CN114786790A - 从环境中提取水并使用热交换级联以低能耗调节温度的系统和方法 - Google Patents
从环境中提取水并使用热交换级联以低能耗调节温度的系统和方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114786790A CN114786790A CN202080085668.4A CN202080085668A CN114786790A CN 114786790 A CN114786790 A CN 114786790A CN 202080085668 A CN202080085668 A CN 202080085668A CN 114786790 A CN114786790 A CN 114786790A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heat exchanger
- temperature
- hot working
- valve
- heat
- 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
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 164
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 73
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 title claims abstract description 17
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 192
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 147
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 91
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 62
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 29
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims abstract description 27
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000010587 phase diagram Methods 0.000 claims description 54
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 28
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 28
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 20
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 12
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 12
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 11
- 239000013529 heat transfer fluid Substances 0.000 claims description 10
- 230000006837 decompression Effects 0.000 claims description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 8
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 7
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 claims description 3
- 239000012782 phase change material Substances 0.000 description 75
- 230000008569 process Effects 0.000 description 14
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 12
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 12
- 238000003809 water extraction Methods 0.000 description 12
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 11
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 6
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 6
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 6
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 6
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 6
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 3
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 238000002135 phase contrast microscopy Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
- B01D5/0003—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation by using heat-exchange surfaces for indirect contact between gases or vapours and the cooling medium
- B01D5/0006—Coils or serpentines
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
- B01D5/0078—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation characterised by auxiliary systems or arrangements
- B01D5/009—Collecting, removing and/or treatment of the condensate
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B23/00—Machines, plants or systems, with a single mode of operation not covered by groups F25B1/00 - F25B21/00, e.g. using selective radiation effect
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
- Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
Abstract
一种从环境中提取水并通过两个或多个环境之间的热传递来控制温度的系统和相关方法，能耗低，适用于家庭、商业或工业，包括：至少一个施力单元(10)，能够增加或降低热工质的压力，其中施力单元(10)包括：一个气缸(1)，气缸包括在至少一个与活塞(27)连接的柱塞(2)内，活塞(27)通过启动方向控制阀(29)交替运动，该方向控制阀(29)接收来自液压泵(32)的液压流体；至少一个与气缸(1)连接的封闭腔室，其中该封闭腔室包括至少一个与至少一个封闭的散热器(8a,8b)连接的管状物(12)，其中热工质在该封闭腔室内被压缩，其中发生从液态到固态或相反的变化，或从固态变为另一种固态或相反的变化；控制单元(11)，根据从封闭腔室得到的温度和压力来调节方向控制阀(29)的操作；第一传热回路(92)和第二传热回路(93)，其中，阀(37as,37ai,37bs,37bi；81ai,81bs、81bi；81as,81ai,81bs,81bi)由控制单元(11)控制。
Description
技术领域
本发明涉及温度控制和环境湿度提取领域。特别地，本发明涉及一种通过腔室之间的流体循环来控制空气温度和从环境中提取水分的系统和方法，其平衡加压和减压之间的中间阶段中的温度，从而在该方法中实现对预充压力和压缩流体潜热的有效利用，性能系数(COP)超过10，甚至超过20，其中性能系数(COP)表示热泵效率，将冷凝热的输出值(Q)的绝对值与提供给压缩机的电力(W)进行比较，即COP＝|Q|/W。其中，该系统和方法有效地利用了散热器中封闭腔室内压缩液体的潜热，这反过来又起到了将热量传递给另一种流体的作用，从而加热和/或冷却其他散热器，以产生热传递并随之凝结空气中所含的水。封闭腔室内的流体对腔室外温度的变化敏感，其中，流体在吸收或释放热量时会改变其状态，并通过空气饱和获得水，从而凝结空气中所含的水；因此，每立方米空气中提取的水是热传递的结果。因此，本发明可适用于家庭、商业或工业环境。
此外，利用该方法和系统，在优选的级联配置中，使用两种或多种热工质，它们对应于称为PCM或Phase Change Material的相变材料，它们在相同压力下具有不同的熔化/凝固温度，因此，将单个热工质或PCM注入由管状物(12)和一些散热器(8a,8b)组成的封闭腔室内，使系统工作，其中，第一腔室具有相对于第二腔室中的流体在相同压力下具有较低熔化温度的PCM。
背景技术
目前，在与从环境中回收水相关的现有技术中，已经发现了几种部分解决所提出的技术问题的解决方案。已知的是公开号为US2007256430A的专利申请，该专利涉及从空气中提取水并进行淡化；简而言之，该专利涉及一种通过绝热压缩并加热空气以从空气中提取水的制水机，其中，加热后的空气通过回流式热交换器冷却，使其过饱和并使水凝结。然后，空气进一步冷却并再次通过热交换器以回收其热量。然后通过绝热膨胀机回收能量。此外，单个等温压缩机/膨胀机可用于等温压缩潮湿空气，因此空气与水过饱和，并且水凝结。然后，空气冷却到水凝结的热度，并返回到等温压缩机/膨胀机以回收能量。此外，该设备通过回流式热交换器提取空气中的湿气，以冷却其露点，收集水分。然后，空气绝热冷却并通过回流式热交换器和压缩机返回，压缩机将空气压缩至大气压并将其排出。
此外，专利申请PCT/CL2018/050156已经公布，这是一种正在申请专利的换热方法和系统，由于封闭式气缸/阀门系统或类似系统回路中的温度变化，系统中的能量损失会产生各种效率损失，在其封闭腔室中含有对该腔室外部的温度变化敏感的流体，当其吸收或释放热量时，该流体的状态发生变化。
与现有技术的不同之处，特别是关于专利申请PCT/CL2018/050156的改进，一是该技术具有如图4和5所示的级联系统和方法，这有助于使系统在两种或两种以上在大气压下具有不同熔化/凝固温度的热工质下运行，通过该系统可以使该系统和方法仅与注入散热器(8A,8B)中的一种热工质(下文称为PCM)或与两种PCM一起工作。
此外，还包括混合系统，该混合系统包括通过加湿以降低空气温度，空气进入热交换器(42)(以利于低能耗)，然后，该加热空气进入第三热交换器(87)，该第三热交换器使空气冷却、使空气饱和、并凝结空气中所含的水，因此，每立方米空气中提取的水被输送至加湿器或滤网(96)以重新启动该过程。离开第三热交换器(87)的空气通过第四热交换器(88)，该第四热交换器加热空气以将其送入环境中。
本专利申请PCT/CL2018/0501156没有披露使用带有流经回路的流体的回路，该回路包含热工质，其目标是匹配回路温度并由此减小效率曲线斜率(图8)。这些改进对上述系统非常有益，因为在此之前(专利申请PCT/CL2018/050156)，通过再次降低释放热量并吸收热量的回路的温度，仅10℃的温差可能导致大约50％至80％的效率损失。本文所述的系统和方法采用了一种大大改善结果的再循环子系统，其中，该子循环由称为低比热的阀(37as,37ai,37bs,37bi；81ai,81bs,81bi；81as,81ai,81bs,81bi)组成，增加并改进了专利申请PCT/CL2018/050156中的方法。使用这项技术，关于图8中上部曲线所示的理想COP曲线，这项技术对专利申请PCT/CL2018/0501156的改进设法将超过50％的损失减少到20％；这些损失率是通过一个相变热交换器(34a)和另一个腔室的相变热交换器(34b)之间温度差为10℃来评估的。
除了前面提到的专利申请PCT/CL2018/050156的效率优势之外，这项技术由于热传递通过空气凝结从环境中提取水，在26℃的温度和95％的环境湿度下，在降低产生吸收的压力之前，由于必须降低散热回路的温度，使其再次达到所需的最低温度，这项技术降低效率或减少约64％的COP压缩系数(图8)，根据焓湿图(图9)，这相当于262kwh/m3的消耗。随着方法和系统的改进，从空气中提取水的消耗量消耗可以降低至130kwh/m3以下，这使其成为全球最有效的从空气中提取水的能源消耗系统之一。XPRIZE竞赛(www.xprize.org/prizes/water-abundance)就是一个例子，2017年，该竞赛试图从空气中提取水，破坏性成本为20美元/立方米，考虑到100USD/MWH的能源成本，这相当于200kwh/m3的耗水量。
另一个不同之处在于，新的级联方法和系统(图4和图5)可以使设备与两种或更多的热工质一起工作，这些热工质在大气压下具有不同的物态变化的温度，在大气压下可能是熔化/凝固温度。该系统可以使设备在只有一种热工质(以下称为PCM)的情况下工作，注入由一个管状物(12)和一些散热器(8a,8b)组成的封闭腔室中，或设备与两种PCM一起工作，并且由于含有水或类似物(92)、(93)、(C93)的回路的布置方式，回路连接包含散热器(8a,8b)的热交换器(34)，这些散热器是封闭腔室的一部分，流体(92)和(93)由阀(67)控制，这与目前已知的其余级联系统有很大不同。
