(40)等控制进入通风管或通风管等的空气流，根据具体情况用以排出或引入热或冷；
(h)外部热源，该外部热源用以支持流体的冷却或加热；
(i)风扇和/或通风门(40)，所述风扇和/或通风门(40)可以反向，以便在加热或冷却模式下使用系统；
(j)泵，该泵用于通过热交换器(34)使流体移位，该泵的方向可以反向，以在加热或冷却模式下使用该系统；
(k)热交换器(42)。
系统的力单元除了是诸如电子驱动致动器和伺服制动器、填充阀、释放阀等之类的其他部件之外，还可以是活塞、液压缸活塞、增压泵、液压泵、线性增压泵等、旋转直接驱动泵等、柱塞泵等、电动马达等、方向控制或其他电子驱动阀。
另一方面，该系统可以使用多于一个的回路，如果这样，则这些回路可以连接至一个或更多个力单元，其中，这些力单元与控制系统一起控制每个回路的温度。
当使用两个或更多个回路并且使用线性增压泵等产生平衡效果时，将执行下述功能：使活塞处于该活塞的在回路的第一侧上的最小冲程从而压缩活塞并且使活塞处于该活塞的在回路的第二侧上的最大冲程从而使活塞减压；压缩和减压引起由于加入到管道(8)中的流体的状态变化而产生的热传递。所述平衡作用也可以利用伺服制动器或控制阀等被启用或停用来执行，其中，当被启用时产生压缩，而当被停用时发生减压。当流体被减压和膨胀时，由控制系统所控制的控制阀(37)等将该经膨胀的流体返回至柱塞泵等。
该系统还允许连接至传统的空气调节系统，以便减小相对于将改变状态的流体的温度差。这意味着减小或增大将要进入该新颖的系统的热交换器的介质的温度或环境的温度，从而将复杂系统构造成混合系统。
另一特征是该系统用作对降低或增大环境温度或介质温度的支持，以使当前系统的冷凝器或蒸发器以较低的负荷工作。
为了增大其范围，可以连接多于一个的系统，该系统可以是串联或级联的，以增大温度梯度。
应用示例
下面借助于图示给出了八个示例，这些示例不应当被解释为限制本发明的范围：
示例1：
构造了由钢管构成的两个封闭回路，所述两个封闭回路由于等式P(VI)将具有1115Mpa的设计压力，以在所需温度下实现凝固并且在这种情况下在-21℃与30℃之间的温度下运行，因此在这种情况下，系统内的压力将在210Mpa与1050Mpa之间的范围内。回路包括内径为0.5mm、厚度为1.5mm、长4米的主管道(12)。在主管道(12)的端部中的一个端部——在下文中称为端部(19)——处，插入管道(17)，该管道(17)的内径为1mm、厚度为4.26mm且长度为50mm，该管道(17)连接至压力增强器，该压力增强器是力单元(10)的一部分、长度为482mm且直径为152mm，在其上通过10cm的管道连接有直径为15.87mm的活塞(2)，活塞(2)将通过流体的改变其体积的替代性活动在气缸内交替地沿两个方向移动、移位，流体的改变其体积的替代性活动是其状态的变化的结果。活塞(2)也是力单元(10)的一部分，其在本示例中将被称为“力单元1”，该活塞(2)具有这样的传感器：该传感器允许在必要时通过填充阀控制填充流体的进入并允许通过释放阀控制压力，并且在这种情况下，液压缸活塞等连同连接在活塞与增强器之间的电子驱动单向阀是力单元1的各部分且具有400W的功率，其压缩活塞从而改变状态流体。对于该示例，在与称为端部(20)的端部相距0.1米处，定位成与端部(19)相距4米处的所述端部通过管道连接至控制系统(11)。该系统还包括在下文中称为“辅助设备”的两个恒温器、压力开关、两个风扇、加热器和冷却器，在这种情况下，加热器和冷却器是功率为100W的珀尔帖单元，加热器和冷却器根据需要执行升高或降低流体温度的功能，这种温度的升高或降低借助于压缩和减压使循环封闭。
对于该示例，在主管道(12)的另一端部、即定位在与端部(19)相距4米处的端部(21)处连接有第一管道(13)，从该第一管道(13)处存在有管道(22)，该管道(22)在这种情况下为歧管，在管道(22)中连接有第一多个管道(8)，所述第一多个管道(8)在这种情况下是毛细管等。歧管(22)的内径为1mm、厚度为4.26mm并且长度为10厘米。毛细管道(8)等具有0.5mm的内径和1.5mm的厚度，并且这些毛细管道(8)各自具有500米的长度，从而形成长为100厘米且高为50厘米并且与珀尔帖单元等连接的线圈或散热器。管道(8)连接至该歧管(22)，其连接至内径为1mm、厚度为4.26mm且长为5厘米的管道(13)。在该示例中，总共3个毛细管道连接至管道(22)，所述3个毛细管道沿着管道(22)彼此相距33mm。在这种情况下，在图15中，包括连接至轴线的两个液压缸活塞和两个连接杆等且将连接两个回路的力单元1除了带有两个填充阀和两个释放阀的两个活塞之外还包括两个压力增强器以及两个电子驱动单向阀，它们均连接至控制系统(11)。
优选地引入蒸馏水、在下文中称为“水”，并且随后，力单元1的液压缸活塞压缩活塞，从而从该系统移除所有空气而仅留下水、利用管道塞封闭自由端部。
随后，通过液压缸活塞等的移位，由于压力增强器的工作，两个回路中的压力被增大到20.8Mpa，回路的压力将达到208Mpa(增强器具有1:10的比率)，随后，在吸收热的情况下，水将被冷却到-21℃，从而使水保持液态，随后液压缸活塞1将水压缩到22Mpa，从而在此示例1的回路内，在增强器中获得220Mpa的出口压力，在该回路处于其最大行程时开始压缩，直到其凝固。在这种情况下，相反的回路(回路2)的活塞将位于其最大冲程中，而在这种情况下，该回路2的填充阀等将打开，以使水进入到该回路2中，随后，该第二回路的液压缸活塞将压缩活塞2，并利用压力增强器来增大压力，直到第二回路中的水凝固。
每个回路的工作方式相同。
力单元1与热传递的热过程相结合使每个回路的内部压力改变并且随之发生水的状态变化。前述过程连同力单元1的单向阀等的作用一起防止活塞返回并使活塞处于该活塞的最小行程点，从而在该收缩过程期间产生水从液态至固态(冰III、或冰V、或冰VI)的状态变化，例如，通过处于-21摄氏度的管道中的水温度下的冰III的融化来吸收热，其中，其他介质的温度在-21摄氏度以上，并且与此同时，通过相反的回路的从液体至固体的转变来释放热，因为单向阀等将阻止水在其处于部分液相时继续膨胀，因为水将推压活塞但不能使活塞移位，从而借助于力单元1引起压力的增大，该压力的增大将超越融化/凝固曲线，并且水将开始其凝固过程。当开始此过程时，水由于部分凝固将减小其体积，在冰Ih的情况下，冰会相反地作用成增大其体积，这将导致活塞的移位和压力的降低，这又将导致水返回至曲线下方，并且连续地重复该过程，直到水被完全或近乎完全地压缩为固态为止。同一力单元的液压缸活塞将用作支承，以用于在必要时加速活塞的返回以及相反的回路在其膨胀时对活塞的推动作用(平衡作用)，同时该相反的回路的活塞将同时进行反向状态变化的过程、即从固态至液态的过程。这些过程是通过热传递过程进行的。在这些过程期间，接收有关活塞位置信息的控制系统以及两个温度和压力传感器——所述两个温度和压力传感器各自安置在每个回路中的每个次级管道的毛细管道中——获取有关各回路内的温度和外部温度的信息。控制系统的功能是用于通过力单元1来控制状态变化，该控制系统控制各部件和辅助设备，例如，该控制系统控制通风门(40)，使得冷空气流或热空气流根据具体情况通过通风管(31)排出或引入至特定位置。另外，为了避免在系统停止时超过最大设计压力，控制系统将启用释放阀等以用于释放压力。
因为在该压力下处于其固态的水(根据具体情况为冰II、或冰III、或冰V或冰VI)具有比液态水更高的密度，因此，当发生从固态至液态的状态变化时，根据流体在该相变时将所处的压力，发生大约2％与11％之间的体积变化(在冰Ih的情况下将相反)，并且该变化引起系统吸收热，并且当发生从液态或部分液态至固态或部分固态的状态变化时，系统释放热，在这种情况下，系统具有用于吸收或释放30,000BTU/h的热容量。
该过程根据需要全天连续地重复。控制系统将控制水的初始温度，以便达到期望温度。水在其凝固时将释放热，并且水在其融化时将吸收热。所有这些吸收或传递的热将产生上述状态变化。
风扇的方向将被反向以便以加热模式或冷却模式使用。
示例2