在此基础上，增加混合系统，该混合系统包括通过进入交换器(42)的加湿来降低空气温度。之后，该热空气进入冷却空气的第三热交换器(87)：因此，空气饱和且凝结空气中所含的水，从而每立方米空气中提取的水被输送至滤网(96)以重新启动该过程。从第三热交换器(87)排出的空气将通过另一个热交换器(88)，该热交换器将加热空气以将其排放到环境中。如图6所示，这种混合系统是空调冷却系统和AMG水提取系统，这与其他当前系统的不同之处在于使用低能耗从空气中提取水，使用这个提取的水来加湿和/或输送水以供消耗，混合系统具备更完整的系统，因为该系统能够通过另一个热交换器(87)冷却或加热环境，完成提取水的任务，并加湿通过热交换器(42)的空气，这使得通过这个换交换器(42)的空气温度下降，从而降低相应的热交换器(42)的施力单元(10)的工作负荷，即使是在自由冷却、无压缩模式下工作，并且同时通过另一个热交换器(87)使从热交换器排出的空气饱和，从而提取空气中含有的水。当环境条件(湿度和温度)适合后期使用时，能够提取并积聚水，从而有利于设备性能的提高，将该设备转变为具有多种操作和用途选择的独特设备，始终具有低能耗消耗。这也是环保的，因为不使用全球变暖功率(“GWP”)超过0的冷却剂，也不依赖于外部水源的需求。以目前的技术，如果不使用本发明，通过释放热量的热交换器或冷凝器从空气中提取水将具有非常高的能耗，因此无法维持当今的能源效率标准。
因此，这些文献都没有提出一种从空气中提取水并通过在两个或多个环境之间的热传递控制温度的系统和方法，能耗低，适用于家庭、商业或工业，因为它们都没有使用两种或多种热工质的比热，这些热工质对应于称为PCM的相变材料，以使用由于这些热工质(PCM)的压缩或膨胀而输送或释放的热量。由于上述原因，现有技术无法达到该系统和方法的效率。
技术问题的解决方案
为解决所提出的问题，提出了一种从环境中提取水并通过在两个或多个环境之间的热传递控制温度的系统和方法，能耗低，适用于家庭、商业或工业，通过有效利用两种或两种以上的热工质的比热，这些比热是由于这些热工质(PCM)的压缩或膨胀而输送或释放的。
附图说明
图1显示了冷却系统或加热系统。
图2显示了水提取系统。
图3显示了具有再循环管道的水提取系统。
图4显示了级联或并联的水提取系统。
图5显示了级联或并联运行的冷却系统或加热系统。
图6显示了具有水提取系统的冷却系统或加热系统。
图7显示了级联或并联运行的具有水提取系统的冷却系统或加热系统。
图8显示了与温度变化有关的以W/W为单位的COP效率曲线。
图9显示了关于标准化理想曲线的性能变化百分比(％)的图表，其中不包括由于组成这些散热器(8a,8b)的材料(包括PCM)的比热导致的散热器(8a,8b)之间的温度变化相对于最高温度变化百分比(％)的能量损失。
图10显示了对于特定的PCM，基于生物降解油，根据进气压力和空气温度获得的COP响应表面。
图11为对于特定的PCM，基于生物降解油，系统排放热量过程的性能系数表。
发明内容
通过两个或多个环境之间的热传递来控制温度，通过控制温度从环境中提取水的系统和方法基于将通过封闭回路的两个或多个交换器(34)与注入的流体连通，该流体将位于交换器(34)内的散热器(8a,8b)或封闭腔室的类似部分的外部所包含的流体混合，均衡散热器(8a,8b)和注入其中的流体(可为PCM)的温度；这是由于传热流体循环通过两个热交换器(34)(可以是水和乙二醇的混合物)、通过阀(81)，这是低比热系统的一部分。该过程在两个散热器(8a,8b)释放热量之后进行，这两个散热器(8a,8b)是两个封闭腔室的一部分。因此，作为一个封闭腔室一部分的一组散热器(8a,8b)释放热量时，作为另一个封闭腔室一部分的另一组散热器(8a,8b)吸收热量。在均衡每个交换器(34)之后，将其连接到回路(92)或(93)。如果散热器(8a,8b)释放热量，则包含这些管状物的交换器(34)连接到包含更热的传热流体(93)的回路。如果散热器(8a,8b)吸收热量，则包含这些管状物的交换器(34)连接到包含更冷的传热流体(92)的回路，并由此重复这些步骤。
本发明的优选配置之一是使用混合系统，该系统包括加湿器、第二热交换器(42)、第三热交换器(87)，该第三热交换器冷却空气并使空气饱和直到触发水凝结以再次使用或将其储存以备将来使用，并通过第四热交换器(88)加热从第三热交换器(87)排出的空气以降低工作负荷，这是实施例中提到的水提取设备的一部分，此外还有命名为低比热(91)的系统或敏感热温混合系统，这对于适当地启动或关闭混合系统至关重要。除了使用阀(67)调节级联系统外，该混合系统还与一个或两个线性增压泵或类似设备(图4)一起工作。除了将得到的水用于同一系统之外，还可以直接或通过水处理过程(例如过滤)将其提取出供人类、动物或植物使用。
向回路施加小于大气压的压力或从回路中去除压力，以实现在低于凝固温度的温度下的状态变化，或从固态到固态，或从固态到液态，或从液态到固态的状态变化温度，或在大气压下实现上述确定流体的状态变化。
当通过一个或多个填充阀(33)进入或提取确定量的热工质以改变热工质的压力或基础压力时，也可以改变热工质的密度。这可以在加压-腔室温度循环混合(低比热)-减压开始之前完成。这将产生一种热工质，该热工质处于推动活塞或柱塞或类似物的一个面的压力下；因此，当热工质压缩相对侧时，支撑或帮助移动活塞或柱塞或类似物以增加压力。例如，当连接到具有柱塞或活塞或线性增压泵(1)的气缸的两个腔室具有60Mpa的压力时，当将这些封闭腔室之一中的注入流体的压力增加到120Mpa时，另一个封闭腔室中的注入流体的压力从60Mpa降低到0Mpa。但是，由于热工质始终推动活塞或柱塞的一个面，这个压力虽然较小，但会产生支撑施力单元(1)的力或功W，该施力单元(1)可以是液压泵，从而降低能耗。整个过程将通过控制单元(11)进行。
控制单元(11)还可以控制热工质的吸入和抽出，使热工质压力不会达到0Mpa，因为如果有必要将热量吸收到比当前温度更高的温度，则最小压力会增加，仍然具有推动作用，但是在前面提到的情况下，例如，当最低吸收温度升高时，较高的压力可以保持在120Mpa，而较低的压力可以达到例如50Mpa。为此，控制系统必须注入热工质，以便在加压-腔室温度循环混合(低比热)-减压之前，两个封闭腔室中的注入流体具有85Mpa的压力。
因为该压力还取决于流体密度在状态改变时的变化程度，因为状态改变时，密度改变。因此，热量释放时，压力降低(除了某些特定情况，如冰-Ih(ice Ih)等)，因此，根据使用的流体的类型，必须根据具体情况安排确定的值，以根据这些参数来调节基准压力。此过程将节省系统成本。
如图1所示，本发明提出了一种用于从环境中提取水并通过两个或多个环境之间的热传递来控制温度的系统，能耗低，适用于家庭、商业或工业，系统包括：
a)至少一个施力单元(10)，能够增加或减少热工质的压力，其中，施力单元(10)包括：气缸(1)，气缸(1)内部包括至少一个与活塞(27)连接的柱塞(2)，其中，活塞(27)通过启动方向控制阀(29)而交替运动，该方向控制阀(29)接收来自液压泵(32)的液压流体；
b)至少一个与气缸(1)连接的封闭腔室，其中，该封闭腔室包括：
至少一个与至少一个封闭的散热器(8a,8b)连接的管状物(12)，其中热工质在该封闭腔室内被压缩，其中发生从液态到固态或相反的变化，或从固态变为另一种固态或相反的变化；和
c)控制单元(11)，根据从封闭腔室得到的温度和压力来调节方向控制阀(29)的操作；
d)第一传热回路(92)，其包括：
阀(37ia)，其在入口处与阀(81ia)连接，至少一个相变热交换器(34a)，相变热交换器(34a)包括置于其第一侧的散热器(8a)；
在相变热交换器(34a)的出口处，连接有阀(81sa)，阀(81sa)随后与阀(37sa)连接，然后阀门(37sa)连接到第一热交换器(41)，阀(37ia)从第一热交换器(41)连接出来以关闭第一传热回路(92)；
e)第二传热回路(93)，其包括：
阀(37ib)，其在入口处与阀(81ib)连接，至少一个相变热交换器(34b)，相变热交换器(34b)包括置于其第二侧的散热器(8b)；
在相变热交换器(34b)的出口处，连接有阀(81sb)，阀(81sb)随后与阀(37sb)连接，然后阀门(37sb)连接到第二热交换器(42)，阀(37ib)从第二热交换器(42)连接出来以关闭第二传热回路(93)，其中阀(37as,37ai,37bs,37bi；81ai,81bs,81bi；81as,81ai,81bs,81bi)由控制单元(11)操控。
在优选的配置中，如图2所示，该系统还包括在同一管道(97)内，就空气流动而言位于第二热交换器(42)之前的第一热交换器(41)，其中，第一热交换器(41)和第二热交换器(42)之间设有蓄水器(95)。
在另一优选的配置中，如图3所示，该系统还包括：空气再循环子系统(153)，其包括在空气管道内的风机(152)，因此空气通过一些扩散器(155)进出管道(97)，扩散器(155)位于第一热交换器(41)的下游。
在另一个优选的配置中，如图4所示，施力单元(10)还包括第二气缸(2001)，第二气缸(2001)内部包括至少一个柱塞(2002)，柱塞(2002)与活塞(2027)连接，其中活塞(2027)通过启动方向控制阀(2029)交替运动，该方向控制阀(2029)接收来自液压泵(32)的液压流体；
其中，第一传热回路和第二传热回路(92,93)通过热交换器(67A,67B)的选择阀串联连接到另一个第一传热回路和第二传热回路(92,93)，其中另一个第一传热回路和第二传热回路(92,93)连接到第一热交换器和第二热交换器(41,42)，并且其中：
a)另一个第一传热回路(92)包括：
阀(2037ia)，其在入口处与阀(2081ia)连接，至少一个相变热交换器(2034)，相变热交换器(2034)包括置于其第一侧的散热器(2008a)；
在相变热交换器(2034)的出口处，连接有阀(2081sa)，阀(2081sa)随后与阀(2037sa)连接，然后阀(2037sa)连接到第一热交换器(41)，阀(2031ia)从第一热交换器(41)连接出来以关闭另一个第一传热回路(92)，并且
b)另一个第二传热回路(93)包括：
阀(2037ib)，其在入口处与阀(2081ib)连接，至少一个相变热交换器(2034)，相变热交换器(2034)包括置于其第二侧的散热器(2008b)；
在相变热交换器(2034)的出口处，连接有阀(2081sb)，阀(2081sb)随后与阀(2037sb)连接，然后阀(2037sb)连接到第二个热交换器(42)，阀(37ib)从第二个热交换器(42)连接出来以关闭另一个第二传热回路(93)。
在另一优选的配置中，如图5所示，施力单元(10)还包括第二气缸(2001)，第二气缸(2001)内部包括至少一个柱塞(2002)，柱塞(2002)与活塞(2027)连接，其中活塞(2027)通过启动方向控制阀(2029)交替运动，该方向控制阀(2029)接收来自液压泵(32)的液压流体；
其中，第一传热回路和第二传热回路(92,93)串联连接到另一个第一传热回路和第二传热回路(92,93)，其中另一个第一传热回路和第二传热回路(92,93)连接到第一热交换器和第二热交换器(41,42)，并且其中：
a)另一个第一传热回路(92)包括：
阀(2037ai)，其在入口处与阀(2081ai)连接，至少一个相变热交换器(2034)，相变热交换器(2034)包括置于其第一侧的散热器(2008a)；
在相变热交换器(2034)的出口处，连接有阀(2081as)，阀(2081as)随后与阀(2037as)连接，然后阀(2037as)连接到第一热交换器(41)，阀(2037ai)从第一热交换器(41)连接出来以关闭另一个第一传热回路(92)，并且
b)另一个第二传热回路(93)包括：
阀(2037bi)，其在入口处与阀(2081bi)连接，至少一个相变热交换器(2034)，相变热交换器(2034)包括置于其第二侧的散热器(2008b)；
在相变热交换器(2034)的出口处，连接有阀(2081bs)，阀(2081bs)随后与阀(2037bs)连接，然后阀(2037bs)连接到另一个第二热交换器(42)，阀(37bi)从另一个第二热交换器(42)连接出来以关闭另一个第二传热回路(93)，形成子系统(2000)。
在另一优选的配置中，如图6所示，该系统还包括并行的第二系统，其包括：
a)至少一个施力单元(1010)，能够增加或减少热工质的压力，其中，施力单元(1010)包括：气缸(1001)，气缸(1001)内部包括至少一个与活塞(1027)连接的柱塞(1002)，其中，活塞(1027)通过启动方向控制阀(1029)而交替运动，该方向控制阀(1029)接收来自液压泵(1032)的液压流体；
b)至少一个与气缸(1001)连接的封闭腔室，其中，该封闭腔室包括：
至少一个与至少一个封闭的散热器(1008a,1008b)连接的管状物(1012)，其中热工质在该封闭腔室内被压缩，其中发生从液态到固态或相反的变化，或从固态变为另一种固态或相反的变化；和
c)控制单元(1011)，根据从封闭腔室得到的温度和压力来调节方向控制阀(1029)的操作；
d)第一传热回路(1092)，其包括：
阀(1037ia)，其在入口处与阀(1081ia)连接，至少一个相变热交换器(1034)，相变热交换器(1034)包括置于其第一侧的散热器(1008a)；
在相变热交换器(1034)的出口处，连接有阀(1081sa)，阀(1081sa)随后与阀(1037sa)连接，然后阀(1037sa)连接到第一热交换器(1087)，阀(1037ia)从第一热交换器(1087)连接出来以关闭第一传热回路(1092)；
e)第二传热回路(1093)，其包括：
阀(1037ib)，其在入口处与阀(1081ib)连接，至少一个相变热交换器(1034)，相变热交换器(1034)包括置于其第二侧的散热器(1008b)；
在相变热交换器(1034)的出口处，连接有阀(1081sb)，阀(1081sb)随后与阀(1037sb)连接，然后阀(1037sb)连接到第二热交换器(88)，阀(1037ib)从第二热交换器(88)连接出来以关闭第二传热回路(1093)；管道(97)，管道(97)根据气流包括以下部件：
温湿度传感器(99)，位于该管道(97)的近端，其与控制单元(1011)功能连接；及风机(30)，位于该管道(97)的远端以从管道(97)中抽取空气；
第二热交换器(42)位于温湿度传感器(99)之后，通过热交换器(41)对空气进行冷却或加热，所述热量根据阀(37as,37ai,37bs,37bi)配置来自相变热交换器(34A,34B)，然后第三热交换器(87)凝结空气中的水，其中，水通过管道(97)开口并沉积在蓄水器(95)中。在第三热交换器(87)之后是第四热交换器(88)，该第四热交换器(88)将热量传递给空气，所述热量根据阀(1037as,1037ai,1037bs,1037bi)配置来自相变热交换器(1034A,1034B)，并且控制单元(1011)还控制阀(1037as,1037ai,1037bs,1037bi；1081ai,1081bs,1081bi；1081as,1081ai,1081bs,1081bi)的操作。
在另一优选的配置中，如图7所示，该系统还并行包括，
第二子系统(1000)，其中第一热交换器(41)由第三热交换器(87)取代，第二热交换器(42)由第四热交换器(88)取代，该系统还包括：
管道(97)，管道(97)根据气流包括以下部件：
温湿度传感器(99)，位于该管道(97)的近端，其与控制单元(11)功能连接；及风机(30)，位于该管道(97)的远端以从管道(97)中抽取空气；
第二热交换器(42)位于温湿度传感器(99)之后，以将热量传递给空气，所述热量根据阀(37as,37ai,37bs,37bi)配置来自相变热交换器(34A,34B)，然后第三热交换器(87)凝结空气中的水，其中，水通过管道(97)开口并沉积在蓄水器(95)中。在第三热交换器(87)之后是第四热交换器(88)，该第四热交换器(88)将热量传递给空气，所述热量根据阀(1037as,1037ai,1037bs,1037bi)配置并通过热交换器(67A,67B)的其他选择阀来自相变热交换器(1034A,1034B)。
在另一优选的配置中，在管道(97)的近端，还设有加湿器以增加进气的湿度，其中加湿器是喷水器(116)。
在另一优选的配置中，蓄水器(95)连接到喷水器(116)以向其供水。
在另一优选的配置中，加湿器还包括位于喷水器(116)下方的网状物(96)以改善水的分布。
在另一优选的配置中，蓄水器(95)连接到水处理系统，供人、动物或植物使用，图中未示出。
该技术还包括一种从环境中提取水并通过两个或多个环境之间的热传递来控制温度的方法，能耗低，适用于家庭、商业或工业，如图1所示，其中该方法包括以下步骤：
a)将热工质注入到与气缸(1)连接的封闭腔室中，其中该封闭腔室包括至少一个与至少一个散热器(8a,8b)连接的管状物(12)；
b)根据从封闭腔室获得的温度和压力，通过控制单元(11)调节方向控制阀(29)的操作；
c)根据各种热工质的相图压缩热工质，以提高封闭腔室内的热工质的温度，从而通过一些阀(37as,37ai,37bs,37bi)将热量传递到第二传热回路(93)，并对相对侧进行减压以冷却热工质，根据相对侧的各种热工质的相图降低该封闭腔室内该流体的温度，以通过一些阀(37as,37ai,37bs,37bi)穿过至少一个施力单元(10)从第一传热回路(92)吸收热量，其中施力单元(10)包括：气缸(1)，其内部包括至少一个与活塞(27)连接的柱塞(2)，其中，活塞(27)通过启动方向控制阀(29)而交替运动，该方向控制阀(29)接收来自液压泵(32)的液压流体；
d)根据各种热工质的相图，由于压力的增加，产生热工质从液态到固态或相反的状态变化，或从固态到另一种固态或相反的状态变化；和
e)通过由控制单元(11)控制的一些阀(81ai,81bs,81bi；81as)引导的传热流体的再循环来平衡两个腔室(34a,34b)的温度，同时在封闭腔室内的热工质保持压缩状态；
f)降低腔室(34)的压缩侧的温度，直到低于腔室(34)的另一侧的温度，所述腔室(34)的另一侧在先前步骤中未压缩，其中一些阀(37as,37ai,37bs,37bi)允许第一传热回路(92)的传热流体通过第一热交换器(41)，并且阀(37as,37ai,37bs,37bi)允许腔室(34)的减压侧的温度升高直到高于腔室(34)的另一侧的温度，该侧在先前的步骤中通过第二传热回路(93)的流体被压缩，第二传热回路(93)的流体通过第二热交换器(42)，其中，阀(37as,37ai,37bs,37bi)由控制单元(11)控制；
g)根据各种热工质的相图，从最初被压缩的一侧对封闭腔室内的热工质进行减压，并通过启动方向控制阀(29)压缩另一个封闭腔室内的热工质，而不启动阀(37as,37ai,37bs,37bi)，以再次引发由于低压和低温引起的状态变化；
h)重复步骤e)至g)，直到第一热交换器(41)和第二热交换器(42)达到所需温度。
在另一优选的配置中，如图2所示，该方法还包括以下步骤：
设置管道(97)，其中插入第一热交换器(41)和第二热交换器(42)；和
当位于同一管道(97)内的第一热交换器(41)和第二热交换器(42)之间的蓄水器(95)中的水沉淀时，通过管道(97)内的凝结从气流中提取水。
在另一优选的配置中，如图3所示，该方法还包括以下步骤：
通过空气再循环系统(153)使来自管道(97)的空气或湿空气再循环，该空气再循环系统(153)包括在空气管道内的风机(152)，因此空气通过一些扩散器(155)进出管道(97)，扩散器(155)位于第一热交换器(41)的下游。
在另一优选的配置中，如图6所示，该方法还包括以下并行操作步骤：
a)将热工质注入到与气缸(1001)连接的封闭腔室中，其中该封闭腔室包括至少一个与至少一个散热器(1008a,1008b)连接的管状物(1012)；
b)根据从封闭腔室获得的温度和压力，通过控制单元(11)调节方向控制阀(29)的操作；
c)根据各种热工质的相图压缩热工质，以提高封闭腔室内的热工质的温度，从而通过一些阀(1037as,1037ai,1037bs,1037bi)将热量传递到第二传热回路(1093)，并对相对侧进行减压以冷却热工质，根据相对侧的各种热工质的相图降低该封闭腔室内该流体的温度，以通过一些阀(1037as,1037ai,1037bs,1037bi)穿过至少一个施力单元(10)从第一传热回路(1092)吸收热量，其中施力单元(10)包括：气缸(1001)，其内部包括至少一个与活塞(1027)连接的柱塞(1002)，其中，活塞(1027)通过启动方向控制阀(1029)而交替运动，该方向控制阀(1029)接收来自液压泵(1032)的液压流体；
d)根据各种热工质的相图，由于压力的增加，产生热工质从液态到固态或相反的状态变化，或从固态到另一种固态或相反的状态变化；和
e)通过由控制单元(1011)控制的一些阀(1081ai,1081bs,1081bi；1081as)引导的传热流体的再循环来平衡两个腔室(1034a,1034b)的温度，同时在封闭腔室内的热工质保持压缩状态；
f)降低腔室(1034)的压缩侧的温度，直到低于腔室(1034)的另一侧的温度，所述腔室(1034)的另一侧在先前步骤中未压缩，其中一些阀(1037as,1037ai,1037bs,1037bi)允许第一传热回路(1092)的传热流体通过第三热交换器(87)，并且阀(1037as,1037ai,1037bs,1037bi)允许腔室(1034)的减压侧的温度升高直到高于腔室(1034)的另一侧的温度，该侧在先前的步骤中通过第二传热回路(1093)的流体被压缩，第二传热回路(1093)的流体通过第四热交换器(88)，其中，阀(1037as,1037ai,1037bs,1037bi)由控制单元(1011)控制；
g)根据各种热工质的相图，从最初被压缩的一侧对封闭腔室内的热工质进行减压，并通过启动方向控制阀(1029)压缩另一个封闭腔室内的热工质，而不启动阀(1037as,1037ai,1037bs,1037bi)，以再次引发由于低压和低温引起的状态变化；
h)重复步骤e)至g)，直到第三热交换器(87)和第四热交换器(88)达到所需温度。
i)设置管道(97)，其中首先插入第二热交换器(42)，然后插入第三热交换器(87)和第四热交换器(88)；
j)当位于同一管道(97)内的第三热交换器(87)下方的蓄水器(95)中的水沉淀时，通过管道(97)内的凝结从气流中提取水。
在另一优选的配置中，如图3所示，该方法还包括以下步骤：
设置温湿度传感器(99)，位于该管道(97)的近端，以通过控制单元(11)控制系统从空气中提取水；
在另一优选的配置中，如图4所示，从环境中提取水并通过在两个或多个环境之间的热传递控制温度的方法，能耗低，适用于家庭、商业或工业，该方法包括以下步骤：
a)将两个改变状态的温度不同的热工质分别注入封闭腔室(34a,34b,2034a,2034b)，每个封闭腔室连接到各自的气缸(1,2001)，其中，这些封闭腔室(34a,34b,2034a,2034b)包括至少一个与至少一个散热器(8a,8b,2008a,2008b)连接的管状物(12,2012)；
b)根据从封闭腔室获得的温度和压力，通过控制单元(11)调节方向控制阀(29,2029)的操作；
c)根据各种热工质的相图压缩热工质，以提高封闭腔室(2034a,2034b)内的热工质的温度，从而通过一些阀(2037as,2037ai,2037bs,2037bi)将热量传递到第二传热回路(93)，并对相对侧(2034a或2034b)进行减压以冷却热工质，根据各种热工质的相图以降低封闭腔室(2034a或2034b)内流体的温度，以吸收将封闭腔室(2034a或2034b)与一些封闭腔室(34a,34b)连接的辅助传热回路(C93a或C93b)的热量，一些封闭腔室(34a,34b)具有利用封闭腔室(34a,34b)吸收热量的减压热工质，该封闭腔室(34a,34b)具有释放热量的压缩热工质；
d)对封闭腔室(34a,34b)的相对侧进行减压以冷却热工质，该侧具有压缩热工质，根据各种热工质的相图降低该封闭腔室内的该流体的温度，以通过一些阀(37as,37ai,37bs,37bi)穿过至少一个施力单元(10)从第一传热回路(92)吸收热量，其中施力单元(10)包括：气缸(1)，其内部包括至少一个与活塞(27)连接的柱塞(2)，其中，活塞(27)通过启动方向控制阀(29)而交替运动，该方向控制阀(29)接收来自液压泵(32)的液压流体；
e)根据各种热工质的相图，由于压力的增加，产生热工质从液态到固态或相反的状态变化，或从固态到另一种固态或相反的状态变化；和
f)通过由控制单元(11)控制的一些阀(81ai,81bs,81bi；81as)和阀(2081ai,2081bs,2081bi；2081as)引导的传热流体的再循环来平衡腔室(34a,34b,2034a,2034b)的温度，同时在封闭腔室(34a,34b,2034a,2034b)内的热工质保持压缩状态；
g)通过一些阀(37as,37ai,37bs,37bi)降低腔室(34a或34b)的压缩侧的温度，直到低于腔室(34a或34b)的另一侧的温度，所述腔室(34a或34b)的另一侧在先前步骤中通过穿过第一热交换器(41)的第一传热回路(92)的流体减压，阀(2037as,2037ai,2037bs,2037bi)允许腔室(2034a或2034b)的减压侧的温度升高直到高于腔室(2034a或2034b)的另一侧的温度，所述腔室(2034a或2034b)的另一侧在先前的步骤中通过穿过第二热交换器(42)的第二传热回路(93)的流体被压缩，阀(37as,37ai,37bs,37bi)和阀(2037as,2037ai,2037bs,2037bi)通过辅助传热回路(C93a或C93b)允许具有减压流体的腔室(34a或34b)的温度升高，允许具有压缩流体的腔室(2034a或2034b)的温度降低，其中，阀(37as,37ai,37bs,37bi)和阀(2037as,2037ai,2037bs,2037bi)由控制单元(11)控制；
h)根据各种热工质的相图，从最初被压缩的一侧对封闭腔室(34a,34b,2034a,2034b)内的热工质进行减压，并通过启动方向控制阀(29或1029)压缩其余封闭腔室内的热工质，而不启动阀(37as,37ai,37bs,37bi)和阀(2037as,2037ai,2037bs,2037bi)，以再次引发由于低压和低温引起的状态变化；
i)重复步骤f)至h)，直到第一热交换器(41)和第二热交换器(42)达到所需温度。
在另一优选的配置中，如图5所示，在重复步骤f)到h)直到第一热交换器(41)和第二热交换器(42)达到所需温度之后，该方法还包括根据空气温度和湿度启动截止阀(67a)，使穿过腔室(2034a,2034b)的第一传热回路(92)的流体循环，或启动截止阀(67b)以使穿过腔室(34a,34b)的第二传热回路(93)的流体循环。
在另一优选的配置中，如图7所示，包括以下步骤：
设置管道(97)，其中插入第一热交换器(41)和第二热交换器(42)；
当位于同一管道(97)内的第一热交换器(41)和第二热交换器(42)之间的蓄水器(95)中的水沉淀时，通过管道(97)内的凝结从气流中提取水。
在另一优选的配置中，如图3所示，包括以下步骤：
通过空气再循环系统(153)使来自管道(97)的空气再循环，该空气再循环系统(153)包括在空气管道内的风机(152)，因此空气通过一些扩散器(155)进出管道(97)，扩散器(155)位于第一热交换器(41)的下游。
在另一优选的配置中，如图7所示，该方法还包括以下并行操作步骤：
a)将两个改变状态的温度不同的热工质分别注入封闭腔室(1034a,1034b,3034a,3034b)，每个封闭腔室连接到各自的气缸(1001,3001)，其中，这些封闭腔室(1034a,1034b,3034a,3034b)包括至少一个与至少一个散热器(1008a,1008b,3008a,3008b)连接的管状物(1012,3012)；
b)根据从封闭腔室获得的温度和压力，通过控制单元(1011)调节方向控制阀(1029,3029)的操作；
c)根据各种热工质的相图压缩热工质，以提高封闭腔室(3034a,3034b)内的热工质的温度，从而通过一些阀(3037as,3037ai,3037bs,3037bi)将热量传递到第二传热回路(1093)，并对相对侧(3034a或3034b)进行减压以冷却热工质，根据各种热工质的相图以降低封闭腔室(3034a或3034b)内流体的温度，以吸收将封闭腔室(2034a或2034b)与一些封闭腔室(1034a,1034b)连接的辅助传热回路(C1093a或C1093b)的热量，封闭腔室(1034a,1034b)具有利用封闭腔室(1034a,1034b)吸收热量的减压热工质，该封闭腔室(1034a,1034b)具有释放热量的压缩热工质；
d)对封闭腔室(1034a,1034b)的相对侧进行减压以冷却热工质，该侧具有压缩热工质，根据各种热工质的相图降低该封闭腔室内的该流体的温度，以通过一些阀(1037as,1037ai,1037bs,1037bi)穿过至少一个施力单元(10)从第一传热回路(1092)吸收热量，其中施力单元(10)包括：气缸(1001)，其内部包括至少一个与活塞(1027)连接的柱塞(1002)，其中，活塞(1027)通过启动方向控制阀(1029)而交替运动，该方向控制阀(1029)接收来自液压泵(1032)的液压流体；
e)根据各种热工质的相图，由于压力的增加，产生热工质从液态到固态或相反的状态变化，或从固态到另一种固态或相反的状态变化；和
f)通过由控制单元(1011)控制的一些阀(1081ai,1081bs,1081bi；1081as)和阀(3081ai,3081bs,3081bi；3081as)引导的传热流体的再循环来平衡腔室(1034a,1034b,3034a,3034b)的温度，同时在封闭腔室(1034a,1034b,3034a,3034b)内的热工质保持压缩状态；