构造了由钢管构成的两个封闭回路，这两个封闭回路由于等式P(VI)将具有1115Mpa的设计压力，使得这两个封闭回路可以在所需温度下凝固，并且在这种情况下在-21℃与30℃之间的温度下工作，因此在这种情况下，系统内的压力将在210Mpa与1050Mpa之间的范围内。回路包括内径为0.5mm、厚度为1.5mm、长4米的主管道(12)。在主管道(12)的端部中的一个端部——在下文中称为端部(19)——处，主管道(12)内连接有内径为1mm、厚度为4.26mm、长度为50mm的管道(17)，该管道(17)连接至下文中为“增强器”的线性增强器泵，该线性增强器泵的长度为482mm且直径为152mm，是图17中的力单元(10)的一部分，其内部具有气缸活塞(2)，该气缸活塞(2)将通过流体在每个回路中的改变其体积的替代性活动而交替地沿两个方向移动、移动，流体在每个回路中的改变其体积的替代性活动是其状态的变化的结果。增强器具有这样的传感器：该传感器允许在必要时通过填充阀控制填充流体的流入并允许通过释放阀控制压力，并且在这种情况下，液压泵(32)连同方向控制阀和线性增强器泵的其他典型元件是力单元1的各部分且功率为440W，其压缩活塞以用于改变状态流体。在该示例中，在与称为端部(20)的端部相距0.1米处，定位成与端部19相距4米处的所述端部通过管道连接至控制系统(11)，该控制系统(11)包括在下文中称为“辅助设备”的各自为30W的两个风扇、两个恒温器、压力开关，加热器和冷却器根据需要执行升高或降低流体温度的功能，这种温度升高或降低可以借助于压缩和减压来使回路封闭。
在该示例中，在主管道(12)的另一端部、即定位在与端部(19)相距4米处的端部(21)处连接有第一管道(13)，从该第一管道(13)处存在有管道(22)，该管道(22)在这种情况下为歧管，在该管道(22)中连接有第一多个管道(8)。歧管(22)的内径为1mm、厚度为4.26mm并且长度为10厘米。毛细管道(8)等具有0.5mm的内径和1.5mm的厚度，这些毛细管道(8)各自具有500米的长度，从而形成长为100厘米且高为50厘米并且与珀尔帖单元等连接的线圈或散热器。管道(8)连接至歧管(22)并连接至内径为1mm、厚度为4.26mm且长为5厘米的管道(13)。在该示例中，总共3个毛细管道连接至管道(22)，所述3个毛细管道沿着管道(22)彼此相距33mm。在这种情况下，连接至控制系统(11)的力单元1将连接两个回路。
优选地引入蒸馏水、在下文中为“水”，并且随后，力单元1压缩系统，从而从该系统移除所有空气并且仅留下水、利用管道塞封闭自由端部。
随后，通过增强器活塞的移位，通过线性增强器泵并借助于液压泵将回路的压力增大到100Mpa(增强器具有1:20的比率)，随后，对于当系统需要冷却时在-10℃下的空气经过的介质中吸收热的情况，空气从由第一回路和第二回路冷却的系统——该系统先前通过普通空调设备冷却——再循环，第一回路和第二回路的空气将水冷却到-10℃，当这种情况发生时，第一回路的压力将增大30MPA，从而在该回路中达到130MPA，从而在第一回路中使水保持液态，因为该第一回路将处于130MPA的压力下，从而使其高于在-10℃下水转变成冰Ih所必需的压力，增强器活塞将立即通过液压泵使第二回路中的水减压70Mpa，第二回路中的水将凝固，因为水将转变为冰Ih并将释放热，同时第一回路中的水将保持液态。随后，当第二回路完全或部分凝固时，该第二回路的压力将增大到130Mpa，而第一回路的压力将降低到70Mpa，因此第一回路将释放热，而第二回路因水将融化等而将吸收热，其将交替地压缩和减压每个回路，从而吸收和释放热，并且通过吸收热的回路的空气将重新进入制冷系统，并且通过释放热的回路的空气将被移除至外部。由于要被冷却的地方可能具有低压，因此将使用受控的通风。
每个回路的工作方式相同。
力单元1与热传递的热过程相结合使每个回路的内部压力改变并随之使发生水的状态变化。前述过程连同力单元1的各部件的作用一起防止活塞返回并使活塞处于该活塞的最小行程点，从而在该收缩过程期间产生水从液态至固态(冰III或冰V或冰VI)的状态变化，例如，通过处于-21摄氏度的管道中的水温度下的冰III的融化来吸收热，其中，其他介质的温度在-21摄氏度以上，并且与此同时，通过相反的回路的从液体至固体的转变来释放热，因为单向阀等将阻止水在其处于部分液相状态时继续膨胀，因为水会推压活塞但不能使活塞移位，从而借助于力单元1引起压力的增大，该压力的增大将超越融化/凝固曲线(在冰Ih的情况下压力下降)，并且，水开始其凝固过程。当开始此过程时，水将由于部分凝固而减小其体积(在冰Ih的情况下，冰会相反地作用成增大其体积)，这将导致活塞的移位和压力的降低，这又将导致水再次位于曲线以下，并且该过程连续地再次重复，直到水被完全或近乎完全地压缩为固态为止。同一力单元的液压泵(32)将施加压力，以用于加速活塞的返回以及相反的回路在其膨胀时对活塞的推压动作，同时，该相反的回路的活塞将同时执行反向状态变化过程、即从固体到液体的过程。这些过程是通过热的热传递过程和机械热传递过程进行的。在这些过程期间，接收有关活塞位置的信息的控制系统以及两个温度和压力传感器——所述两个温度和压力传感器各自安置在每个回路中的每个次级管道的管道(8)中——获取有关各回路内的温度和外部温度的信息。控制系统的功能是用于通过力单元1控制状态变化，该控制系统控制各部件和辅助设备，例如，该控制系统控制通风门(40)，使得冷空气流或热空气流根据具体情况通过通风管(31)排出或引入至特定位置。另外，为了避免在系统停止时超过最大设计压力，控制系统将启用释放阀等以用于释放压力。
因为在该压力下处于其固态的水(根据具体情况为冰II或冰III或冰V或冰VI)具有比液态水更高的密度，因此，当发生从固态至液态的状态变化时，根据流体在该相变时将所处的压力(在冰Ih的情况下密度较小)，发生大约2％与11％之间的体积变化，并且该变化引起系统吸收热，并且当发生从液态或部分液态至固态或部分固态的变化时，系统释放热，在这种情况下，系统具有用于吸收或释放约30,000BTU/h的热容量。
该过程根据需要全天连续地重复。控制系统将控制水的初始温度，以便达到期望温度。水在其凝固时将释放热，并且水在其融化时将吸收热。所有这些吸收或释放的热将产生上述状态变化。
风扇的方向将被反向以便以加热模式或冷却模式使用。
示例3：
构造了由钢管构成的封闭回路，该封闭回路由于等式P(VI)将具有1115Mpa的设计压力，使得该封闭回路可以在所需温度下凝固并且在这种情况下可以在-21℃与30℃之间的温度下运行，因此在这种情况下，系统内的压力将在210Mpa与1050Mpa之间的范围内。回路包括内径为0.5mm、厚度为1.5mm、长4米的主管道(12)。在主管道(12)的端部中的一个端部——在下文中称为端部(19)——处，插入管道(17)，该管道(17)的内径为1mm、厚度为4.26mm、长度为50mm，该管道(17)连接至压力增强器，该压力增强器是力单元(10)的一部分、长度为482mm且直径为152mm，在该力单元(10)上通过10cm的管道连接有直径为15.87mm的气缸活塞(2)，该气缸活塞(2)将通过流体的改变其体积的替代性活动交替地沿两个方向移动、移位，流体的改变其体积的替代性活动是其状态的变化的结果。活塞(2)也是力单元(10)的一部分，该力单元(10)在本示例中将被称为“力单元1”，该活塞(2)具有这样的传感器：该传感器允许在必要时通过填充阀控制填充流体的进入并允许通过释放阀控制压力，并且在这种情况下，液压缸活塞等连同连接在活塞与增强器之间的电子驱动单向阀是力单元1的各部分且具有440W的功率，其压缩活塞从而改变状态流体。在该示例中，在与称为端部(20)的端部相距0.1米处，定位成与端部(19)相距4米处的所述端部通过管道连接至控制系统(11)，该控制系统(11)包括在下文中称为“辅助设备”的各自为30W的两个风扇(30)、两个恒温器、压力开关，加热器和冷却器根据需要执行升高或降低流体温度的功能，这种温度升高或降低借助于压缩和减压使循环封闭。
在该示例中，在主管道(12)的另一端部、即与端部(19)相距4米的端部(21)处连接有第一管道(13)，从该第一管道(13)处存在有管道(22)，该管道(22)在这种情况下为歧管，在管道(22)中连接有第一多个管道(8)，所述第一多个管道(8)在这种情况下为毛细管等。歧管(22)的内径为1mm、厚度为4.26mm并且长度为10厘米。毛细管道(8)等具有0.5mm的内径和1.5mm的厚度，这些毛细管道(8)各自具有500米的长度，从而形成长为100厘米且高为50厘米并且与珀尔帖单元等连接的线圈或散热器。管道(8)连接至该歧管(22)并连接至内径为1mm、厚度为4.26mm且长为5厘米的管道(13)。在该示例中，总共3个毛细管道连接至管道(22)，所述3个毛细管道沿着管道(22)彼此相距33mm。在这种情况下，在图16中，连接至轴等且包括液压缸活塞的力单元1将两个回路连接，并且除了带有填充阀和释放阀的活塞之外还包括压力增强器和电子驱动单向阀等，它们均连接至控制系统(11)。
优选地引入蒸馏水、在下文中为“水”，并且随后，力单元1的液压缸活塞压缩活塞，从而从该系统移除所有空气而仅留下水、利用管道塞封闭自由端部。
随后，通过液压缸活塞的移位，随后在释放热的情况下，水将被加热到30℃，从而将水保持为液态，随后液压缸活塞1会将水压缩到112Mpa，从而获得1120Mpa的增强器的出口压力，对于该示例1，在回路内部，在该回路处于其最大行程时，压缩开始直到水凝固为止。
每个回路的工作方式相同。
力单元1与热传递的热过程相结合使每个回路的内部压力改变并且随之发生水的状态变化。前述过程连同力单元1的单向阀等的作用一起防止活塞返回并使活塞处于该活塞的最小行程点，从而在该收缩过程期间产生水从液态至固态(冰III、或冰V、或冰VI)的状态变化，例如，通过处于-21摄氏度的管道中的水温度下的冰III的融化来吸收热，其中，其他介质的温度在-21摄氏度以上，并且与此同时，通过相反的回路的从液体至固体的转变来释放热，因为单向阀等将阻止水在其处于部分液相时继续膨胀，因为水会推压活塞但不能使活塞移位，从而借助于力单元1引起压力的增大，该压力的增大将超越融化/凝固曲线，并且这会开始水的凝固过程。当开始此过程时，水将由于部分凝固而减小自身体积(在冰Ih的情况下，冰将相反地作用成增大自身体积)，这将导致活塞的移位和压力的降低，这又将导致水返回至曲线下方，并且连续地重复该过程，直到水被完全或近乎完全地压缩为固态为止。同一力单元的液压缸活塞将用作支承，以用于在必要时加速活塞的返回。这些过程是通过热的热传递过程和机械热传递过程进行的。在这些过程期间，接收有关活塞位置的信息的控制系统以及温度和压力传感器——所述温度和压力传感器各自安置在每个回路中的次级管道的毛细管道中——获取有关各回路内的温度和外部温度的信息。控制系统的功能是通过力单元1控制状态变化，该控制系统控制各部件和辅助设备，例如，该控制系统控制通风门(40)，使得冷空气流或热空气流根据具体情况通过通风管(31)排出或引入至特定位置。另外，为了避免在系统停止时超过最大设计压力，控制系统将启用释放阀等以用于释放压力。
因为在该压力下处于其固态的水(根据具体情况为冰II或冰III或冰V或冰VI)具有比液体水更高的密度，因此，当发生从固态至液态的状态变化时，根据流体在该相变时将所处的压力，发生大约2％至11％的体积变化(在冰Ih的情况中将是相反的)，并且该变化引起系统吸收热，并且当发生从液态或部分液态至固态或部分固态的变化时，系统释放热，在这种情况下，系统具有用于吸收或释放约30,000BTU/h的热容量。
该过程根据需要全天连续地重复。控制系统将控制水的初始温度，以便达到期望温度。水在其凝固时将释放热，并且水在其融化时将吸收热。所有这些吸收或释放的热将产生上述状态变化。
风扇或阻尼器(40)的方向将被反向以便以加热模式或冷却模式使用。示例4：
构建了由铜管构成的两个封闭回路，这两个封闭回路由于Clausius-Clapeyron等式将具有1Mpa的设计压力，并且在这种情况下在-40℃与30℃之间的温度下工作，因此在这种情况下，系统内的压力将在1帕斯卡与1Mpa之间的范围内。回路包括内径为9mm、厚度为0.3mm、长4米的主管道(12)。在主管道(12)的端部中的一个端部——在下文中称为端部(19)——处，插入管道(17)，该管道(17)的内径为9mm、厚度为0.3mm且长度为50mm，该管道(17)连接至下文中为“增强器”的线性增强器泵，该线性增强器泵是力单元(10)的一部分(图17)、长度为482mm且直径为152mm，其内部具有气缸活塞(2)，该气缸活塞(2)将通过流体在每个回路中的改变其体积的替代性活动交替地沿两个方向移动、移位，流体在每个回路中的改变其体积的替代性活动是其状态的变化的结果。增强器具有这样的传感器：该传感器允许在必要时通过填充阀控制流入流体并允许通过释放阀控制压力，在这种情况下，液压泵连同方向控制阀和线性增强器泵的其他典型元件是力单元1的各部分，其压缩活塞以改变状态流体。在该示例中，在与称为端部(20)的端部相距0.1米处，定位成与端部(19)相距4米处的所述端部通过管道连接至控制系统(11)，该控制系统(11)包括在下文中称为“辅助设备”的各自为30W的两个风扇(30)、两个恒温器、压力开关、加热器和冷却器，该加热器和该冷却器在这种情况下是功率为500W的珀尔帖单元，该加热器和该冷却器根据需要执行升高或降低流体温度的功能，这种温度的升高或降低借助于压缩和减压使循环封闭。
在该示例中，在主管道(12)的另一端部、即与端部(19)相距4米的端部(21)处连接有第一管道(13)，从该第一管道(13)处存在有管道(22)，该管道(22)在这种情况下为歧管，在该管道(22)中连接有第一多个管道(8)，所述第一多个管道(8)在这种情况下为毛细管道等。歧管(22)的内径为9mm、厚度为0.3mm并且长度为10厘米。毛细管道(8)等具有6mm的内径和0.3mm的厚度，这些毛细管道(8)各自具有500米的长度，从而形成长为100厘米且高为50厘米并且与珀尔帖单元等连接的线圈或散热器。管道(8)连接至该歧管(22)，其连接至内径为9mm、厚度为0.3mm且长为35厘米的管道(13)。在该示例中，总共6个毛细管道连接至管道(22)，所述6个毛细管道沿着管道(22)彼此相距50mm。在这种情况下，连接至控制系统(11)的力单元1将连接两个回路。
优选地引入蒸馏水、在下文中为“水”，并且随后，力单元1压缩系统，从而从该系统移除所有空气而仅留下水，并且利用管道塞封闭自由端部。
随后，通过两个回路移除水的增强器将使两个回路中的压力降低到1帕斯卡，从而将水从液态转变为气态，随后，在吸收热的情况下，水将被冷却至-25℃，从而将水保持在气态，随后，增强器活塞将缓慢降低回路中的水中的吸力以便增大压力，从而引起状态变化，在此示例中，在回路内部，回路1在该回路处于其最小行程时开始抽吸，直到水变成气态为止。在发生这种情况时，对于相反的回路(回路2)，活塞将位于该活塞的最大冲程，而在发生这种情况时，该回路2的填充阀等将打开以便将水抽吸至该回路2，随后，力单元的液压缸活塞将对室进行减压，从而通过增强器降低压力，直到第二回路中的水变成气态为止。
每个回路的工作方式相同。
力单元1与热传递的热过程相结合使每个回路的内部压力改变并且随之发生水的状态变化。前述过程以及力单元1的各部件的作用防止活塞返回并使活塞处于该活塞的最小行程点，从而在该收缩过程期间产生水从液态至气态的状态变化，例如，通过处于-21摄氏度的管道中的水温度下的液体水至蒸气或气态的转变来吸收热，其中，其他介质的温度在-21摄氏度以上，并且与此同时，通过在相反的回路中从气化水至液体的转变来释放热，这是由于单向阀等将阻止水在其处于部分气相状态时继续膨胀，因为水会推压活塞但不能使活塞移位，从而借助于力单元1引起压力的降低，该压力的降低将超越气化曲线，并且开始其变成液体的状态变化过程。当开始此过程时，水将减小其体积，这将导致活塞的移位。由正在收缩的回路引起的抽吸将作为对将抽吸另一回路的活塞的支承，而该另一回路将同时执行相反的状态变化过程、即从液态变为气态的过程。这些过程是通过热的热传递过程和机械热传递过程进行的。在这些过程期间，接收有关活塞位置的信息的控制系统以及两个温度和压力传感器——所述两个温度和压力传感器各自安置在每个回路中的每个次级管道的管道中——获取有关各回路内的温度和外部温度的信息。控制系统的功能是用于通过力单元1控制状态变化，该控制系统控制各部件和辅助设备，例如，该控制系统控制通风门(40)，使得冷空气流或热空气流根据具体情况通过通风管(31)排出或引入至特定位置。另外，为了在系统停止时防止系统工作，控制系统将启用填充阀等以增大压力。
因为在该压力下处于其液态的水具有比气态水更高的密度，因此，当发生从液态至气态的状态变化时，发生体积变化，并且该变化会引起系统吸收热，并且当发生从气态或部分气态至液态或部分液态的状态变化时，系统会释放热，在这种情况下，系统具有用于吸收或释放约15,000BTU/h的热容量。
该过程根据需要全天连续地重复。控制系统将控制水的初始温度，以便达到期望温度。水在其转变为液体时将释放热，并且水在其气化时将吸收热。所有这些吸收或释放的热将产生上述状态变化。