g)通过一些阀(1037as,1037ai,1037bs,1037bi)降低腔室(1034a或1034b)的压缩侧的温度，直到低于腔室(1034a或1034b)的另一侧的温度，所述腔室(1034a或1034b)的另一侧在先前步骤中通过穿过第四热交换器(88)的第一传热回路(1092)的流体减压，阀(3037as,3037ai,3037bs,3037bi)允许腔室(3034a或3034b)的减压侧的温度升高直到高于腔室(3034a或3034b)的另一侧的温度，所述腔室(3034a或3034b)的另一侧在先前的步骤中通过穿过第四热交换器(88)的第二传热回路(1093)的流体被压缩，阀(37as,37ai,37bs,37bi)和阀(2037as,2037ai,2037bs,2037bi)通过辅助传热回路(C1093a或C1093b)允许具有减压流体的腔室(1034a或1034b)的温度升高，允许具有压缩流体的腔室(2034a或2034b)的温度降低，其中，阀(1037as,1037ai,1037bs,1037bi)和阀(3037as,3037ai,3037bs,3037bi)由控制单元(1011)控制；
h)根据各种热工质的相图，从最初被压缩的一侧对封闭腔室(1034a,1034b,3034a,3034b)内的热工质进行减压，并通过启动方向控制阀(1029或3029)压缩其余封闭腔室内的热工质，而不启动阀(1037as,1037ai,1037bs,1037bi)和阀(3037as,3037ai,3037bs,3037bi)，以再次引发由于低压和低温引起的状态变化；
i)设置管道(97)，其中首先插入第二热交换器(42)，然后插入第三热交换器(87)和第四热交换器(88)；
j)当位于同一管道(97)内的第三热交换器(87)下方的蓄水器(95)中的水沉淀时，通过管道(97)内的凝结从气流中提取水；和
k)重复步骤f)至h)，直到第三热交换器(87)和第四热交换器(88)达到所需温度。
在另一优选的配置中，包括以下内容：
通过加湿器抽取积水以供使用，
降低通过管道(97)进入的空气的温度。
在另一优选的配置中，包括以下步骤：
设置温湿度传感器(99)，位于该管道(97)的近端，以通过控制单元(11)控制系统从环境中提取水。
在另一优选的配置中，为了加热环境，包括以下步骤：
a)将热工质注入到与气缸(1)连接的封闭腔室中，其中该封闭腔室包括至少一个与至少一个散热器(8a,8b)连接的管状物(12)；
b)根据从封闭腔室获得的温度和压力，通过控制单元(11)调节方向控制阀(29)的操作；
c)根据各种热工质的相图压缩热工质，以提高封闭腔室内的热工质的温度，从而通过一些阀(37as,37ai,37bs,37bi)将热量传递到第二传热回路(93)，并对相对侧进行减压以冷却热工质，根据相对侧的各种热工质的相图降低该封闭腔室内该流体的温度，以通过一些阀(37as,37ai,37bs,37bi)穿过至少一个施力单元(10)从第一传热回路(92)吸收热量，其中施力单元(10)包括：气缸(1)，其内部包括至少一个与活塞(27)连接的柱塞(2)，其中，活塞(27)通过启动方向控制阀(29)而交替运动，该方向控制阀(29)接收来自液压泵(32)的液压流体；
d)根据各种热工质的相图，由于压力的增加，产生热工质从液态到固态或相反的状态变化，或从固态到另一种固态或相反的状态变化；和
e)通过由控制单元(11)控制的一些阀(81ai,81bs,81bi；81as)引导的传热流体的再循环来平衡腔室(34a,34b)的温度，同时在封闭腔室(34a,34b)内的热工质保持压缩状态；
f)降低腔室(34)的压缩侧的温度，直到低于腔室(34)的另一侧的温度，所述腔室(34)的另一侧在先前步骤中未压缩，其中一些阀(37as,37ai,37bs,37bi)允许第一传热回路(92)的传热流体通过第二热交换器(42)，并且阀(37as,37ai,37bs,37bi)允许腔室(34)的减压侧的温度升高直到高于腔室(34)的另一侧的温度，该侧在先前的步骤中通过第二传热回路(93)的流体被压缩，第二传热回路(93)的流体通过第一热交换器(41)，其中，阀(37as,37ai,37bs,37bi)由控制单元(11)控制；
g)根据各种热工质的相图，从最初被压缩的一侧对封闭腔室内的热工质进行减压，并通过启动方向控制阀(29)压缩另一个封闭腔室内的热工质，而不启动阀(37as,37ai,37bs,37bi)，以再次引发由于低压和低温引起的状态变化；
重复步骤e)至g)直到在第二热交换器(42)和第一热交换器(41)达到所需温度。
在另一优选的配置中，为了加热环境，包括以下步骤：
a)将两个改变状态的温度不同的热工质分别注入封闭腔室(34a,34b,2034a,2034b)，每个封闭腔室连接到各自的气缸(1,2001)，其中，这些封闭腔室(34a,34b,2034a,2034b)包括至少一个与至少一个散热器(8a,8b,2008a,2008b)连接的管状物(12,2012)；
b)根据从封闭腔室获得的温度和压力，通过控制单元(11)调节方向控制阀(29,2029)的操作；
c)根据各种热工质的相图压缩热工质，以提高封闭腔室(2034a,2034b)内的热工质的温度，从而通过一些阀(2037as,2037ai,2037bs,2037bi)将热量传递到第二传热回路(93)，并对相对侧(2034a或2034b)进行减压以冷却热工质，根据各种热工质的相图以降低封闭腔室(2034a或2034b)内流体的温度，以吸收将封闭腔室(2034a或2034b)与一些封闭腔室(34a,34b)连接的辅助传热回路(C93a或C93b)的热量，一些封闭腔室(34a,34b)具有利用封闭腔室(34a,34b)吸收热量的减压热工质，该封闭腔室(34a,34b)具有释放热量的压缩热工质；
d)对封闭腔室(34a,34b)的相对侧进行减压以冷却热工质，该侧具有压缩热工质，根据各种热工质的相图降低该封闭腔室内的该流体的温度，以通过一些阀(37as,37ai,37bs,37bi)穿过至少一个施力单元(10)从第一传热回路(92)吸收热量，其中施力单元(10)包括：气缸(1)，其内部包括至少一个与活塞(27)连接的柱塞(2)，其中，活塞(27)通过启动方向控制阀(29)而交替运动，该方向控制阀(29)接收来自液压泵(32)的液压流体；
e)根据各种热工质的相图，由于压力的增加，产生热工质从液态到固态或相反的状态变化，或从固态到另一种固态或相反的状态变化；和
f)通过由控制单元(11)控制的一些阀(81ai,81bs,81bi；81as)和阀(2081ai,2081bs,2081bi)引导的传热流体的再循环来平衡腔室(34a,34b,2034a,2034b)的温度，同时在封闭腔室(34a,34b,2034a,2034b)内的热工质保持压缩状态；
g)通过一些阀(37as,37ai,37bs,37bi)降低腔室(34a或34b)的压缩侧的温度，直到低于腔室(34a或34b)的另一侧的温度，腔室(34a或34b)的另一侧在先前步骤中通过穿过第二热交换器(42)的第一传热回路(92)的流体减压，阀(2037as,2037ai,2037bs,2037bi)允许腔室(2034a或2034b)的减压侧的温度升高直到高于腔室(2034a或2034b)的另一侧的温度，腔室(2034a或2034b)的另一侧在先前的步骤中通过穿过第一热交换器(41)的第二传热回路(93)的流体被压缩，阀(37as,37ai,37bs,37bi)和阀(2037as,2037ai,2037bs,2037bi)通过辅助传热回路(C93a或C93b)允许具有减压流体的腔室(34a或34b)的温度升高，允许具有压缩流体的腔室(2034a或2034b)的温度降低，其中，阀(37as,37ai,37bs,37bi)和阀(2037as,2037ai,2037bs,2037bi)由控制单元(11)控制；
h)根据各种热工质的相图，从最初被压缩的一侧对封闭腔室(34a,34b,2034a,2034b)内的热工质进行减压，并通过启动方向控制阀(29或2029)压缩其余封闭腔室内的热工质，而不启动阀(37as,37ai,37bs,37bi)和阀(2037as,2037ai,2037bs,2037bi)，以再次引发由于低压和低温引起的状态变化；
重复步骤f)至h)直到在第二热交换器(42)和第一热交换器(41)达到所需温度。
因此，可以通过阀(37as,37ai,37bs,37bi)控制传热流体进出第一热交换器(41)和第二热交换器(42)来控制该系统和方法，以加热环境和冷却环境，这一切取决于用户所需的温度和湿度配置。该组阀(37as,37ai,37bs,37bi)由控制单元(11)控制，控制单元(11)又由恒温器操控，这取决于空气处理器的自动控制。
具体实施方式
以下是用于说明的八个实施例，这些实施例不得将其解释为限制本发明的范围：
实施例1空调系统：
两个回路被限制在一个封闭腔室内，封闭腔室由2公斤的内径为9毫米、厚度为0.8毫米的钛散热器(8a,8b)组成，钛散热器由41条43厘米长的线路组成，这些线路由封闭腔室的歧管部分连接起来，根据P(VI)方程，设计压力为140Mpa，对于每个单元，使其达到凝固1kg热工质所需的温度，在这种情况下，相变材料“PCM”的熔化温度为在大气压力下16℃，并且在这种情况下工作温度为17℃到34℃，因此这种情况下，系统内的压力在0.1Mpa和140Mpa之间变化。这些散热器(8a,8b)分别插入到一个热交换器(34)中，热交换器(34)体积为853cm3以允许进入冷回路(92)和热回路(93)，热交换器(34)的体积比散热器(8a,8b)的体积(453cm3)大400cm3。两个热交换器(34)由阀(81)和一组连接它们的聚氯乙烯管连接；在这种情况下，由于水击导致阀(81)的突然关闭，聚氯乙烯管可以承受80mWC的压力。回路或腔室由两个主钢管(12)组成，主钢管(12)内径为2mm，厚度为2mm，长度为0.5m，每根主钢管(12)一端连接到气缸(1)，气缸(1)包括两个连接到活塞(27)的柱塞(2)，其中，活塞(27)通过启动方向控制阀(29)而交替运动，方向控制阀(29)以下称为线性增强泵，该方向控制阀(29)接收来自液压泵(32)的液压流体；在封闭腔室的另一端，腔室包括散热器(8)，其中热工质在封闭腔室内被压缩，并产生从液体到固体或相反状态变化。作为施力单元(10)的一部分的线性增强泵或压力增强器，其长度为482mm，直径为152mm。它以1比6的比例加强压力，因此，如果通过方向控制阀(29)的液压油为15Mpa，PCM所在的封闭腔室侧的压力为90Mpa。作为施力单元(10)的一部分的线性增强泵具有传感器，传感器允许通过阀(33)控制PCM的吸入，并通过液压泵(32)和其相应的马达(28)或施力单元(10)的类似部分控制此时的压力，该马达(28)或施力单元(10)的类似部分的功率为700W，移动活塞以改变PCM流体的状态，启动液压泵和线性增强泵之间电连接的单向阀(29)。该系统中所有必须被控制的元件都通过管道连接到控制单元(11)。该系统还由两个恒温器、两个压力开关、两个压力表和两个风机组成，每个风机连接到热交换器(42)和(41)，热流体和冷流体通过其循环，热流体和冷流体依次通过热交换器(34)，热交换器(34)各有一个带有PCM的封闭腔室，PCM交替地传递或吸收热量；因此，包含冷流体的回路通过吸收该流体的热量的交换器(34)，之后，该流体通过吸收热量的热交换器(42)。当这种情况发生时，带有热流体的回路通过释放热量的热交换器(34)，相同的流体通过释放热量的热交换器(41)进入；在这种情况下，流体是80％的水和20％的乙二醇的混合物。当释放热量的腔室停止吸热，相对的腔室停止吸收热量，并且在该时刻，保持各个腔室的压力，低比热(91)系统将由阀(81)启动，阀(81)不会让来自冷热回路的含有乙二醇的水进入，并通过水泵(82)，在这种情况下，水泵循环由水和乙二醇混合而成的液体，这将平衡由散热器(8a,8b)形成的两个封闭腔室的温度。当温度与低比热系统平衡时，被压缩的一侧将被减压，被减压的一侧将通过吸收热量而被压缩。冷流体回路(92)和热流体回路(93)的目的是传递插入热交换器(34)的封闭腔室吸收和释放的热量，以被热交换器(42)和热交换器(41)释放或吸收，因此，如果冷流体在20°C情况下进入，内部含有PCM的封闭腔室散热器(8a,8b)吸收热量，并且温度降低2℃，例如，降低2℃。18℃的冷流体从交换器(34)中流出，并通过插入腔室的热交换器(41)，由于含有冷流体(92)的回路的吸热作用，热交换器(41)将通过风机将空气再循环至27℃，并将空气冷却至23℃。这样，冷流体(92)将在20℃下从交换器(41)中流出，并且将返回到具有吸收热量的散热器(8a,8b)的交换器(34)中。同时，热流体(93)将在比室温高4℃的温度下进入另一个热交换器(34)，该热交换器(34)具有散热器(8a,8b)，也具有释放热量的封闭腔室的PCM部分，因为这种PCM被压缩到比其凝固曲线更高的压力，流体加热到2℃。流体(93)将离开热交换器(34)并进入插入外部的热交换器(42)，该热交换器(42)将通过风机使空气在室温下再循环，流体加热到3℃，热流体(93)将以比它进入时的温度高2℃的温度从交换器(42)流出，并再次进入交换器(34)，这会使散热器(8a,8b)释放热量。
通过阀(37)的低比热(91)系统关闭后，当启动低比热(91)系统以改变交换器(34)时，这些冷流体(92)和热流体(93)将停止通过这些交换器(34)中的循环。
为了更好地理解该过程，当冷流体(92)通过包含散热器(8a,8b)的交换器(34)进入时(散热器(8a,8b)包含吸收热量的减压PCM)，热流体(93)将进入包含散热器(8a,8b)的交换器(34)(散热器(8a,8b)包含释放热量的压缩PCM)。当插入交换器(34)内的散热器(8a,8b)回路停止释放热量，散热器(8a,8b)和PCM与流经交换器(34)内部的冷流体(92)的温度相同，当由于压缩和减压而没有更多的热量传递时，另一个散热器(8a,8b)回路和PCM与流经另一个交换器(34)的热流体(93)的温度相同，低比热(91)系统将被启动，这将使具有与流体(92)和流体(93)相同特性的流体循环通过两个交换器(34)，从而平衡两组散热器(8a,8b)和PCM的温度。这随着位于每个热交换器(34)的入口处和出口处的阀(81)的启动而发生。所有这些都由各自的控制单元(11)(PLC及其数据记录器)控制。在达到温度平衡(两个腔室的温度相同)后，低比热(91)系统将通过位于交换器(34)入口处和出口处的阀(81)和阀(37)关闭，开始新的冷流体(92)和热流体(93)循环。
在主管(12)的另一端，设有管状物(22)，在这种情况下，管状物(22)是分配器(歧管)，其中连接有第一多个管状物或类似物(8)。歧管(22)的内径为2mm，厚度为2mm，长度为21cm。每个散热器(8)或类似物的内径为9mm，厚度为0.8mm，长度为43cm，形成一组41个连接到歧管分配器的散热器(8a,8b)。在这种情况下，施力单元(10)由线性增压泵(1)、液压泵、电动或柴油发动机或类似物(28)、控制单元(11)、方向阀(29)、热工质储罐或相变材料或类似物(79)组成；施力单元(10)中各自的液压泵(80)将流体或类似物注入线性增压泵(图1)，该增压泵将连接两个回路或封闭腔室。此外，空调系统还由四个阀(37)组成，这些阀控制冷水(92)和热水(93)流入哪个热交换器(图25、27、28、30、31)，除了其各自的用于循环流动的液压泵或类似物(80)之外，还包括用于循环低比热(91)系统流动的泵(82)、风机(30)、热交换器(41,42,87,88)，以及在图(25,27,28,30,31)中可以看到的其他元件，均连接到控制单元(11)。
优选介绍相变材料，以下称为PCM，然后，施力单元(10)的液压缸活塞压缩活塞，从系统中抽取所有空气并只留下水，用管塞封闭自由端。
之后，随着线性增压泵(1)的活塞或类似物的移动，两个回路的压力将增加到20Mpa。由于增压器的工作，回路压力将达到120Mpa(增压器具有1：6的比率)释放热量，然后为了吸收热量，对同一封闭腔室进行减压。
每个封闭腔室都以相同的方式工作。
通过线性增压泵(1)及其液压泵(32)的施力单元(10)与热传递热过程相结合，改变每个封闭腔室的内部压力，从而产生PCM的状态变化。在收缩过程中，产生PCM从液态到固态的状态变化；例如，在20℃下，在形成封闭腔室的散热器(8)中，在PCM温度下，PCM熔化吸收热量，而在其他环境的温度下，在这种情况下，冷流体(92)温度高于此温度，同时，由于单向阀(29)或类似物会阻止活塞返回，因此反向回路(封闭腔室)从液体到固体的转化过程中释放热量。因此，PCM将在封闭腔室中保持压缩，而PCM在相对的腔室中未压缩。
还考虑到系统每次压缩时它都由相对封闭腔室中内的PCM推动支撑，因此，如果通过交换器(42)(较热侧)的温度需要压缩至100Mpa才能达到状态变化所需的温度，PCM将通过再填充罐(79)或填充阀(33)插入两个封闭腔室中，在这种情况下，两个封闭腔室是散热器(8a,8b)；通过这种插入，两侧的压力将达到75Mpa。在此之后，PCM将在一侧被压缩至100Mpa导致凝固，而作为另一侧封闭腔室一部分的散热器(8a,8b)将包含50Mpa的PCM。当PCM凝固时密度改变，因此当PCM完成散热时，压力会从100Mpa降低到50Mpa。应用低比热(91)系统，直到两个散热器(8a,8b)的温度与PCM热工质平衡。当这个过程结束时，具有处于50Mpa的液态PCM的一侧将被压缩，直到达到100Mpa的压力；瞬间，具有处于50Mpa的固态PCM的一侧压力降低至0Mpa，并且由于该压力正在推动柱塞(2)的一面，因此从50Mpa降低到0Mpa的压力将有助于推动液压泵，从而推动马达，以增加相对的散热器回路(8a,8b)的PCM压力。由于所应用的功W较低，节约显著。该循环重复直到通过热交换器(42)的温度升高或降低；当这种情况发生时，更多的PCM将通过相同的阀(33)注入或提取，因此当两侧的PCM为液体时，75Mpa的平衡压力降低或升高。因此，这种注入或提取必须由控制单元(11)控制，该控制单元将包括PLC和数据记录器。
在这些过程中，控制系统接收活塞的位置信息和两个温度压力传感器的位置信息，每个温度压力传感器放置在每个回路中每个次级管的毛细管中，获取它们内部温度和外部温度的信息。控制系统通过施力单元(10)、部件和辅助设备来控制状态的变化；例如，控制系统控制通风挡板(40)，使冷气流或热气流通过通风管道(31)排出或引入到根据情况而确定的位置。此外，为避免在系统停止时超过最大设计压力，控制系统将启动阀(33)或类似物以释放压力。
当PCM发生从液态到固态的状态变化时，取决于这种相变所需的压力，PCM体积会发生大约4％到11％的变化，这种变化会导致系统通过其散热器(8a,8b)释放热量。当固态或部分固态到液态或部分液态之间发生变化时，系统会吸收热量，在这种情况下，其吸收或释放的热容量为20,000BTU/h，性能系数(COP)为20。
只要需要，这个过程一整天都在不断重复。控制系统将控制PCM和回路(92)和(93)的初始温度以达到所需温度。PCM凝固时会释放热量，熔化时会吸收热量。所有这些吸收或释放的热量都会导致上述状态的变化。
在想将该空调系统用作从空气中提取水的发生器或提取器或空气水生成器(AWG)的情况下，可将热交换器(42)分成两个单元，当必须生产水时，热回路(93)将通过一侧，冷水回路(92)将通过另一侧，这将导致通过交换器(42)或新的交换器(41)的外部空气减少，新的交换器(41)包含流过管状物的冷回路(92)；当空气降低到露点温度(湿度图)时，空气饱和，因此水会冷凝并形成可以使用的水滴。如果需要，可以过滤这些水供人类使用。
实施例2 AWG水提取系统
构建了一个类似于图2中的设备。类似于图1中实施例1的设备，但热交换器(41)被用作吸热器的热交换器(87)代替，在这种情况下，风机盘管和热交换器(42)用于热交换器(88)，热交换器(88)用作传递热量的热交换器，在这种情况下为干式冷却器。热交换器(87)将从通过与具有冷流体(92)的管状物相邻的空气中吸收热量，空气被冷却到低于露点的温度，因此，空气达到饱和，根据焓湿图，这样空气中的水就会凝结，每公斤干燥空气中的水克数会减少。由此水随后可以被过滤，通过热交换器(87)的冷空气通过热交换器(88)，热交换器(88)具有带有热流体回路(93)的管状物。当通过比外部空气冷的空气时，由于所需的压力较低，施力单元(10)以较低的强度工作，由于通过交换器(88)的空气温度下降，导致减少压缩机设备和/或交换器(88)的通风系统(30)。因此，从环境中提取水的系统将其用作从空气中提取水的提取器。
冷热回路将以与实施例1相同的方式运行，即它们将通过插入有散热器(8)或类似物的热交换器(34)交替吸入热工质或相变材料(PCM)。
这种20,000BTU/h的设备在风机部分工作的情况下，每天可以在80％的湿度下生产超过40升的水，从空气中提取的每立方米水的消耗量可能在60和170千瓦时左右，具体取决于环境湿度和温度。
该系统可以使穿过热交换器(87)的空气通过交换器(88)，以及使离开热交换器(87)的具有高湿度的饱和空气的一部分再循环，以增加进入热交换器(87)的空气的相对湿度，并由此降低了提取的敏感热与潜热的百分比，从而降低每1kj/kg干燥空气提取的敏感热百分比。
实施例3空调级联系统
构建了如图5所示的设备；这类似于实施例1图1中的设备，但对于实施例1中的热交换器，我们称之为1号和2号，将热工质或相变材料(以下称为PCM)插入封闭腔室中，本实施例中，封闭腔室的熔化温度为24℃，添加了两个额外的交换器(34)，交换器(34)与各自的线性增压泵(1)(图5)一起工作，PCM的熔化温度低于交换器1和交换器2的封闭腔室的温度，本实施例中，在大气压下的熔化温度为15℃。
根据这种级联系统中封闭腔室的数量，因此交换器(34)的数量可以增加到四个或更多单元。在使用四个热交换器(34)的情况下，我们称之为三号交换器和四号交换器，如前所述，三号交换器和四号交换器分别具有一个含有PCM的封闭腔室，PCM的熔化温度低于初始腔室1和2。因此，如果需要更大的温差进行冷却，需要级联系统，则冷流体(92)将与在三号和四号腔室之间吸收热量的散热器(8a,8b)或类似物的腔室连接。级联方法和系统的部分扩展是将有一个新的回路(C93)，其流体与冷流体(92)和热流体(93)相同，例如水-乙二醇，流体将交替地从包含散热器(8a,8b)的三或四号热交换器(34)出来，这些散热器是封闭腔室的一部分，用于释放热量；或者流体将交替进入原始热交换器(34)1或2，它通过散热器(8a,8b)吸收热量，散热器是封闭腔室的一部分，形成级联。因此，将有与插入热交换器(34)内的一组散热器(8a,8b)相同数量的封闭腔室，所有这些都由阀(37)和控制单元(11)控制。回路(93)将继续进入具有散热器(8a,8b)的交换器(34)1或2，散热器(8a,8b)在较高温度下释放热量，这是因为它们在大气压力下具有较高熔化温度的相变材料。
如果不需要这样的高温变化，则仅使用腔室1和2，因此在这种情况下，阀(37)将控制冷流体(92)不进入三号或四号热交换器(34)，而是直接进入热交换器(41)或热交换器(87)或类似物，并应重新进入吸收热量的一号或二号热交换器(34)。另一方面，当不需要级联系统时，仅使用三号或四号热交换器(34)，其工作方式与一号和二号热交换器相同，因此回路(92)和(93)将仅离开并进入这些交换器，而不进入一号或二号交换器(34)。如果热流体(93)的温度低于散热器(8a,8b)的PCM熔化/凝固温度，散热器(8a,8b)是一号或二号交换器的封闭腔室的一部分，则将单独使用三号和四号热交换器(34)而无需使用一号或二号热交换器。可以使用至少两个线性增压泵(1)，线性增压泵(1)将是一些热交换器(34a,34b)，包含插入到一号和二号热交换器(34)中的散热器(8a,8b)的腔室，以及连接到三号和四号腔室的另一个腔室，包含插入到三号和四号热交换器(34)中的散热器(8a,8b)的腔室，或者，在只有一个线性增压泵(1)的情况下，其在被压缩时将压缩回路1和3，然后压缩回路2和4。
如图17、19、20和21、25、27、28、30和31所示，级联系统可以与施力单元和热交换器一起使用，具有不同类型的泵，包括但不限于说明书中提到的那些。该系统可以反过来用于加热，将热流体换为交换器41或类似物，将冷流体换为热交换器42或类似物。该级联系统可以与多个级联一起使用；因此，通过两个或多个线性增压泵以及它们各自的封闭腔室，可以根据需要多次降低或升高温度，以在热源和冷源之间实现更大的温差，反之亦然。
实施例4空调AWG混合系统：
如图6所示，构建了一个空调AWG混合系统设备，类似于实施例1图7中的设备。
该混合系统包括通过进入空调系统的一个交换器(42)部分的加湿来降低空气温度。之后，热空气进入AWG水提取系统的交换器(87)部分，交换器(87)冷却到低于湿空气露点的温度；然后，空气饱和，空气中所含的水将冷凝并落入蓄水器或类似物(95)，从而每立方米空气提取的水的克数，这在焓湿图中通过每千克干燥空气中水的克数轴显示出来。这个体积的水将被输送到加湿器(96)，该加湿器可以具有蓄水器容器或水箱或类似物(95)，以积聚没有有效利用而落下的水。为了重新开始该过程，离开交换器(87)的空气将通过交换器(88)，交换器(88)是同一AWG水提取系统的一部分，该系统将加热空气以释放到环境中。
该系统具有蓄水器或类似物(95)和AWG水回路(116)，该回路连接这些并将水箱注入加湿器(96)，加湿器通过面板或通过高压水露或任何类似元件注入来加湿。
该系统的水分损失很小，因为交换器(87)不会吸收100％的饱和空气；因此，由于该设备作为水提取器工作，当混合系统未启动时，只有AWG系统可以启动其热交换器(87)和(88)以吸收和积聚水。该系统还可以部分加湿，无论是否再次提取空气中的水分。
该系统节省了大量能源，因为该方法的出色性能允许以低能耗提取水，并且该水可用于降低温度。因此，由于通过热交换器(42)的空气温度较低，热交换器(42)使得空调系统的施力单元(10)以较小的负载工作，这是由于通过热流体回路(93)的温度较低。
干式冷却器或热交换器(42)也可以用于通过回路(92)和(93)将从热交换器(41)提取的热量输送到“自由冷却”热交换器(42)，而不需要使用压缩；以及在具有级联系统的情况下，两者中只有一个可以被使用。将回路(92)或(93)连接到回路(C93)，因此“自由冷却”热交换器就会连接到三号和四号交换器的设备。
混合系统的操作选项如下：
1-使用AWG水提取系统吸收空气中的水分。
2-使用储存的水完全或部分加湿通过热交换器(42)的空气，以降低相应系统的施力单元(10)的工作量。
3-使用储存的水完全或部分加湿通过热交换器(42)的空气，以降低相应系统的施力单元(10)的工作量并通过热交换器(87)提取所含的水(图6)。
4-在不加湿的情况下使用带有热交换器(42)的空调系统。
5-使用储存的水完全或部分加湿通过热交换器(42)的空气，以降低相应系统的施力单元(10)的工作量，而无需使用压缩和产生相变，仅使用回路(93)使其直接通过热交换器(42)和热交换器(41)，必要时可加装风机(10)。
6-所有先前的步骤都可以使用具有级联AWG水提取系统(图4)和/或级联空调系统(图5)的混合系统(图6)，以及直接使用热交换器(34)的自然冷却，热交换器(34)具有在大气压下具有较低熔化/凝固温度的相变材料。
该系统节省了大量的能源，因为该方法的出色性能允许以很高的能源效率提取水，并且可以降低温度。因此，由于通过热交换器(42)的空气温度较低，热交换器(42)使得空调系统的施力单元(10)以较小的负载工作，这是由于通过热流体回路(93)的温度较低。
在对相变材料(PCM)/空气热交换系统(设备)进行热评估期间获得的主要结果，分两个阶段进行。本报告收集了对不同PCM压缩压力进行的实验温差测量和进入设备的空气温度，还估算了泵所做的压缩功(阶段1)。虽然两个阶段都提供了所分析的不同情况下由气流释放和吸收的热量的结果，但在第二阶段，通过测量泵的能耗，验证了第一阶段提出的关于设备高COP的假设。为此，使用了比第一阶段更有效的压缩系统。
第二份报告描述了在对相变材料(PCM)/空气热交换系统(设备)进行热评估的第二阶段获得的主要结果。本报告收集了对不同PCM压缩压力进行的实验温差测量和进入设备的空气温度，还计算了泵的能耗。在这一阶段，提供了所分析的不同情况下由气流释放和吸收热量的结果，并验证了第一阶段提出的关于设备高COP的假设，精确地通过测量压缩系统能耗，比第一阶段使用的更高效。
图10显示了基于进气压力和温度的COP响应表面。在220[bar]和21.7[℃]下获得更高的COP值(20.26)。该表面还显示了COP呈现最小值(>220[bar])的压力范围。这在图10中得到了认可，该图显示了系统排放热量过程的性能系数。
关于该设备的高COP潜力，已在第二阶段进行了验证。在220[bar]压力和22.0[℃]温度下，在吸收热量和排放热量过程中观察到的最大COP分别为19.55±9.55和20.26±0.59。
图8中的图表显示的是COP，而不是COP百分比，第二个中可以看到COP百分比，对于确定的PCM，最大T变化为25℃。
在这种情况下，100％COP相当于19.8COP，50％COP相当于9.9COP。
50％的温度T变化相当于12.5C，100％的T变化相当于25C。
如果系统是完美的并且没有因温度变化而造成的损失，或者如果管状物和PCM的比热为0，则“蓝色”实线相当于COP。
“系列二橙色”短划线表示如果有低比热子系统，“灰色”点状虚线如果没有系统，这就是为什么在80％时，没有系统的COP为2，而有系统的COP为6(这是最大值和最小值之间的平均值)。重要的是要记住，低比热子系统由一些阀(337as,37ai,37bs,37bi；81ai,81bs,81b；81as,81ai,81bs,81bi)组成。