风扇或阻尼器(40)的方向将被反向以便以加热模式或冷却模式使用。示例5：
构建了由钢管构成的两个封闭回路，这两个封闭回路由于Clausius-Clapeyron等式将具有800Mpa的设计压力，并且这两个封闭回路在这种情况下在-20℃与31℃之间的温度下工作，因此在这种情况下，系统内的压力将在200Mpa与750Mpa之间变化。回路包括内径为0.5mm、厚度为1.5mm、长4米的主管道(12)。在主管道(12)的端部中的一个端部——在下文中称为端部(19)——处，插入管道(17)，该管道(17)的内径为1mm、厚度为4.26mm、长度为50mm，该管道(17)连接至压力增强器，该压力增强器是力单元(10)的一部分、长度为482mm且直径为152mm，在该力单元(10)内通过具有10cm的管道连接有直径为15.87mm的气缸活塞(2)，该气缸活塞(2)将通过流体的改变其体积的替代性活动交替地沿两个方向移动、移位，流体的改变其体积的替代性活动是其状态的变化的结果。活塞(2)也是力单元(10)的一部分，其在本示例中将被称为“力单元1”，该活塞(2)具有这样的传感器：该传感器允许在必要时通过填充阀控制填充流体的进入并允许通过释放阀控制压力，并且在这种情况下，通过从压力单元1开始的液压缸活塞连同连接在活塞与增强器之间的电子驱动单向阀控制压力，该液压缸活塞压缩活塞以改变状态流体。在该示例中，在与称为端部(20)的端部相距0.1米处，定位成与端部(19)相距4米处的所述端部通过管道连接至控制系统(11)，该控制系统(11)包括在下文中称为“辅助设备”的两个恒温器、压力开关、两个风扇(30)、加热器和冷却器，加热器和冷却器在该情况中为功率为500W的珀尔帖单元，加热器和冷却器根据需要执行升高或降低流体温度的功能，这种温度升高或降低可以借助于压缩和减压使回路封闭。
在该示例中，在主管道(12)的另一端部、即定位在与端部(19)相距四米处的端部(21)处连接有第一管道(13)，从该第一管道(13)处存在有管道(22)，该管道(22)在这种情况下为歧管，在该管道(22)中连接有第一多个管道(8)，所述第一多个管道(8)在这种情况下为毛细管道。歧管(22)的内径为1mm、厚度为4.26mm并且长度为十厘米。毛细管道(8)等具有0.5mm的内径和1.5mm的厚度，这些毛细管道(8)各自具有500米的长度，从而形成长为一百厘米且高为五十厘米并且还与珀尔帖单元等连接的线圈或散热器。管道(8)连接至歧管(22)并连接至内径为1mm、厚度为4.26mm且长为5厘米的管道(13)。在该示例中，总共3个毛细管道连接至管道(22)，所述3个毛细管道沿着管道(22)彼此相距33mm。在这种情况下，力单元1包括连接至轴的两个液压缸活塞和将两个回路连接的两个连接杆等(图15)，除了带有两个填充阀和两个释放阀的两个活塞之外，力单元1还包括两个压力增强器和两个电子驱动单向阀等，它们均连接至控制系统(11)。
引入CO2，并且然后力单元1的液压缸活塞压缩活塞，从而从该系统移除所有空气并且仅留下CO2、利用管道塞封闭自由端部。
随后，通过液压缸活塞的移位，两个回路中的压力将增大到20.8Mpa，由于压力增强器的工作，回路的压力将达到200Mpa(增强器具有1:10的比率)，随后，在吸收热的情况下，CO2将被冷却到-21℃，从而将CO2保持在液态，随后，液压缸活塞1会将CO2压缩到22Mpa，从而在增强器中获得220Mpa的出口压力，对于该示例回路1，在该回路内，当该回路处于其最大行程时开始进行压缩，直到CO2凝固为止。在发生这种情况时，相反的回路(回路2)的活塞将处于该活塞的最大冲程处，而在这种情况发生时，回路2的填充阀等将打开以使CO2进入到该回路2中，随后，该第二回路的液压缸活塞将压缩活塞2并利用压力增强器增大压力，直到第二回路中的CO2凝固为止。
每个回路的工作方式相同。
力单元1与热传递的热过程相结合使每个回路的内部压力改变并且随之发生CO2的状态变化。前述过程连同力单元1的单向阀等的作用一起防止活塞返回并使活塞处于该活塞的最小行程点，从而在该收缩过程期间产生CO2的从液态至固态的状态变化，例如，通过处于-21摄氏度的管道中的CO2温度下的CO2的融化来吸收热，并且其他介质的温度在-21摄氏度以上，并且与此同时，通过在相反的回路中从液体CO2至固体的转变来释放热，因为单向阀等将阻止CO2在CO2处于部分液相时继续膨胀，因为CO2将推压活塞但不能使活塞移位，从而借助于力单元1引起压力增大，该压力的增大将超越融化/凝固曲线，并且开始了其凝固过程。当开始此过程时，CO2将由于部分凝固而减小其体积，这将导致活塞的移位和压力的降低，这又将导致CO2返回到曲线下方，并且连续地重复该过程，直到CO2被完全或近乎完全地压缩为固态为止。同一力单元的液压泵(32)将用作支承，以用于在必要时加速活塞的返回以及相反的回路在其膨胀时对活塞的推压动作，同时该相反的回路的活塞将同时执行反向状态变化过程、即从固体到液体的过程。这些过程是通过热传递过程进行的。在这些过程期间，接收有关活塞位置信息的控制系统以及两个温度和压力传感器——所述两个温度和压力传感器各者安置在每个回路中的每个次级管道的毛细管道中——获取有关各回路内的温度和外部温度的信息。控制系统的功能是用于通过力单元1控制状态的变化，该控制系统控制各部件和辅助设备，例如，该控制系统控制通风门(40)，使得经冷却或经加热的空气流根据具体情况通过通风管(31)排出或引入至特定位置。另外，为了避免在系统停止时超过最大设计压力，控制系统将启用释放阀等以用于释放压力。
因为在该压力下处于其固态的CO2具有比液体CO2更高的密度，因此，当发生从固态至液态的变化时，根据将发现CO2处于该相变时所处的压力发生体积变化，并且该变化引起系统吸收热，并且当发生从液态或部分液态至固态或部分固态的变化时，系统释放热。在这种情况下，设备具有用于吸收或释放20,000BTU/h的热容量。
该过程根据需要全天连续地重复。控制系统将控制初始CO2温度，以便达到期望温度。CO2在其凝固时将释放热，并且CO2在其融化时将吸收热。所有这些吸收或释放的热将产生上述状态变化。
风扇或阻尼器(40)的方向将被反向以便以加热模式或冷却模式使用。
示例6
构造了由钢管构成的四个封闭回路(图23和图12)，这四个封闭回路由于Clausius-Clapeyron等式将具有150Mpa的设计压力，为了在所需温度下实现凝固，在这种情况下，操作温度将配置成以15℃与38℃之间的温度工作，因此对于该示例，系统内的压力将在0.001Mpa与150Mpa之间的范围内。每个回路包括内径为3.5mm且厚度为1.7mm的不锈钢的主管道(12)，对于回路1和回路2，主管道(12)长2米，对于回路3和回路4，主管道(12)长3米。在主管道(12)的端部中的每个端部、在下文中称为端部(19)中，在回路1和回路2的管道(12)中的每个管道中插入有内径为3.5mm、厚度为1.7mm、长度为100mm的管道(17)，该管道(17)会将每个回路连接至下文中为“增强器”的线性增强器泵等(图11)的每个侧部，该线性增强器泵是称为力单元(10)(图17)的压缩机或泵单元的一部分、长度为482mm且直径为152mm，其内部具有气缸活塞(2)，该气缸活塞(2)将通过流体的在每个回路中改变其体积的替代性活动交替地沿两个方向移动、移位，流体的在每个回路中改变其体积的替代性活动是其状态变化的结果。增强器具有这样的传感器：该传感器允许在必要时通过填充阀(33)控制填充流体的进入并允许通过释放阀控制压力，并且在这种情况下，液压泵(32)连同方向控制阀(29)和用于操作线性增强器泵(1)(图17)的其他典型元件是力单元1的各部分且具有500W的功率，其压缩活塞从而改变流体状态。在该示例中，在与称为端部(20)的端部相距0.1米处，定位成与端部(19)相距1米处的所述端部连接至控制系统(11)，除此之外，该系统还包括在下文中称为“辅助设备”的各自为30W的四个风扇(30)、四个恒温器、四个压力开关。
在该示例中，在回路1的主管道(12)的端部、即定位成与端部(19)相距2米处的端部(21)处连接有内径为3.5mm、厚度为1.7mm且长度为100cm的第一管道(13)，从该第一管道(13)存在有管道(22)(图12)，该管道(22)在这种情况下为歧管，在该管道(22)中连接有第一多个管道(8)等。歧管(22)的内径为3.5mm、厚度为1.7mm并且长度为100厘米。管道(8)等具有2.8mm的内径和1.4mm的厚度，在这种情况下，五个长100米的管道总共具有500米的长度，从而形成长为100厘米且高为100厘米的线圈，该线圈连接有圆形铝翅片，其中，翅片之间间隔3mm且外部半径为14mm。管道(8)连接至该歧管(22)，其连接至管道(13)，该管道(13)又连接至主管道(12)。
在该示例中，在回路2的主管道(12)的另一端部处、即定位成与端部(19)相距2米处的端部处连接有内径为3.5mm、厚度为1.7mm且长度为100cm的第一管道(15)，从该第一管道(15)存在有管道(22)，该管道(22)在这种情况下为歧管，在该管道(22)中连接有第一多个管道(8)等。歧管(22)的内径为3.5mm、厚度为1.7mm并且长度为100厘米。管道(8)等具有2.8mm的内径和1.4mm的厚度，在这种情况下，五个长100米的管道总共具有500米的长度，从而形成长为100厘米且高为100厘米的插入到交换器(34)中的线圈，该线圈连接有圆形铝翅片，其中，翅片之间间隔3mm且外部半径为14mm。管道(8)连接至歧管(22)，该歧管(22)连接至管道(15)。
在这种情况下(图23)，力单元1将连接至回路1和回路2，并且在不使用同一单元来自动控制所有回路的压力的情况下，将存在被称为“力单元2”的第二力单元，该力单元2具有与力单元1相同的尺寸且具有250W的功率，并且该第二力单元除了管道(22)和管道(8)以外还具有与连接至力单元1的管道尺寸相同的管道，该第二力单元将连接至回路3和回路4，回路3和回路4具有内径为3.5mm、厚度为1.7mm的管道(8)等，这两个力单元都将被控制单元(11)连接和控制。
在该示例中，总共5个管道(8)连接至回路1、回路2、回路3和回路4的管道(22)中的每个管道，其连接成沿着管道(22)彼此相距96mm。
在这种情况下，力单元2的管道(8)、五个50米的管道对于每个回路(回路3和回路4)总共具有250米的长度，每个回路形成插入到热交换器中的长100厘米且高50厘米的线圈，该线圈连接有圆形铝翅片，翅片之间间隔3mm且半径为14mm，管道(8)连接至歧管(22)，该歧管(22)连接回路3并且另一歧管(22)连接回路4，该歧管(22)的内径为3.5mm、厚度为1.7mm且长度为50厘米。回路1、回路2、回路3和回路4中的每个回路都位于热交换器(34)内部，从而形成图23中所示的系统，该图23是示出了级联系统的图。
将被称为相变材料“PCM”的有机或无机流体引入到回路1和回路2中，在这种情况下，在下文中称为“PCM 1”的有机或无机流体被设计成用于在大气压力下于28℃的温度下凝固，并且这种有机或无机流体被引入到回路3和回路4中。在这种情况下，下文中称为“PCM2”的称为相变材料的有机或无机流体在大气压力下具有18℃的凝固温度，并且随后力单元1和力单元2压缩两个系统，从而从系统移除所有空气并且仅留下PCM 1和PCM 2、利用管道塞封闭自由端部。
随后，在使用设备进行冷却并且环境温度为33℃的情况下，借助于力单元1和力单元2，回路1和回路3中的压力将增大到100Mpa，此时，不需要最大设计压力，因为经过交换器的温度不处于最大设计温度，因此不必要达到最大设计压力来引起状态变化，当该回路满足活塞的最大冲程或满足以液态存储在回路1和回路3中的PCM的最大体积时所述压缩开始，然后在这种情况下，相应的力单元通过插入在线性泵中的活塞将压缩PCM直到PCM凝固为止，因为随着压力的增大，会达到PCM的凝固曲线，PCM温度始终在PCM在大气压下凝固的温度以上，这是由于如果PCM温度低于PCM在大气压下的凝固温度，则PCM将被凝固并且不能进行状态变化，因此当PCM处于比PCM在大气压下凝固的温度更低的温度时，会施加负压或者回路的内部压力会降低到低于大气压的压力，这引起PCM的状态的变化。在本示例中，热传递可以发生在17℃、16℃、15℃或更低的温度下。在发生这种情况时，对于相反的回路(回路2和回路4)，每个相应的力单元的同一活塞将增大该回路2和回路4的PCM体积(这仅发生在第一阶段)，因为这些回路的填充阀或类似部件将打开以使PCM进入回路2和回路4，随后相应的力单元的液压缸活塞将压缩回路2和回路4，从而增大压力，直到第二回路和第四回路的PCM凝固为止。
随着回路2和回路4中的PCM凝固，回路1和回路3中的PCM将融化，并且反之亦然。
每个回路的工作方式相同。
力单元1和力单元2与热传递的热过程相结合使每个回路的内部压力改变并随之发生PCM的状态变化。前述过程连同力单元1和力单元2的各部件的作用一起防止活塞返回并使活塞处于该活塞的最小行程点，从而在该收缩、压缩、压力增大期间产生PCM由液态至固态的状态变化，并且在减压或压力降低期间产生由固态至液态的状态变化，例如，通过回路1和回路3的管道中的PCM的融化(固体至液体)来吸收热，并且与此同时，通过相反的回路2和回路4的从液体至固体的转变来释放热。作为示例，在相应的力单元的供电的情况下，液压泵(32)连同马达(28)一起将在相应的活塞(27)上施加必要的力，以用于再次增大回路1和回路3的压力并将PCM从液体转变为固体，连同相反的回路在其膨胀、推动或平衡时对活塞(2)的推动作用，这将大大有助于力单元马达以较低的强度工作，因为在相反的系统中通常将存在基本压力，因为不必要达到大气压来融化PCM，因此其将始终以将比所需凝固压力与大气压之间的压力差小的压力差工作，在这种情况下，经过换热器的温度低于PCM在大气压下的融化/凝固温度，将使用小于大气压的压力，因此，力的方向将被反向，因此每个回路都将抽吸活塞，为了发生这种情况，系统将利用填充件或填充阀(33)等自动抽取一定比例的流体、在这种情况下为PCM，使得当系统被平衡时或者当活塞位于线性增强器泵的中央时，两个回路都将处于比大气压低的压力下，由此实现了融化/凝固的温度被移位到比将被发现的空气或液体经过热交换器(回路)时的温度更低的温度，并且，利用该系统可以交替施加压力差，而相反的回路2和回路4将同时进行反向的状态变化过程，即从固体至液体的状态变化过程。这些过程是通过热的热传递过程和机械热传递过程进行的。在这些过程期间，接收有关活塞位置的信息的控制系统以及四个温度和压力传感器——所述四个温度和压力传感器各自安置在每个回路中的每个次级管道(8)的管道中——获取有关各回路内的温度和外部温度的信息。控制系统的功能是用于通过力单元1和力单元2控制状态变化并用于控制各部件和辅助设备，例如，该控制系统控制通风门(40)(在此示例中如图23中所示的那样定位)，使得在冷却模式的情况下，离开回路1和回路2的热交换器的热空气流被排出，并且离开回路1和回路2的热交换器的冷空气流经过回路3和回路4的热交换器，使得在这种情况下，随后第二门通过通风管(31)等引入从回路3和回路4出来的冷空气，并且根据具体情况将来自该回路3和该回路4的热空气排出至特定位置。另外，为了避免在系统停止时超过最大设计压力，控制系统将启用释放阀等以用于释放回路中的每个回路的压力。
在这种情况下，在该压力下处于其固态的PCM具有比液体PCM(也可以是部分固态PCM，例如凝胶)更高的密度，当发生从固态至液态的状态变化时，根据PCM在该相变时将所处的压力并且根据PCM的类型，在这种情况下发生大约3％与5％之间的体积变化，并且该变化会引起系统吸收热，并且当发生从液态或部分液态至固态或部分固态的状态变化时，系统释放热，在这种情况下，系统具有用于吸收或释放约31,000BTU/h的热容量，当温度接近PCM的状态变化温度时，该系统在高压缩压力载荷下产生的COP为12，并且在低压力载荷下可以达到的COP为45，这是因为：在冷却的情况下，由于将存在将会对已经由回路1和回路2冷却的空气进行加热并排出至外部的回路3或回路4，因此由回路1和回路2吸收的能量的一部分在其经过回路3和回路4时失去。