图9的图表显示了COP；图9的图表显示了COP百分比，对于确定的PCM，最大温度T变化为17℃。
对于图9的示例，50％的温度变化相当于8.5℃，100％的温度变化相当于17℃，其中实线对应于COP，如果系统没有因“理想”材料的比热而产生的能量损失，并且没有因温度变化而产生的损失，如果管状物和PCM的比热为0。同时，短划线对应于使用低比热系统的系统，点状虚线对应于未使用低比热子系统的专利申请PCT/CL2018/050156系统；因此，在80％时，未使用低比热子系统的COP为2，而低比热子系统的COP为6(最大值和最小值之间的平均值)。
Claims (26)
1.一种从环境中提取水并通过两个或多个环境之间的热传递来控制温度的系统，能耗低，适用于家庭、商业或工业，包括：
a)至少一个施力单元(10)，能够提高或降低热工质压力，其中，所述施力单元(10)包括：气缸(1)，所述气缸(1)内部包括至少一个与活塞(27)连接的柱塞(2)，其中，所述活塞(27)通过启动方向控制阀(29)交替运动，所述方向控制阀(29)接收来自液压泵(32)的液压流体；
b)至少一个与所述气缸(1)连接的封闭腔室，其中，所述封闭腔室包括：
至少一个与至少一个封闭的散热器(8a,8b)连接的管状物(12)，其中热工质在所述封闭腔室内被压缩，其中发生从液态到固态或相反的变化，或从固态变为另一种固态或相反的变化；和
c)控制单元(11)，根据从所述封闭腔室得到的温度和压力来调节所述方向控制阀(29)的操作；
d)第一传热回路(92)，其包括：
阀(37ia)，其在入口处与阀(81ia)连接，至少一个相变热交换器(34a)，所述相变热交换器(34a)包括置于其第一侧的散热器(8a)；
在所述相变热交换器(34a)的出口处，连接有阀(81sa)，所述阀(81sa)随后与阀(37sa)连接，然后所述阀(37sa)连接到第一热交换器(41)，阀(37ia)从所述第一热交换器(41)连接出来以关闭所述第一传热回路(92)；
e)第二传热回路(93)，其包括：
阀(37ib)，其在入口处与阀(81ib)连接，至少一个相变热交换器(34b)，所述相变热交换器(34b)包括置于其第二侧的散热器(8b)；
在所述相变热交换器(34b)的出口处，连接有阀(81sb)，所述阀(81sb)随后与阀(37sb)连接，然后所述阀(37sb)连接到第二热交换器(42)，阀(37ib)从第二个热交换器(42)连接出来以关闭所述第二传热回路(93)，其中阀(37as,37ai,37bs,37bi；81ai,81bs,81bi；81as,81ai；81bs,81bi)由所述控制单元(11)控制。
2.如权利要求1所述的从环境中提取水的系统，其中：就空气流动而言，所述第一热交换器(41)在同一管道(97)内位于所述第二热交换器(42)之前，其中，所述第一热交换器(41)和所述第二热交换器(42)之间设有蓄水器(95)。
3.如权利要求2所述的从环境中提取水的系统，其中，所述系统还具有空气再循环系统(153)，所述空气再循环系统(153)包括位于空气管道内的风机(152)，使得空气通过一些扩散器(155)进出管道(97)，所述扩散器(155)位于所述第一热交换器(41)的下游。
4.如权利要求2所述的从环境中提取水的系统，其中，所述施力单元(10)还包括第二气缸(2001)，所述第二气缸(2001)内部包括至少一个与活塞(2027)连接的柱塞(2002)，其中，所述活塞(2027)通过启动方向控制阀(2029)交替运动，所述方向控制阀(2029)接收来自液压泵(32)的液压流体；
其中，所述第一传热回路和所述第二传热回路(92,93)通过热交换器(67A,67B)的选择阀串联连接到另一个第一传热回路和第二传热回路(92,93)，其中另一个第一传热回路和第二传热回路(92,93)连接到第一热交换器和第二热交换器(41,42)，并且其中：
a)另一个第一传热回路(92)，其包括：
阀(2037ia)，其在入口处与阀(2081ia)连接，至少一个相变热交换器(2034)，所述相变热交换器(2034)包括置于其第一侧的散热器(2008a)；
在所述相变热交换器(2034)的出口处，连接有阀(2081sa)，所述阀(2081sa)随后与阀(2037sa)连接，然后阀(2037sa)连接到第一热交换器(41)，阀(2037ia)从所述第一热交换器(41)连接出来以关闭另一个第一传热回路(92)，和
b)另一个第二传热回路(93)，包括：
阀(2037ib)，其在入口处与阀(2081ib)连接，至少一个相变热交换器(2034)，所述相变热交换器(2034)包括置于其第二侧的散热器(2008b)；
在所述相变热交换器(2034)的出口处，连接有阀(2081sb)，所述阀(2081sb)随后与阀(2037sb)连接，然后(2037sb)连接到另一个第二热交换器(42)，阀(37ib)从另一个所述第二热交换器(42)连接出来以关闭另一个第二传热回路(93)。
5.如权利要求1所述的从环境中提取水的系统，其中，所述施力单元(10)还包括第二气缸(2001)，所述第二气缸(2001)内部包括至少一个与活塞(2027)连接的柱塞(2002)，其中，所述活塞(2027)通过启动方向控制阀(2029)交替移动，所述方向控制阀(2029)接收来自液压泵(32)的液压流体；
其中，第一传热回路和第二传热回路(92,93)串联连接到另一个第一传热回路和第二传热回路(92,93)，其中另一个第一传热回路和第二传热回路(92,93)连接到第一热交换器和第二热交换器(41,42)，并且其中：
c)另一个第一传热回路(92)，包括：
阀(2037ai)，其在入口处与阀(2081ai)连接，至少一个相变热交换器(2034)，所述相变热交换器(2034)包括置于其第一侧的散热器(2008a)；
在所述相变热交换器(2034)的出口处，连接有阀(2081as)，所述阀(2081as)与阀(2037as)连接，然后阀(2037as)连接到第一热交换器(41)，阀(2037ai)从所述第一热交换器(41)连接出来以关闭另一个第一传热回路(92)，并且
d)另一个第二传热回路(93)，包括：
阀(2037bi)，其在入口处与阀(2081bi)连接，至少一个相变热交换器(2034)，所述相变热交换器(2034)包括置于其第一侧的散热器(2008b)；
在所述相变热交换器(2034)的出口处，连接有阀(2081bs)，所述阀(2081bs)与阀(2037bs)连接，然后阀(2037bs)连接到另一个第二热交换器(42)，阀(37bi)从另一个所述第二热交换器(42)连接出来关闭另一个第二传热回路(93)，形成子系统(2000)。
6.如权利要求1所述的从环境中提取水的系统，还包括并行的第二系统，所述第二系统包括：
a)至少一个施力单元(1010)，能够增加或减少热工质的压力，其中，所述施力单元(1010)包括：气缸(1001)，所述气缸(1001)内部包括至少一个与活塞(1027)连接的柱塞(1002)，其中，所述活塞(1027)通过启动方向控制阀(1029)而交替运动，所述方向控制阀(1029)接收来自液压泵(1032)的液压流体；
b)至少一个与所述气缸(1001)连接的封闭腔室，其中，所述封闭腔室包括：
至少一个与至少一个封闭的散热器(1008a,1008b)连接的管状物(1012)，其中热工质在所述封闭腔室内被压缩，其中发生从液态到固态或相反的变化，或从固态变为另一种固态或相反的变化；和
c)控制单元(1011)，根据从所述封闭腔室得到的温度和压力来调节所述方向控制阀(1029)的操作；
d)第一传热回路(1092)，其包括：
阀(1037ia)，其在入口处与阀(1081ia)连接，至少一个相变热交换器(1034)，所述相变热交换器(1034)包括置于其第一侧的散热器(1008a)；
在所述相变热交换器(1034)的出口处，连接有阀(1081sa)，所述阀(1081sa)随后与阀(1037sa)连接，然后所述阀(1037sa)连接到第一热交换器(1087)，阀(1037ia)从所述第一热交换器(1087)连接出来以关闭所述第一传热回路(1092)；
e)第二传热回路(1093)，其包括：
阀(1037ib)，其在入口处与阀(1081ib)连接，至少一个相变热交换器(1034)，所述相变热交换器(1034)包括置于其第二侧的散热器(1008b)；
在所述相变热交换器(1034)的出口，连接有阀(1081sb)，所述阀(1081sb)随后与阀(1037sb)连接，然后所述阀(1037sb)连接到第二热交换器(88)，阀(1037ib)从所述第二热交换器(88)连接出来以关闭第二个传热回路(1093)；
管道(97)，所述管道(97)根据气流包括以下部件：
温湿度传感器(99)，位于所述管道(97)的近端，其与所述控制单元(1011)功能连接；风机(30)，位于所述管道(97)的远端以从所述管道(97)中抽取空气；
所述第二热交换器(42)位于所述温湿度传感器(99)之后，通过热交换器(41)对环境进行加热或冷却，所述热量根据阀(37as,37ai,37bs,37bi)配置来自所述相变热交换器(34A,34B)，然后第三热交换器(87)凝结空气中的水，其中，水通过管道(97)开口并沉积在蓄水器(95)中，在所述第三热交换器(87)之后是第四热交换器(88)，其将热量传递给空气，所述热量根据阀(1037as,1037ai,1037bs,1037bi)配置来自所述相变热交换器(1034A,1034B)，并且所述控制单元(1011)还调节阀(1037as,1037ai,1037bs,1037bi；1081ai,1081bs,1081bi；1081as,1081ai,1081bs,1081bi)的操作。
7.如权利要求5所述的从环境中提取水的系统，其中，还包括并行的，
第二子系统(1000)，其中所述第一热交换器(41)由第三热交换器(87)取代，所述第二热交换器(42)由第四热交换器(88)取代，所述系统还包括：
管道(97)，所述管道(97)根据气流包括以下部件：
温湿度传感器(99)，位于所述管道(97)的近端，其与控制单元(11)功能连接；风机(30)，位于所述管道(97)的远端以从所述管道(97)中抽取空气；
第二热交换器(42)位于温湿度传感器(99)之后，以向空气释放热量，所述热量根据阀(37as,37ai,37bs,37bi)配置来自所述相变热交换器(34A,34B)，然后是第三热交换器(87)凝结来自空气中的水，其中水通过管道(97)开口并沉积在蓄水器(95)中，在所述第三热交换器(87)之后是第四热交换器(88)，所述第四热交换器(88)将热量传递给空气，所述热量根据阀(1037as,1037ai,1037bs,1037bi)配置并通过所述热交换器(67A,67B)的其他选择阀来自所述相变热交换器(1034A,1034B)。
8.如权利要求6或7所述的从环境中提取水的系统，其中所述管道(97)的近端还包括加湿器，以增加进入空气的湿度。
9.如权利要求8所述的从环境中提取水的系统，其中，所述加湿器是喷水器(116)。
10.如权利要求9所述的从环境中提取水的系统，其中，所述蓄水器(95)连接到所述喷水器(116)以向所述喷水器(116)提供水。
11.如权利要求9所述的从环境中提取水的系统，其中，所述加湿器还包括位于所述喷水器(116)下方的网状物(96)以改善水分布。
12.如权利要求9所述的从环境中提取水的系统，其中，所述蓄水器(95)连接水处理系统，供人、动物或植物使用。
13.一种从环境中提取水并通过两个或多个环境之间的热传递来控制温度的方法，能耗低，适用于家庭、商业或工业，其中所述方法包括以下步骤：
a)将热工质注入到与气缸(1)连接的封闭腔室中，其中所述封闭腔室包括至少一个与至少一个散热器(8a,8b)连接的管状物(12)；
b)根据从所述封闭腔室获得的温度和压力，通过控制单元(11)调节方向控制阀(29)的操作；
c)根据各种热工质的相图压缩热工质，以提高所述封闭腔室内的热工质的温度，从而通过一些阀(37as,37ai,37bs,37bi)将热量传递到第二传热回路(93)，并对相对侧进行减压以冷却热工质，根据相对侧的各种热工质的相图降低所述封闭腔室内该流体的温度，以通过一些阀(37as,37ai,37bs,37bi)穿过至少一个施力单元(10)从第一传热回路(92)吸收热量，其中所述施力单元(10)包括：气缸(1)，其内部包括至少一个与活塞(27)连接的柱塞(2)，其中，所述活塞(27)通过启动方向控制阀(29)而交替运动，所述方向控制阀(29)接收来自液压泵(32)的液压流体；
d)根据各种热工质的相图，由于压力的增加，产生热工质从液态到固态或相反的状态变化，或从固态到另一种固态或相反的状态变化；和
e)通过由控制单元(11)控制的一些阀(81ai,81bs,81bi；81as)引导的传热流体的再循环来平衡两个腔室(34a,34b)的温度，同时在封闭腔室内的热工质保持压缩状态；
f)降低腔室(34)的压缩侧的温度，直到低于腔室(34)的另一侧的温度，所述腔室(34)的另一侧在先前步骤中未压缩，其中一些阀(37as,37ai,37bs,37bi)允许所述第一传热回路(92)的传热流体通过第一热交换器(41)，并且阀(37as,37ai,37bs,37bi)允许腔室(34)的减压侧的温度升高直到高于腔室(34)的另一侧的温度，该侧在先前的步骤中通过第二传热回路(93)的流体被压缩，所述第二传热回路(93)的流体通过第二热交换器(42)，其中，所述阀(37as,37ai,37bs,37bi)由控制单元(11)控制；
g)根据各种热工质的相图，从最初被压缩的一侧对封闭腔室内的热工质进行减压，并通过启动方向控制阀(29)压缩另一个封闭腔室内的热工质，而不启动阀(37as,37ai,37bs,37bi)，以再次引发由于低压和低温引起的状态变化；
h)重复步骤e)至g)，直到所述第一热交换器(41)和所述第二热交换器(42)达到所需温度。
14.如权利要求12所述的从环境中提取水的方法，其中，包括以下步骤：
设置管道(97)，其中插入所述第一热交换器(41)和所述第二热交换器(42)；和
当位于同一管道(97)内的所述第一热交换器(41)和所述第二热交换器(42)之间的蓄水器(95)中的水沉淀时，通过所述管道(97)内的凝结从气流中提取水。
15.如权利要求13所述的从环境中提取水的方法，其中，还包括以下步骤：
通过空气再循环系统(153)使来自管道(97)的空气或湿空气再循环，所述空气再循环系统(153)包括在空气管道内的风机(152)，使得空气通过一些扩散器(155)进出管道(97)，所述扩散器(155)位于所述第一热交换器(41)的下游。
16.如权利要求13所述的从环境中提取水的方法，其中，还包括以下并行操作步骤：
a)将热工质注入到与气缸(1001)连接的封闭腔室中，其中所述封闭腔室包括至少一个与至少一个散热器(1008a,1008b)连接的管状物(1012)；
b)根据从所述封闭腔室获得的温度和压力，通过控制单元(11)调节方向控制阀(29)的操作；