可选地，为了在设备或系统的输入与输出之间获得较大的温度差、获得多于50％的冷却或加热能力，但性能系数“COP”(传递或吸收的能量除以消耗)降低大约30％，使用回路1和回路2与回路1和回路2的相应的力单元并且复制其四次(4个装置)——称为回路1、回路2、回路3、回路4、回路5、回路6、回路7和回路8——从而得到各自具有两个装置的两个线，通过这样，当空气或液体经过装置1和装置2(回路1、回路2、回路3、回路4)时，交替地，这些回路中的一半将释放热而另一半吸收热，根据是否需要冷却或加热来传递或吸收热，该热将经过具有2个装置(回路5、回路6、回路7、回路8)的第二线的仅1个装置(在这种情况下为回路5和回路6)，使线2的第二装置停止，这是由于将经过的流量或流将是经过装置1和装置2的初始流量的一半。因此，存在两次温度差(级联系统)，除了具有4个装置外，假设流体在这种情况下为PCM在大气压下的融化/凝固温度在装置的线1中较高而在装置线2中较低，则级联系统可以以反向使用并因此能够加热。当在加热或加热模式下使用时，第二线中的两个装置将被启用而线1的一个装置将被停止。如果线1中的流体在这种情况下为PCM在大气压下改变状态的温度比线2中的PCM小，则其将具有沿相反方向的流，从而使其处于加热模式(流动首先通过线1并且然后通过线2)。此外，为了在被使用的力单元的数量方面更加有效，因此可以将这些数量中的较少数量与可以控制每个回路的压力的控制系统一起使用。尺寸可以根据对空气调节的需求而变化。
该过程根据需要全天连续地重复。控制系统将控制PCM的初始压力和风扇的速度，以便达到期望温度。PCM在其凝固时将释放热，而在其融化时则将吸收热。由于压力变化，所有这些吸收或传递的热都会产生上述状态变化。
风扇和通风门(40)的方向将被反向以用于以加热模式或冷却模式使用，使得在加热的情况下，空气将首先经过回路3和回路4，并且然后经加热的空气将经过回路1和回路2。
该系统既可以用于冷却或加热空气，也可以用于更换用于水泵的风扇从而能够冷却或加热水或其他液体的情况。
在不需要这种高温变化的情况下，将仅使用回路1和回路2或仅使用回路3和回路4。在压缩时，可以使用如本示例中提及的两个力单元，也可以使用单独的单元，压缩回路1和回路3并随后压缩回路2和回路4，该单元的功率将与上面提及的两个力单元的功率的和相同。
级联系统可以与如图17、图19、图20和图21中所示图中的力单元和热交换器以及不同类型的泵一起使用，这些不同类型的泵包括说明书中提及的泵，但不仅限于此。
可以使用自动压缩机在每个回路上执行不同的压力，也可以每个回路使用一个压缩机。
另外，场所中的空气可以再循环，并且该再循环的空气可以经过回路，从而导致场所内部的空气减少，这可以通过受控制的通风来控制。
示例7：
构造了由铜管构成的两个封闭回路(图24和图12)，这两个封闭回路由于Clausius-Clapeyron等式将具有100Mpa的设计压力，以在所需温度下实现凝固，在这种情况下，操作温度将配置成以15℃与35℃之间的温度工作，因此对于该示例，系统内的压力将在0.01Mpa与100Mpa之间的范围内。每个回路包括内径为3.5mm且厚度为1.7mm的主铜管道(12)，对于回路1和回路2，主铜管道(12)的长2米。在主铜管道(12)的端部中的每个端部、在下文中称为端部(19)处，在回路1和回路2的管道(12)中的每个管道插入有管道(17)，该管道(17)的内径为3.5mm、厚度为1.7mm、并且长度为50mm，该管道(17)会将每个回路连接至方向控制阀(38)的每个侧部并连接至下文中为“增强器”的柱塞泵等(图11)，该柱塞泵是称为力单元1(10)(图19和图20)的压缩机或泵设备的一部分、长度为400mm、高度为400mm且宽度为300mm。在该力单元具有这样的传感器：该传感器允许在必要时通过使得PCM进入隔室的阀来控制流入流体，并允许通过释放阀控制压力，并且在这种情况下，柱塞泵(1)连同方向控制阀(38)和其他典型元件对功率为500W的力单元1进行操作，其压缩流体以改变流体的状态。在该示例中，在与称为端部(20)的端部相距0.1米处(图10和图11)，定位成与端部(19)相距1米处的所述端部连接至控制系统(11)，此外，该系统包括在下文中称为“辅助设备”的各自为30W的四个风扇(30)、四个恒温器、四个压力开关。
在该示例中，在回路1的主管道(12)的端部、即定位成与端部(19)相距2米的端部(21)处连接有内径为3.5mm、厚度为1.7mm且长度为100cm的第一管道(13)，从该第一管道(13)存在有管道(22)(图12)，该管道(22)在这种情况下为歧管，在该管道(22)中连接有第一多个管道(8)等。歧管(22)的内径为3.5mm、厚度为1.7mm并且长度为100厘米。管道(8)等具有2.8mm的内径和1.4mm的厚度，在这种情况下，总共具有500米的长度的五个长100米的管道形成长为100厘米且高为100厘米的线圈，该线圈连接有圆形铝翅片，其中，翅片之间间隔3mm且外部半径为14mm。管道(8)连接至该歧管(22)，其连接至管道(13)，并且该管道(13)又连接至主管道(12)。
在该示例中，在回路2的主管道(12)的另一端部处、即定位成与端部(19)相距1米处连接有内径为3.5mm、厚度为1.7mm且长度为100cm的第一管道(15)，从该第一管道(15)存在有管道(22)，该管道(22)在这种情况下为歧管，在该管道(22)中连接有第一多个管道(8)等。歧管(22)的内径为3.5mm、厚度为1.7mm并且长度为100厘米。管道(8)等具有2.8mm的内径和1.4mm的厚度，在这种情况下，总共具有500米的长度的五个长100米的管道形成长为100厘米且高为100厘米的插入在交换器(34)中的线圈，该线圈连接有圆形铝翅片，其中，翅片之间间隔3mm且外部半径为14mm。管道(8)连接至歧管(22)，并且该歧管(22)连接至管道(15)。
对于这种情况(图22和24)，力单元1将通过方向控制阀(38)连接至回路1和回路2，所有部分都将由控制单元(11)控制。
在该示例中，总共5个管道(8)连接至回路1和回路2的每个管道(22)，其连接成沿着管道(22)彼此相距96mm。
该回路1和该回路2中的每个回路都位于热交换器(34)内部，从而形成与图24中的系统类似的系统。
将被称为相变材料“PCM”的有机或无机流体被引入到回路中，在这种情况下，在下文中称为“PCM 1”的有机或无机流体被设计成在大气压力下于12℃的温度下凝固，并且然后力单元压缩系统，从而从系统移除所有空气并且仅留下PCM、利用管道塞封闭自由端部。
随后，在使用设备进行冷却并且环境温度为33℃的情况下，借助于力单元1，回路1中的压力将增大到100Mpa，当该回路满足以液态存储在回路1中的PCM的最大体积时所述压缩开始，然后由于增大压力达到PCM的凝固曲线，相应的力单元将通过阀(38)压缩PCM直至PCM凝固为止，PCM温度始终在PCM在大气压下凝固的温度以上，因为如果PCM温度低于PCM在大气压下的凝固温度，则PCM将被凝固并且不能进行状态变化，因此当在PCM处于比PCM在大气压下的凝固温度更低的温度下使用线性增强器泵时，会施加负压或者回路的内部压力降低到低于大气压的压力，这产生PCM的状态的变化。在本示例中，热传递可以发生在6℃、8℃、10℃或更低的温度下。在发生这种情况时，对于相反的回路(回路2)，力单元的阀(38)将增大回路2的PCM体积(这仅发生在第一阶段)，然后相应的力单元将通过阀(38)压缩回路2，从而使压力增大，直到第二回路的PCM凝固为止。
随着回路2中的PCM凝固，回路1中的PCM将融化，并且反之亦然。
每个回路的工作方式相同。
功率为500W的力单元(图20)与热传递的热过程相结合使每个回路的内部压力改变并随之发生PCM的状态变化。前述过程结合力单元的各部件的作用产生了收缩、压缩、压力的增大以及PCM的从液态至固态的状态变化，并且在减压或压力降低期间产生从固态至液态的状态变化，例如，通过回路1的管道中的PCM的融化(固体至液体)来吸收热，并且与此同时，通过相反的回路2的从液体至固体的转变来释放热。作为示例，图20的柱塞泵(1)连同相应的力单元的阀(38)一起将替代性地施加必要的力，以用于再次增大回路1的压力并将PCM从液体转变为固体，同时阀(38)将释放回路2的压力，因此这将使相反的回路2同时执行相反的状态变化过程、即从固体至液体的过程。这些过程是通过热的热传递过程和机械热传递过程进行的。在这些过程期间，从两个温度和压力传感器——所述两个温度和压力传感器各自安置在每个回路中的每个次级管道(8)的管道中——接收信息的控制系统获取有关各回路内的温度和外部温度的信息。控制系统的功能是用于通过动力单元控制状态变化并用于控制各部件和辅助设备，例如，该控制系统控制通风门(40)(在此示例中如图24中所示的那样定位)，使得在冷却模式的情况下，离开回路1或回路2的热交换器的热空气流在其PCM凝固时被排出，并且离开回路1或回路2的热交换器的冷空气流在其PCM融化时被引入到通风管(31)中。另外，为了避免在系统停止时传递最大设计压力，控制系统将使阀(38)等释放回路中的每个回路中的压力。