c)根据各种热工质的相图压缩热工质，以提高所述封闭腔室内的热工质的温度，从而通过一些阀(1037as,1037ai,1037bs,1037bi)将热量传递到第二传热回路(1093)，并对相对侧进行减压以冷却热工质，根据相对侧的各种热工质的相图降低所述封闭腔室内该流体的温度，以通过一些阀(1037as,1037ai,1037bs,1037bi)穿过至少一个施力单元(10)从第一传热回路(1092)吸收热量，其中所述施力单元(10)包括：气缸(1001)，其内部包括至少一个与活塞(1027)连接的柱塞(1002)，其中，所述活塞(1027)通过启动方向控制阀(1029)而交替运动，所述方向控制阀(1029)接收来自液压泵(32)的液压流体；
d)根据各种热工质的相图，由于压力的增加，产生热工质从液态到固态或相反的状态变化，或从固态到另一种固态或相反的状态变化；和
e)通过由控制单元(1011)控制的一些阀(1081ai,1081bs,1081bi；1081as)引导的传热流体的再循环来平衡两个腔室(1034a,1034b)的温度，同时在封闭腔室内的热工质保持压缩状态；
f)降低腔室(1034)的压缩侧的温度，直到低于腔室(1034)的另一侧的温度，所述腔室(1034)的另一侧在先前步骤中未压缩，其中一些阀(1037as,1037ai,1037bs,1037bi)允许第一传热回路(1092)的传热流体通过第三热交换器(87)，并且阀(1037as,1037ai,1037bs,1037bi)允许腔室(1034)的减压侧的温度升高直到高于腔室(1034)的另一侧的温度，该侧在先前的步骤中通过第二传热回路(93)的流体被压缩，第二传热回路(1093)的流体通过第四热交换器(88)，其中，所述阀(1037as,1037ai,1037bs,1037bi)由控制单元(1011)控制；
g)根据各种热工质的相图，从最初被压缩的一侧对封闭腔室内的热工质进行减压，并通过启动方向控制阀(1029)压缩另一个封闭腔室内的热工质，而不启动阀(1037as,1037ai,1037bs,1037bi)，以再次引发由于低压和低温引起的状态变化；
h)重复步骤e)至g)，直到在所述第三热交换器(87)和所述第四热交换器(88)达到所需温度；
i)设置管道(97)，其中首先插入所述第二热交换器(42)，然后插入所述第三热交换器(87)和所述第四热交换器(88)；
j)当位于同一管道(97)内的所述第三热交换器(87)下方的蓄水器(95)中的水沉淀时，通过管道(97)内的凝结从空气流中提取水。
17.如权利要求14、15或16所述的从环境中提取水的方法，其中，包括以下步骤：
设置温湿度传感器(99)，位于所述管道(97)的近端，以通过控制单元(11)控制系统从空气中提取水。
18.一种从环境中提取水并通过两个或多个环境之间的热传递来控制温度的方法，能耗低，适用于家庭、商业或工业，其中所述方法包括以下步骤：
a)将两个改变状态的温度不同的热工质分别注入封闭腔室(34a,34b,2034a,2034b)，每个封闭腔室连接到各自的气缸(1,2001)，其中，这些封闭腔室(34a,34b,2034a,2034b)包括至少一个与至少一个散热器(8a,8b,2008a,2008b)连接的管状物(12,2012)；
b)根据从所述封闭腔室获得的温度和压力，通过控制单元(11)调节方向控制阀(29,2029)的操作；
c)根据各种热工质的相图压缩热工质，以提高封闭腔室(2034a,2034b)内的热工质的温度，从而通过一些阀(2037as,2037ai,2037bs,2037bi)将热量传递到第二传热回路(93)，并对相对侧(2034a或2034b)进行减压以冷却热工质，根据各种热工质的相图以降低封闭腔室(2034a或2034b)内流体的温度，以吸收将所述封闭腔室(2034a或2034b)与一些封闭腔室(34a,34b)连接的辅助传热回路(C93a或C93b)的热量，所述一些封闭腔室(34a,34b)具有利用封闭腔室(34a,34b)吸收热量的减压热工质，所述封闭腔室(34a,34b)具有释放热量的压缩热工质；
d)对所述封闭腔室(34a,34b)的相对侧进行减压以冷却热工质，该侧具有压缩热工质，根据各种热工质的相图降低所述封闭腔室内的该流体的温度，以通过一些阀(37as,37ai,37bs,37bi)穿过至少一个施力单元(10)从第一传热回路(92)吸收热量，其中所述施力单元(10)包括：气缸(1)，其内部包括至少一个与活塞(27)连接的柱塞(2)，其中，所述活塞(27)通过启动方向控制阀(29)而交替运动，所述方向控制阀(29)接收来自液压泵(32)的液压流体；
e)根据各种热工质的相图，由于压力的增加，产生热工质从液态到固态或相反的状态变化，或从固态到另一种固态或相反的状态变化；和
f)通过由控制单元(11)控制的一些阀(81ai,81bs,81bi；81as)和阀(2081ai,2081bs,2081bi)引导的传热流体的再循环来平衡腔室(34a,34b,2034a,2034b)的温度，同时在封闭腔室(34a,34b,2034a,2034b)内的热工质保持压缩状态；
g)通过一些阀(37as,37ai,37bs,37bi)降低腔室(34a或34b)的压缩侧的温度，直到低于腔室(34a或34b)的另一侧的温度，所述腔室(34a或34b)的另一侧在先前步骤中通过穿过第一热交换器(41)的第一传热回路(92)的流体减压，阀(2037as,2037ai,2037bs,2037bi)允许腔室(2034a或23034b)的减压侧的温度升高直到高于腔室(2034a或2034b)的另一侧的温度，所述腔室(2034a或2034b)的另一侧在先前的步骤中通过穿过第二热交换器(42)的第二传热回路(93)的流体被压缩，阀(37as,37ai,37bs,37bi)和阀(2037as,2037ai,2037bs,2037bi)通过辅助传热回路(C93a或C93b)允许具有减压流体的腔室(34a或34b)的温度升高，允许具有压缩流体的腔室(2034a或2034b)的温度降低，其中，阀(37as,37ai,37bs,37bi)和阀(2037as,2037ai,2037bs,2037bi)由控制单元(11)控制；
h)根据各种热工质的相图，从最初被压缩的一侧对封闭腔室(34a,34b,2034a,2034b)内的热工质进行减压，并通过启动方向控制阀(29或2029)压缩其余封闭腔室内的热工质，而不启动阀(37as,37ai,37bs,37bi)和阀(2037as,2037ai,2037bs,2037bi)，以再次引发由于低压和低温引起的状态变化；
i)重复步骤f)至h)，直到所述第一热交换器(41)和所述第二热交换器(42)达到所需温度。
19.如权利要求18所述的从环境中提取水的方法，其中：在重复步骤f)到h)直到所述第一热交换器(41)和所述第二热交换器(42)达到所需温度之后，所述方法还包括根据空气温度和湿度启动截止阀(67a)，使穿过所述腔室(2034a,2034b)的所述第一传热回路(92)的流体循环，或启动所述截止阀(67b)以使穿过所述腔室(34a,34b)的所述第二传热回路(93)的流体循环。
20.如权利要求18或19所述的从环境中提取水的方法，其中，包括以下步骤：
设置管道(97)，其中插入所述第一热交换器(41)和所述第二热交换器(42)；
当位于同一管道(97)内的所述第一热交换器(41)和所述第二热交换器(42)之间的蓄水器(95)中的水沉淀时，通过所述管道(97)内的凝结从气流中提取水。
21.如权利要求20所述的从环境中提取水的方法，其中，包括以下步骤：
通过空气再循环系统(153)使来自管道(97)的空气或湿空气再循环，所述空气再循环系统(153)包括在空气管道内的风机(152)，因此空气通过一些扩散器(155)进出管道(97)，所述扩散器(155)位于所述第一热交换器(41)的下游。
22.如权利要求18所述的从环境中提取水的方法，其中，所述方法还包括以下并行操作步骤：
a)将两个改变状态的温度不同的热工质分别注入封闭腔室(1034a,1034b,3034a,3034b)，每个封闭腔室连接到各自的气缸(1001,3001)，其中，这些封闭腔室(1034a,1034b,3034a,3034b)包括至少一个与至少一个散热器(1008a,1008b,3008a,3008b)连接的管状物(1012,3012)；
b)根据从所述封闭腔室获得的温度和压力，通过控制单元(1011)调节方向控制阀(1029,3029)的操作；
c)根据各种热工质的相图压缩热工质，以提高封闭腔室(3034a,3034b)内的热工质的温度，从而通过一些阀(3037as,3037ai,3037bs,3037bi)将热量传递到第二传热回路(1093)，并对相对侧(3034a或3034b)进行减压以冷却热工质，根据各种热工质的相图以降低封闭腔室(3034a或3034b)内流体的温度，以吸收将封闭腔室(2034a或2034b)与一些封闭腔室(1034a,1034b)连接的辅助传热回路(C1093a或C1093b)的热量，所述一些封闭腔室(1034a,1034b)具有利用封闭腔室(1034a,1034b)吸收热量的减压热工质，所述封闭腔室(1034a,1034b)具有释放热量的压缩热工质；
d)对所述封闭腔室(1034a,1034b)的相对侧进行减压以冷却热工质，该侧具有压缩热工质，根据各种热工质的相图降低所述封闭腔室内的该流体的温度，以通过一些阀(1037as,1037ai,1037bs,1037bi)穿过至少一个施力单元(10)从第一传热回路(1092)吸收热量，其中所述施力单元(10)包括：气缸(1001)，其内部包括至少一个与活塞(1027)连接的柱塞(1002)，其中，所述活塞(1027)通过启动方向控制阀(1029)而交替运动，所述方向控制阀(29)接收来自液压泵(1032)的液压流体；
e)根据各种热工质的相图，由于压力的增加，产生热工质从液态到固态或相反的状态变化，或从固态到另一种固态或相反的状态变化；和
f)通过由控制单元(1011)控制的一些阀(1081ai,1081bs,1081bi；1081as)和阀(3081ai,3081bs,3081bi；3081as)引导的传热流体的再循环来平衡腔室(1034a,1034b,3034a,3034b)的温度，同时在封闭腔室(1034a,1034b,3034a,3034b)内的热工质保持压缩状态；
g)通过一些阀(1037as,1037ai,1037bs,1037bi)降低腔室(1034a或1034b)的压缩侧的温度，直到低于腔室(1034a或1034b)的另一侧的温度，所述腔室(1034a或1034b)的另一侧在先前步骤中通过穿过第四热交换器(88)的第一传热回路(1092)的流体减压，阀(3037as,3037ai,3037bs,3037bi)允许腔室(3034a或3034b)的减压侧的温度升高直到高于腔室(3034a或3034b)的另一侧的温度，所述腔室(3034a或3034b)的另一侧在先前的步骤中通过穿过第四热交换器(88)的第二传热回路(1093)的流体被压缩，阀(37as,37ai,37bs,37bi)和阀(2037as,2037ai,2037bs,2037bi)通过辅助传热回路(C1093a或C1093b)允许具有减压流体的腔室(1034a或1034b)的温度升高，允许具有压缩流体的腔室(2034a或2034b)的温度降低，其中，阀(1037as,1037ai,1037bs,1037bi)和阀(3037as,3037ai,3037bs,3037bi)由控制单元(1011)控制；
h)根据各种热工质的相图，从最初被压缩的一侧对封闭腔室(1034a,1034b,3034a,3034b)内的热工质进行减压，并通过启动方向控制阀(1029或3029)压缩其余封闭腔室内的热工质，而不启动阀(1037as,1037ai,1037bs,1037bi)和阀(3037as,3037ai,3037bs,3037bi)，以再次引发由于低压和低温引起的状态变化；
i)设置管道(97)，其中首先插入所述第二热交换器(42)，然后插入所述第三热交换器(87)和所述第四热交换器(88)；
j)当位于同一管道(97)内的所述第三热交换器(87)下方的蓄水器(95)中的水沉淀时，通过所述管道(97)内的凝结从气流中提取水；和
k)重复步骤f)至h)，直到所述第三热交换器(87)和所述第四热交换器(88)达到所需温度。
23.如权利要求22所述的从环境中提取水的方法，其中，所述方法还包括以下步骤：
通过加湿器抽取积水以供使用，
降低通过所述管道(97)进入的空气的温度。
24.如权利要求20、21、22或23所述的从环境中提取水的方法，其中，包括以下步骤：
设置温湿度传感器(99)，位于所述管道(97)的近端，以通过控制单元(11)控制系统从空气中提取水。
25.一种从环境中提取水并通过两个或多个环境之间的热传递来控制温度的方法，能耗低，适用于家庭、商业或工业，其中所述方法包括以下步骤：
a)将热工质注入到与气缸(1)连接的封闭腔室中，其中所述封闭腔室包括至少一个与至少一个散热器(8a,8b)连接的管状物(12)；
b)根据从所述封闭腔室获得的温度和压力，通过控制单元(11)调节方向控制阀(29)的操作；
c)根据各种热工质的相图压缩热工质，以提高封闭腔室内的热工质的温度，从而通过一些阀(37as,37ai,37bs,37bi)将热量传递到第二传热回路(93)，并对相对侧进行减压以冷却热工质，根据相对侧的各种热工质的相图降低所述封闭腔室内该流体的温度，以通过一些阀(37as,37ai,37bs,37bi)穿过至少一个施力单元(10)从第一传热回路(92)吸收热量，其中所述施力单元(10)包括：气缸(1)，其内部包括至少一个与活塞(27)连接的柱塞(2)，其中，所述活塞(27)通过启动方向控制阀(29)而交替运动，所述方向控制阀(29)接收来自液压泵(32)的液压流体；
d)根据各种热工质的相图，由于压力的增加，产生热工质从液态到固态或相反的状态变化，或从固态到另一种固态或相反的状态变化；和
e)通过由控制单元(11)控制的一些阀(81ai,81bs,81bi；81as)引导的传热流体的再循环来平衡两个腔室(34a,34b)的温度，同时在封闭腔室内的热工质保持压缩状态；
f)降低腔室(34)的压缩侧的温度，直到低于腔室(34)的另一侧的温度，所述腔室(34)的另一侧在先前步骤中未压缩，其中一些阀(37as,37ai,37bs,37bi)允许第一传热回路(92)的传热流体通过第二热交换器(42)，并且阀(37as,37ai,37bs,37bi)允许腔室(34)的减压侧的温度升高直到高于腔室(34)的另一侧的温度，该侧在先前的步骤中通过第二传热回路(93)的流体被压缩，第二传热回路(93)的流体通过第一热交换器(41)，其中，阀(37as,37ai,37bs,37bi)由控制单元(11)控制；
g)根据各种热工质的相图，从最初被压缩的一侧对封闭腔室内的热工质进行减压，并通过启动方向控制阀(29)压缩另一个封闭腔室内的热工质，而不启动阀(37as,37ai,37bs,37bi)，以再次引发由于低压和低温引起的状态变化；