在这种情况下，在该压力下处于其固态的PCM具有比液体PCM(其也可以是部分固态PCM、例如凝胶的情况)更高的密度，当发生从固态至液态的状态变化时，根据PCM在该相变时将所处的压力并且根据PCM的类型，在这种情况下发生大约5％与8％之间的体积变化，并且该变化引起系统吸收热，并且当发生从液态或部分液态至固态或部分固态的变化时，系统释放热，在这种情况下，系统具有用于吸收或释放约5,000BTU/h的热容量。
该过程根据需要全天连续地重复。控制系统将控制PCM的初始压力和风扇的速度，以便达到期望温度。PCM在其凝固时将释放热，而在其融化时将吸收热。由于压力变化，所有这些吸收或传递的热都会产生上述状态变化。
通风门(40)的方向将被反向以用于以加热模式或冷却模式使用。
该系统可以与如图17、图19、图20和图21中所示图中的力单元和热交换器以及不同类型的泵一起使用，这些不同类型的泵包括说明书中提及的泵，但不仅限于此。
示例8：
构造了由铜管构成的两个封闭回路(图21和图12)，这两个封闭回路由于Clausius-Clapeyron等式将具有100Mpa的设计压力，以用于在所需温度下实现凝固，在这种情况下，操作温度将配置成以18℃与36℃之间的温度工作，因此对于该示例，系统内的压力将在0.001Mpa与100Mpa之间的范围内。每个回路包括内径为3.5mm且厚度为1.7mm的主铜管道(12)，对于回路1和回路2，主管道(12)长2米。在主铜管道(12)的端部中的每个端部、在下文中称为端部(19)处，回路1和回路2的管道(12)中的每个管道插入有内径为3.5mm、厚度为1.7mm、长度为50mm的管道(17)，该管道(17)会将每个回路连接至方向控制阀的每个侧部并连接至下文中为“增强器”的线性增强器泵等(图11)，该线性增强器泵是称为力单元(10)(图21)的压缩机或泵设备的一部分、长度为582mm、直径为170mm。该力单元具有这样的传感器：该传感器允许在必要时通过使得PCM进入隔室的阀来控制流入流体，并允许通过释放阀控制压力，并且在这种情况下，线性增强器泵(1)连同方向控制阀等(38)和其他典型元件对力单元1进行操作，其压缩流体以改变流体的状态。在该示例中，在与称为端部(20)的端部相距0.1米处，定位成与端部(19)相距1米处的所述端部连接至控制系统(11)，此外，该系统包括在下文中被称为“辅助设备”的四个恒温器、四个压力开关。
在该示例中，在回路1的主管道(12)的端部、即定位成与端部(19)相距2米的端部(21)处连接有内径为3.5mm、厚度为1.7mm且长度为100cm的第一管道(13)，从该第一管道(13)存在有管道(22)(图12)，该管道(22)在这种情况下为歧管，在该管道(22)中连接有第一多个管道(8)等。歧管(22)的内径为3.5mm、厚度为1.7mm并且长度为100厘米。管道(8)等具有2.8mm的内径和1.4mm的厚度，在这种情况下，总共具有500米的长度的五个长100米的管道形成长为100厘米且高为100厘米的线圈，该线圈连接有圆形铝翅片，其中，翅片之间间隔3mm且外部半径为14mm。管道(8)连接至该歧管(22)，其连接至管道(13)，并且该管道(13)又连接至主管道(12)。
在该示例中，在回路2的主管道(12)的另一端部处、即定位成与端部(19)相距1米处的端部处连接有内径为3.5mm、厚度为1.7mm且长度为100cm的第一管道(15)，从该第一管道(15)存在有管道(22)，该管道(22)在这种情况下为歧管，在该管道(22)中连接有第一多个管道(8)等。歧管(22)的内径为3.5mm、厚度为1.7mm并且长度为100厘米。管道(8)等具有2.8mm的内径和1.4mm的厚度，在这种情况下，总共具有500米的长度的五个长100米的管道形成长为100厘米且高为100厘米的插入到热交换器(34)中的线圈，该线圈连接有圆形铝翅片，其中，翅片之间间隔3mm且外部半径为14mm。管道(8)连接至该歧管(22)，该歧管(22)连接至管道(15)。
在这种情况下，力单元1将通过方向控制阀(38)连接至回路1和回路2，所有部分都将由控制单元(11)控制。
在该示例中，总共5个管道(8)连接至回路1和回路2的管道(22)中的每个管道，其连接成沿着管道(22)彼此相距96mm。
该回路1和该回路2中的每个回路都位于热交换器(34)内部，从而形成与图21中的系统类似的系统。
被称为相变材料“PCM”的有机或无机流体被引入到回路中，在这种情况下，在下文中称为“PCM 1”的有机或无机流体设计成用于在大气压力下于27℃的温度下凝固，并且然后力单元压缩系统，从而从系统移除所有空气并且仅留下PCM、利用管道塞封闭自由端部。
随后，在使用设备对水或其他液体进行冷却并且其温度为36℃的情况下，借助于力单元1，回路1中的压力将增大到100Mpa，当该回路满足以液态存储在回路1中的PCM的最大体积时所述压缩开始，然后由于当其增大压力时其达到PCM的凝固曲线的事实，相应的力单元将通过阀(38)压缩PCM直至PCM凝固为止，PCM温度始终在PCM在大气压下凝固的温度以上，因为如果PCM温度低于PCM在大气压下的凝固温度，则将发现不会进行其凝固和状态变化，因此当在PCM处于比PCM在大气压下凝固的温度更低的温度下使用线性增强器泵或另一部件时，会施加负压或者回路的内部压力降低到低于大气压的压力，这引起PCM的状态的变化。在本示例中，热传递可以发生在24℃、22℃、20℃或更低的温度下。在发生这种情况时，对于相反的回路(回路2)，力单元的阀(38)将打开并将使PCM进入，因此回路2的PCM的体积将增大(这仅发生在第一阶段)。随后，相应的力单元将通过阀(38)压缩回路2，从而增大压力，直到第二回路的PCM凝固为止。
随着回路2中的PCM凝固，回路1中的PCM将融化，并且反之亦然。
每个回路的工作方式相同。
包括泵的功率在内的总功率为300W的力单元(图21)与热传递的热过程相结合使每个回路的内部压力改变并因此使PCM的状态变化。前述过程连同力单元的各部件的作用一起产生了收缩、压缩、压力的增大以及PCM的从液态至固态的状态变化，并且在减压或压力降低期间产生从固体至液体的状态变化，例如，通过回路1的管道中的PCM的融化(固体至液体)来吸收热，并且与此同时，通过相反的回路2的从液体至固体的转变来释放热。作为示例，图21的线性增强器泵(1)连同相应的力单元的阀(38)将替代性地施加必要的力，以用于再次增大回路1的压力并将PCM从液体转变为固体，同时阀(38)将释放回路2的压力，因此这将使相反的回路2同时执行相反的状态变化过程、即从固体至液体的过程，阀(38)将使被减压的PCM重新进入到线性增强器泵等(1)。这些过程是通过热的热传递过程和机械热传递过程进行的。在这些过程期间，从两个温度和压力传感器——所述两个温度和压力传感器各自安置在每个回路中的每个次级管道(8)的管道中——接收信息的控制系统获取有关各回路内的温度和外部温度的信息。控制系统的功能是通过动力单元控制状态变化并用于控制各部件和辅助设备，例如，该控制系统控制在该示例中如图21中所示的那样定位的方向控制阀等(37)，该方向控制阀等(37)在该示例中如图21中所示的定位、将控制经冷却或经加热的流体——其能够是水——的目的地，使得在冷却模式的情况下，离开回路1或回路2的热交换器的热液体流在其PCM凝固时进入冷却塔型热交换器等(42)，该冷却塔型热交换器等(42)会将该热液体流冷却到室温，并且然后使其重新进入，并且离开回路1或回路2的热交换器的冷液体流在其PCM融化时将被引入到用于供其随后使用的管道(41)中，并且在必要时，当其被重新加热后，其将被重新引入。另外，为了避免在系统停止时传递最大设计压力，控制系统将使阀(38)等释放回路中的每个回路中的压力。
在这种情况下，在该压力下处于其固态的PCM具有比液态PCM(其也可以是部分固态PCM、例如凝胶的情况)更高的密度，当发生从固态至液态的状态变化时，根据PCM在该相变期间将所处的压力并且根据PCM的类型，在这种情况下发生大约5％与8％之间的体积变化，并且该变化引起系统吸收热，并且当发生从液态或部分液态至固态或部分固态的变化时，系统释放热，在这种情况下，系统具有用于吸收或释放约20,000BTU/h的热容量。这得到的COP(性能系数)为20，并且在50的COP下当温度接近状态变化温度时可以达到较低的压缩载荷。
该过程根据需要全天连续地重复。控制系统将通过液压泵控制PCM的初始压力和流体根据需要——进行冷却或加热的速度，以便达到期望温度，该液压泵不一定是该设备的一部分。PCM在其凝固时将释放热，而在其融化时将吸收热。由于压力变化，所有这些吸收或传递的热都将产生上述状态变化。
方向控制阀(37)将被反向以用于以水或流体的加热模式或冷却模式使用。
该系统可以与如图17、图19、图20和图21中所示的图中的力单元和热交换器以及不同类型的泵一起使用，这些不同类型的泵包括说明书中提及的泵，但不仅限于此。
该设备以及使用该方法和系统的任何人都可以根据具体情况可选地用于冷却经过冷凝器或蒸发器的空气，通过使用当前设备，使得经过该设备的空气流的温度降低或升高，并且由于负载减少，普通空调设备的消耗也减少。
此外，还可以使用当前的空调设备作为支承来工作，使得在某些温度范围内当前的空调设备可以工作，而在其他范围内，此方法和系统工作。
压力增强器也可以在设备中使用，以便能够使用具有较低压力的泵。增强器实现了增大压力的功能，并且因此将存在较少的在高压下运行的部件，同样因此，在使用不具有线性增强器的泵的情况下，可以将两种流体分开，这意味着流体可以是将在泵中使用的液压油，并且在增强器的另一端部处流体可以是PCM。
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Claims (17)

1.一种用于在闭合回路中的两种或更多种介质之间产生热传递的系统，所述系统具有低能量消耗，用于家庭、商业或工业用途，且用于对空间进行空气调节的HVAC系统，所述系统能够用于产生热传递，所述系统包括：
·气缸(1),所述气缸(1)在其内部中包括至少一个活塞(2),所述活塞(2)接合至柱塞(27),所述柱塞(27)在方向控制阀(29)的致动下交替地移动，所述方向控制阀(29)从液压泵(32)接纳液压流体；
·第一封闭室,所述第一封闭室连接至所述气缸(1),所述第一封闭室包括第一封闭管道回路，其中，所述第一封闭管道回路包括用于形成所述第一封闭管道回路的一个或更多个管道，其中所述第一封闭管道回路在其端部中的一个端部处封闭，其中热工作流体在所述第一封闭室中压缩，从而产生下述状态变化：从液态变化至固态或从所述固态变化至所述液态、或者从固态变化至另一固态或从所述另一固态变化至所述固态；
·第二封闭室,所述第二封闭室连接至所述气缸(1),所述第二封闭室包括第二封闭管道回路，其中所述第二封闭管道回路包括用于形成所述第二封闭管道回路的一个或更多个管道,其中所述第二封闭管道回路在其端部中的一个端部处封闭，其中热工作流体在所述第二封闭室中压缩，从而产生下述状态变化：从液态变化至固态或从所述固态变化至所述液态、或者从固态变化至另一固态或从所述另一固态变化至所述固态；
·控制系统(11),所述控制系统(11)被配置成用于控制所述方向控制阀(29)的致动来控制所述第一封闭室和所述第二封闭室中的压力，从而引起状态变化，
·第一热交换器,所述第一热交换器由所述第一封闭管道回路的一个或更多个管道形成；
·第二热交换器,所述第二热交换器由所述第二封闭管道回路的一个或更多个管道形成；
·第一填充阀，所述第一填充阀用于从所述第一封闭室和所述第一热交换器进入或排出热工作流体；以及
·第二填充阀，所述第二填充阀用于从所述第二封闭室和所述第二热交换器进入或排出热工作流体；
其中，所述控制系统被配置为控制所述方向控制阀(29)的致动，直到待被空气调节的空间达到期望温度。
2.根据权利要求1所述的用于在闭合回路中的两种或更多种介质之间产生热传递的系统，其中，除了由流体的状态变化引起的体积的替代变化之外，所述热工作流体被配置为不循环或不置换，使得所述流体沿相同的路径膨胀和收缩。
3.根据前述权利要求中任一项所述的用于在闭合回路中的两种或更多种介质之间产生热传递的系统，还包括一个或更多个用于排出或引入热空气或冷空气的通风管。
4.根据权利要求1所述的用于在闭合回路中的两种或更多种介质之间产生热传递的系统，其中，所述管道(8)是毛细管。
5.根据权利要求1所述的用于在闭合回路中的两种或更多种介质之间产生热传递的系统,其中，所述管道(8)具有0.5mm与6mm之间的内径。
6.根据权利要求1所述的用于在闭合回路中的两种或更多种介质之间产生热传递的系统，其中，所述系统还包括风扇(30)，所述风扇(30)被配置为推动或吸入穿过所述热交换器(34)的空气。
7.根据权利要求6所述的用于在闭合回路中的两种或更多种介质之间产生热传递的系统，其中，所述风扇被配置为反转其方向，以便将热传递系统在加热模式或冷却模式之间变化。
8.根据权利要求1所述的用于在闭合回路中的两种或更多种介质之间产生热传递的系统，其中，所述液压泵(32)由电动马达(28)致动。
9.根据权利要求2所述的用于在闭合回路中的两种或更多种介质之间产生热传递的系统，其中，所述系统还包括单向阀(26),所述单向阀(26)被配置为电子地致动并且连接至所述气缸(1),以防止所述活塞(2)返回。
10.根据权利要求1或5所述的用于在闭合回路中的两种或更多种介质之间产生热传递的系统，其中，从液压泵(32)接纳液压流体的所述方向控制阀(29)、恒温器均连接至所述控制系统(11)，所述恒温器连接在所述第一热交换器和所述第二热交换器的不同点处以将信息递送至所述控制系统(11)。
11.根据权利要求6所述的用于在闭合回路中的两种或更多种介质之间产生热传递的系统，其中，所述风扇(30)连接至所述控制系统(11)。
12.根据权利要求8所述的用于在闭合回路中的两种或更多种介质之间产生热传递的系统，其中，所述电动马达(28)连接至所述控制系统(11)。
13.根据权利要求9所述的用于在闭合回路中的两种或更多种介质之间产生热传递的系统，其中，所述单向阀(26)连接至所述控制系统(11)。
14.根据权利要求1所述的用于在闭合回路中的两种或更多种介质之间产生热传递的系统，其中，所述第一填充阀和第二填充阀连接至所述控制系统(11)。
15.根据权利要求1所述的用于在闭合回路中的两种或更多种介质之间产生热传递的系统，其中，所述管道(8)连接至珀尔帖单元，以用于进行加热和冷却。
16.根据权利要求1所述的用于在闭合回路中的两种或更多种介质之间产生热传递的系统，包括封闭回路的一个或更多个压力和温度传感器，其被配置为向所述控制系统提供信息。
17.一种用于在闭合回路中的两种或更多种介质之间产生热传递的方法，所述方法具有低能量消耗，用于家庭、商业或工业用途且用于对空间进行空气调节的HVAC系统，所述方法能够用于产生热传递，所述方法包括：
·将热工作流体引入到连接至气缸(1)的第一封闭室中，所述第一封闭室包括第一封闭管道回路，其中所述第一封闭管道回路包括用于形成所述第一封闭管道回路的一个或更多个管道，其中，所述第一封闭管道回路在其端部中的一个端部处封闭，并且将热工作流体引入到连接至气缸(1)的第二封闭室中，所述第二封闭室包括第二封闭管道回路，其中，所述第二封闭管道回路包括用于形成所述第二封闭管道回路的一个或更多个管道，其中，所述第二封闭管道回路在其端部中的一个端部处封闭；
·借助于所述气缸(1)对所述第一封闭室中的所述热工作流体进行压缩，所述气缸(1)在其内部中包括至少一个活塞(2),所述活塞(2)接合至柱塞(27),所述柱塞(27)在方向控制阀(29)的致动下交替地移动，所述方向控制阀(29)从液压泵(32)接纳液压流体；
·经由控制单元(11)对所述方向控制阀(29)的致动进行调节，其中，所述方法还包括以下步骤：
·借助于压力增大在所述第一封闭室中产生所述热工作流体从液态至固态或从固态至液态、或者从固态至另一固态或从另一固态至固态的状态的变化，
·产生热或将热递送至由所述第一封闭管道回路的一个或更多个管道形成的第一热交换器；
·对所述第一封闭室中的所述热工作流体进行减压，以便借助于压力的下降来重新引起状态的变化；
·重复以上步骤,直到在待进行空气调节的空间中达到期望的温度为止；
所述方法还包括：
·压缩所述第二封闭室中的热工作流体；
·借助于压力增加，在所述第二封闭室中产生热工作流体从液态至固态或从固态至液态、或者从固态至另一固态或从另一固态至固态的状态的变化，
·产生热或将热递送至由所述第二封闭管道回路的一个或多个管道形成的第二热交换器；
·对所述第二封闭室中的热工作流体进行减压，以便借助于压力的下降来重新引起状态的变化；
·其中，该方法还包括经由与所述第一封闭管道回路流体连接的第一填充阀进入或排出热工作流体，以及经由与所述第二封闭管道回路流体连接的第二填充阀进入或排出热工作流体。
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