h)重复步骤e)至g)直到在所述第二热交换器(42)和所述第一热交换器(41)达到所需温度。
26.一种从环境中提取水并通过两个或多个环境之间的热传递来控制温度的方法，能耗低，适用于家庭、商业或工业，其中所述包括以下步骤：
a)将两个改变状态的温度不同的热工质分别注入封闭腔室(34a,34b,2034a,2034b)，每个封闭腔室连接到各自的气缸(1,2001)，其中，这些封闭腔室(34a,34b,2034a,2034b)包括至少一个与至少一个散热器(8a,8b,2008a,2008b)连接的管状物(12,2012)；
b)根据从所述封闭腔室获得的温度和压力，通过控制单元(11)调节方向控制阀(29,2029)的操作；
c)根据各种热工质的相图压缩热工质，以提高封闭腔室(2034a,2034b)内的热工质的温度，从而通过一些阀(2037as,2037ai,2037bs,2037bi)将热量传递到第二传热回路(93)，并对相对侧(2034a或2034b)进行减压以冷却热工质，根据各种热工质的相图以降低封闭腔室(2034a或2034b)内流体的温度，以吸收将封闭腔室(2034a或2034b)与一些封闭腔室(34a,34b)连接的辅助传热回路(C93a或C93b)的热量，所述一些封闭腔室(34a,34b)具有利用封闭腔室(34a,34b)吸收热量的减压热工质，所述封闭腔室(34a,34b)具有释放热量的压缩热工质；
d)对所述封闭腔室(34a,34b)的相对侧进行减压以冷却热工质，该侧具有压缩热工质，根据各种热工质的相图降低该封闭腔室内的该流体的温度，以通过一些阀(37as,37ai,37bs,37bi)穿过至少一个施力单元(10)从第一传热回路(92)吸收热量，其中所述施力单元(10)包括：气缸(1)，其内部包括至少一个与活塞(27)连接的柱塞(2)，其中，所述活塞(27)通过启动方向控制阀(29)而交替运动，所述方向控制阀(29)接收来自液压泵(32)的液压流体；
e)根据各种热工质的相图，由于压力的增加，产生热工质从液态到固态或相反的状态变化，或从固态到另一种固态或相反的状态变化；和
f)通过由控制单元(11)控制的一些阀(81ai,81bs,81bi；81as)和阀(2081ai,2081bs,2081bi)引导的传热流体的再循环来平衡腔室(34a,34b,2034a,2034b)的温度，同时在封闭腔室(34a,34b,2034a,2034b)内的热工质保持压缩状态；
g)通过一些阀(37as,37ai,37bs,37bi)降低腔室(34a或34b)的压缩侧的温度，直到低于腔室(34a或34b)的另一侧的温度，所述腔室(34a或34b)的另一侧在先前步骤中通过穿过第二热交换器(42)的第一传热回路(92)的流体减压，阀(2037as,2037ai,2037bs,2037bi)允许腔室(2034a或2034b)的减压侧的温度升高直到高于腔室(2034a或2034b)的另一侧的温度，所述腔室(2034a或2034b)的另一侧在先前的步骤中通过穿过第一热交换器(41)的第二传热回路(93)的流体被压缩，阀(37as,37ai,37bs,37bi)和阀(2037as,2037ai,2037bs,2037bi)通过辅助传热回路(C93a或C93b)允许具有减压流体的腔室(34a或34b)的温度升高，允许具有压缩流体的腔室(2034a或2034b)的温度降低，其中，阀(37as,37ai,37bs,37bi)和阀(2037as,2037ai,2037bs,2037bi)由控制单元(11)控制；
h)根据各种热工质的相图，从最初被压缩的一侧对封闭腔室(34a,34b,2034a,2034b)内的热工质进行减压，并通过启动方向控制阀(29或2029)压缩其余封闭腔室内的热工质，而不启动阀(37as,37ai,37bs,37bi)和阀(2037as,2037ai,2037bs,2037bi)，以再次引发由于低压和低温引起的状态变化；
重复步骤f)至h)直到所述第二热交换器(42)和所述第一热交换器(41)达到所需温度。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201962910207P | 2019-10-03 | 2019-10-03 | |
| US62/910,207 | 2019-10-03 | ||
| PCT/EP2020/077712 WO2021064202A1 (en) | 2019-10-03 | 2020-10-02 | A system and method, to extract water from the environment and regulate temperature with low energy use using a thermal heat exchange cascade |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114786790A true CN114786790A (zh) | 2022-07-22 |
Family
ID=72840498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202080085668.4A Pending CN114786790A (zh) | 2019-10-03 | 2020-10-02 | 从环境中提取水并使用热交换级联以低能耗调节温度的系统和方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20220401852A1 (zh) |
| EP (1) | EP4037797A1 (zh) |
| CN (1) | CN114786790A (zh) |
| WO (1) | WO2021064202A1 (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4170271A1 (en) | 2021-10-20 | 2023-04-26 | Energy Innovation Systems Limited | Systems and method for heating and/or cooling at least one medium |
| WO2023066982A1 (en) | 2021-10-20 | 2023-04-27 | Energy Innovation Systems Limited | Systems and method for heating and/or cooling at least one medium |
| EP4170259A1 (en) | 2021-10-20 | 2023-04-26 | Energy Innovation Systems Limited | Systems and method for heating and/or cooling at least one medium |
| EP4170260A1 (en) | 2021-10-20 | 2023-04-26 | Energy Innovation Systems Limited | Systems and method for heating and/or cooling at least one medium |
| CN114798375B (zh) * | 2022-05-09 | 2022-12-20 | 优威赛斯光电技术(湖州)有限公司 | 一种紫外灯反射冷却装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1210238A (zh) * | 1998-07-19 | 1999-03-10 | 董宜昌 | 全功能空调冰暖箱 |
| CN101071007A (zh) * | 2006-05-08 | 2007-11-14 | 李伏林 | 一个环境热能的合理利用体系 |
| CN205245594U (zh) * | 2015-11-17 | 2016-05-18 | 武汉新世界制冷工业有限公司 | 平衡式活塞并联制冷压缩机组 |
| CN108195007A (zh) * | 2018-01-15 | 2018-06-22 | 杭州微光电子股份有限公司 | 温湿度控制和热量利用的空调系统 |
| WO2019126899A1 (es) * | 2017-12-29 | 2019-07-04 | Ahr Energy Spa | Método para producir transferencia de calor entre dos o mas medios y un sistema para ejecutar dicho método |
-
2020
- 2020-10-02 WO PCT/EP2020/077712 patent/WO2021064202A1/en unknown
- 2020-10-02 EP EP20789884.2A patent/EP4037797A1/en active Pending
- 2020-10-02 US US17/764,119 patent/US20220401852A1/en active Pending
- 2020-10-02 CN CN202080085668.4A patent/CN114786790A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1210238A (zh) * | 1998-07-19 | 1999-03-10 | 董宜昌 | 全功能空调冰暖箱 |
| CN101071007A (zh) * | 2006-05-08 | 2007-11-14 | 李伏林 | 一个环境热能的合理利用体系 |
| CN205245594U (zh) * | 2015-11-17 | 2016-05-18 | 武汉新世界制冷工业有限公司 | 平衡式活塞并联制冷压缩机组 |
| WO2019126899A1 (es) * | 2017-12-29 | 2019-07-04 | Ahr Energy Spa | Método para producir transferencia de calor entre dos o mas medios y un sistema para ejecutar dicho método |
| CN108195007A (zh) * | 2018-01-15 | 2018-06-22 | 杭州微光电子股份有限公司 | 温湿度控制和热量利用的空调系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20220401852A1 (en) | 2022-12-22 |
| EP4037797A1 (en) | 2022-08-10 |
| WO2021064202A1 (en) | 2021-04-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN114786790A (zh) | 从环境中提取水并使用热交换级联以低能耗调节温度的系统和方法 | |
| JP6342889B2 (ja) | ヒートポンプ、熱ポンプ方法およびヒートポンプシステム | |
| TWI709722B (zh) | 在兩個或多個構件之間產生熱傳遞的方法以及執行此方法的系統 | |
| JP2008541000A (ja) | ヒートポンプ装置および流体の加熱方法 | |
| US10345012B2 (en) | Cooling systems and methods incorporating a plural in-series pumped liquid refrigerant trim evaporator cycle | |
| RU2580914C2 (ru) | Нагревательное устройство, работающее по необратимому термодинамическому циклу, для нагревательных установок с высокой температурой подачи | |
| JP2017525894A (ja) | 圧縮機設備の圧縮ガスの冷却方法及びこの方法を利用する圧縮機設備 | |
| US11293666B2 (en) | Superhigh temperature heat pump system and method capable of preparing boiling water not lower than 100° C | |
| JP2007120914A (ja) | 蒸気発生システム | |
| CN110023697B (zh) | 混合热设备 | |
| CN1839286A (zh) | 带有单频压缩机的多域空调系统 | |
| KR101271355B1 (ko) | 중고온수 복합 생산 히트펌프 시스템 | |
| WO2017192609A1 (en) | Central air conditioning and heat pump system with energy efficient arrangement | |
| WO2015185880A1 (en) | Improved acaes system | |
| EP3736509B1 (en) | Refrigeration system with heat recovery | |
| CN211424728U (zh) | 一种热管式制冷设备 | |
| JP2004125205A (ja) | 廃熱回収式ヒートポンプ | |
| CN110057128B (zh) | 一种耦合热泵换热器 | |
| US20080184722A1 (en) | Method and apparatus for a refrigeration circuit | |
| RU2432531C2 (ru) | Холодильное устройство и способ циркуляции в нем охлаждающей текучей среды | |
| JP3841051B2 (ja) | ヒートポンプ給湯装置 | |
| JP2020507733A (ja) | ヒートポンプ設備の運転方法、ヒートポンプ設備、発電所、およびヒートポンプ設備を有する発電所 | |
| JP6906013B2 (ja) | ヒートポンプ | |
| CN109612146A (zh) | 具有电磁多通换向阀智能中央空调控制系统 | |
| WO2016189663A1 (ja) | ヒートポンプ給湯システム |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |