TWI709722B - 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 - Google Patents

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Abstract

一種用以在二個或更多構件之間產生熱傳遞的方法，能夠用於家庭、商業或工業用途，其特徵在於其包含以下步驟：(a)壓縮插入一管道中的一流體，以產生一狀態變化；以及(b)減壓該流體以返回而引起一狀態變化，以達到初始狀態。一種用以在二個或更多構件之間產生熱傳遞的系統，能夠用於家庭、商業或工業用途，其特徵在於其包含：(a)能夠增加或減小一流體的壓力的一或多個力單元；以及(b)一受限的管道迴路。

Description

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
本發明關於經由封閉的氣缸/活塞系統或類似物的熱傳遞系統，在其封閉腔室中存在對該腔室外部的溫度變化敏感的流體，其中這種流體在其吸收或傳遞熱時改變狀態。更具體地，本發明關於在二或更多構件之間產生熱傳遞的方法和用於執行該方法的系統，其用以加熱空間或用於需要在二或更多構件之間進行熱傳遞的任何用途，可適用於家庭、商業或工業用途。
目前，有許多技術產生熱傳遞來加熱空間，但除了使用損害環境的冷卻劑外，這些技術還需要大量的能量來吸收或輸送一定量的能量。這方面的一個例子為熱泵，其用影響臭氧層或產生溫室效應的冷卻劑。另一個例子為CFC或氟氯碳化物(來自飽和碳氫化合物的惰性氣體)，其在大氣中保持50至100年，且當與來自平流層的臭氧結合時會降解，釋放出氯原子。
一旦證實了CFCs對臭氧層產生的損害，它們被HFC氣體或氫氟碳化合物所取代，導致溫室效應和地球全球暖化的氟化氣體。
CFC的一個例子是氟氯烷(freon)，其在熱傳遞的循環過程中蒸發。這種類型的物質目前正被替代的冷卻劑所取代，這是由尋求降低冷 卻劑對環境和臭氧層影響的法律所促成的，如歐洲F-Gas法規的情況，其主要目標是到2030年時降低70%的氟化溫室氣體(GHG)的使用量。全球對減少冷卻劑氣體的努力的另一個例子是近200個國家採用了吉佳利修正案(Kigali Amendment)和第二次修訂的蒙特婁議定書(1987年)。這些例子代表了逐步消除氫氟碳化合物(HFC)和溫室氣體的生產和使用的具體計劃，這些氣體被認為對地球非常有害並且對全球暖化有很大影響。
另一個相關點涉及降低能耗，空調系統，例如具有稱為COP(性能係數)的性能的熱泵。性能(COP)表示熱單元(以熱kWh為單位)與設備消耗的有效功率(以電kWh為單位)之間的關係。因此，COP越高，系統的性能越高。舉例來說，典型的熱泵具有在2到6之間的COP，這取決於兩個焦點的溫度之間的差異。因此，性能(COP)的增加將導致能量消耗的減少，從而減少CO2的消耗。
技術問題的解決方案
所提出的解決方案係基於使用環境熱、流體、其壓縮和減壓，以在受限迴路(以下稱作「迴路」)內引起流體在壓力下的狀態變化。
這些狀態的變化產生了流體密度的變化，引起交替的收縮和膨脹，產生熱的傳遞，其可吸收和釋放熱。系統也包含具有已在當前空調設備(例如風扇)的基本元件的結構，以及作為冷卻或加熱流體的支撐的外部熱源(若有需要的話)。
此系統的一優點為它可使用不同類型的流體，例如水、CO2、相變材料「PCM」等，其不會損害臭氧層或導致全球變暖的溫室氣體，也不會使用易燃的HFO(氫氟烯烴)。一般來說，此系統和方法不需要對環境有害或易燃的冷凍劑液，這有助於環境保護。
另一個優點為COP(性能係數)高於現有技術，且可達遠高於10的數值；甚至，取決於負載和流體，COP在某些系統中可為15、20、30、40或更多，如在下文中的一些示例中所揭露。這轉而節省了大量的能源， 且因此由於較低的電力消耗而大量減少排放到大氣中的二氧化碳。
另一個優點為，藉由在系統中以相反的方式通過一個力單元使用兩或更多迴路，壓縮流體所需的能量將大幅減少，因為兩個迴路的壓力沿相反方向推動。這在力單元的活塞中產生平衡作用，由此需要遠低於最大壓力的壓力來壓縮相對迴路的流體，以在其中產生狀態變化。
當處理從固體到液體的狀態變化時，它通常取代較小的體積來壓縮流體，與用於相同量的轉移能量的傳統系統不同。
現有技術
在現有技術中，存在與用於熱傳遞以進行調節的系統相關的若干文獻。
因此，舉例來說，文件WO 2016/186572揭露了一種機器，其利用環境熱或廢熱並使用封閉迴路中的二氧化碳工作流體以冷能量作為副產品產生可再生能源。此機器稱作環境熱引擎，其包含用以降低流體溫度的膨脹器；連接到膨脹器的低壓熱交換器，以確保流體保持在流化狀態；液壓馬達，其另外連接到低壓熱交換器，用以將從至少環境或低質量熱中接收能量的流體的液壓及流體流動轉換成位移；以及高壓熱交換器，其藉由環境熱重新加熱流體，以防止凍結。膨脹器、低壓熱交換器、液壓馬達和高壓熱交換器連接在一起，形成封閉迴路以使流體循環。
文件US2014/053544揭露了一種熱引擎系統，其包含第一熱交換器、膨脹器、第二熱交換器和閥組合件。第一熱交換器與熱源連通，以加熱其內部的工作流體。膨脹器位於第一熱交換器的下游並與其連通以接收熱工作流體。第二熱交換器在膨脹器的下游並與其連通以冷卻從其接收的工作流體。閥組合件與第二熱交換器和膨脹器連通，以向膨脹器選擇性地注入來自第二熱交換器的冷卻工作流體。
文件US5099651A揭露了一種用以操作驅動燃氣引擎的熱泵系統的方法，以及冷卻蒸汽壓縮的類型。更具體地，它關於較佳由燃氣 內燃機引擎驅動的一熱泵系統，其中燃氣內燃機至少部分地由工作流體冷卻，該工作流體與負載和環境熱源或散熱器流體連接。
現有技術的文獻中沒有揭露使用流體的封閉系統、環境或介質的熱以及僅壓力和減壓步驟的使用，來傳遞或吸收熱以產生從液體到固體或部分固體(反之亦然)、從液體到氣體(反之亦然)的狀態變化，從而產生熱傳遞。
與現有技術的另一個不同之處在於系統可以由一個、兩個或更多個限制迴路組成，換言之，封閉且無循環，設計使得在每一個這些迴路中的流體不會循環或移動，除了由暴露於壓縮和減壓的流體的密度變化所產生的體積變化產生的自然位移，以及由流體狀態變化引起的變化，使流體膨脹並以相同的路線收縮，允許活塞或類似物的位移。另一方面，現有技術顯示在調節系統中，流體可在其內部循環，且流體是對環境有害的冷卻液，而本系統可使用各種流體進行操作，特別是沒有對環境有害的冷卻液。
本發明包含用於在兩個或更多構件之間產生熱傳遞的方法以及用於執行該方法的裝置或系統，可用於加熱空間，或需要在兩個或更多構件之間進行熱傳遞的任何用途，這些裝置可能容易用於家庭、商業或工業用途。
所提出的解決方案基於使用流體與其周圍的空間之間的溫度差，結合壓力變化，以引起流體狀態的變化。作為說明，在水(較佳為蒸餾水(下文稱作「水」)的情況下，當在閉合迴路內經受高壓時，其從液體變為固體或部分固體(如「冰II、或冰III、或冰V、或冰VI、或冰VII」)且反之亦然，物質將根據達到的溫度和系統趨於的平衡狀態而轉化為一種或另一種的物質；也就是說，系統經歷從一狀態到另一個狀態的過程時的熱傳遞。 為了獲得多種狀態變化，方法包含迴路上的壓力變化，以利用與不同壓力相關之在不同溫度下流體所經歷的狀態變化。
舉例來說，在水的情況下，系統在溫度敏感區域工作，這可在圖6和圖7所示的壓力/溫度圖中看到。在封閉系統(例如氣缸/活塞系統或類似物)中以及需要增加環境溫度之處，流體的溫度在其液態下增加並被壓縮直至其凝固(在冰Ih的情況下相反)，在比環境更高的溫度下獲得固體。以此方式，系統將熱傳遞給環境，隨後將狀態從固體變為液體，熔化並轉化為液體或部分液體，從而系統膨脹，且在液體變為固體的情況下，凝固並轉變為固體或部分固體，其中系統收縮或減少流體的體積。對於這兩種情況，活塞在兩種情況下都行進了由熱傳遞引起的距離「L」。如果需要降低環境溫度，則流體在其液態下壓縮直至其凝固，釋放出熱。隨後，壓力降低，產生從固體到液體的變化，熔化並轉變成液體或部分液體，其吸收來自環境的熱量，由此流體膨脹，且在液體到固體的情況下，凝固並轉變成固體，由此流體收縮。在兩種情況下，活塞都行進了由熱傳遞引起的距離「L」。總之，當流體的溫度和壓力在曲線(熔化/凝固)之下，且環境溫度高於或低於水溫時，將發生從固體到液體的狀態變化。對於狀態從液體到固體的變化也是如此，但通過壓縮機或泵或類似物而獲得的壓力及水溫必須高於熔化/凝固曲線。
另一方面，本發明包含用於在兩個或更多構件之間產生熱傳遞的系統或裝置，其容易使用於家庭、商業或工業用途，以經由力單元、控制系統和輔助設備的操作產生熱傳遞。它由一個、兩個或多個受限迴路組成，其設計使得在這些迴路的每一個中所包含的流體不會循環或移動，除了由暴露於壓縮和減壓的流體的密度變化產生的體積的替代變化以及由流體的狀態變化引起的進一步變化。因此，流體通過相同的路徑膨脹和收縮，允許活塞或類似物的位移。
一般來說，獲得水(3)的狀態變化及其變化和相關性所需的 迴路內的壓力和溫度之間的相互關係顯示如下，其中觀察到發生狀態變化的極限。所缺失的部分可在本說明書末尾的參考文獻[1]、[2]、[7]、[8]中找到，固體到氣體的情況可參見參考文獻[9]：
●最低內壓P(II至III)，溫度需在-34,7℃和-24,3℃之間，以獲得從固體冰III到固體冰II的狀態變化。
P(III a II)=213+(1-((T°+273,15)/238)^19,676-1)
●最低內壓P(Ih)，溫度需在-21,98℃和0℃之間，以獲得從固體或部分固體到液體的狀態變化：P(Ih)=-395,2*((T°+273,15)/273,16)^9-1)
●最低內壓P(III)，溫度需在-21,98℃和-16,98℃之間，以獲得從液體到固體的狀態變化：P(III)=208,566-0,299948x208,566x(1-((T°+273,15)/251,165)^60)
●最低內壓P(V)，溫度需在-16,98℃和0,16℃之間，以獲得從液體到固體或部分固體的狀態變化：P(V)=350,1-1,18721 x 350,1x(1-((T°+273,15)/256,16)^8)
●最低內壓P(VI)，溫度需在0,16℃和81,85℃之間，以獲得從液體到固體或部分固體的狀態變化：P(VI)=632,4-1,07476 x 632,4 x(1-((T°+273,15)/273,31)^4.6)
●最低內壓P(VII)，溫度需在81,85℃和90℃之間，以獲得從液體到固體或部分固體的狀態變化：Ln(P(VII)/2216)=1,73683 x(1-((T°+273,15)/355)^-1)-0,0544606 x(1-((T°+273,15)/355)^5)+0,806106x10^-7 x(1-((T°+273,15)/355)^22)
●最大內壓P(II到III)，溫度需在-34,7℃和-24,3℃之間，以獲得從固體冰II到固體冰III的狀態變化：P(II to III)=213+(1-((T°+273,15)/238)^19,676-1)
●最大內壓P(Ih)，溫度需在-21,98℃和0℃之間，以獲得從液體到固體或部分固體的狀態變化：P(Ih)=-395.2*((T°+273,15)/273,16)^9-1)
●最大內壓P(III)，溫度需在-21,98℃和-16,98℃之間，以獲得從固體到液體的狀態變化：P(III)=208,566-0,299948x208,566x(1-((T°+273,15)/251,165)^60)
●最大內壓P(V)，溫度需在-16,9℃和0,16℃之間，以獲得從固體或部分固體到液體的狀態變化：P(V)=350,1-1,18721 x 350,1x(1-((T°+273,15)/256,16)^8)
●最大內壓P(VI)，溫度需在0,16℃和81,85℃之間，以獲得從固體或部分固體到液體的狀態變化：P(VI)=632,4-1,07476 x 632,4 x(1-((T°+273,15)/273,31)^4,6)
●最大內壓P(VII)，溫度需在81,85℃和90℃之間，以獲得從固體或部分固體到液體的狀態變化：Ln(P(VII)/2216)=1,73683 x(1-((T°+273,15)/355)^-1)-0,0544606 x(1-((T°+273,15)/355)^5)+0,806106 x 10^-7 x(1-((T°+273,15)/355)^22)
溫度(T°)以攝氏(℃)為單位，壓力以兆帕(Mpa)為單位。通過在壓力-溫度圖中輸入這些方程式，可觀察到熔化或凝固曲線。曲線的上限表示水(3)的固體或部分固體狀態，且下限為其液體狀態。
因此，內部壓力必須在大於由曲線決定的壓力和小於第一的壓力之間變化，引起熱傳遞的熱過程並產生狀態的變化。系統允許獲得從固體或部分固體到液體且反之亦然、從其氣體到其液體或超臨界流體態且反之亦然、從其氣體到其固體或部分固體且反之亦然、從其液體或超臨界流體狀態到固體或部分固體且反之亦然以及在流體的固體之間的狀態變化。系統也允許獲得稱作冰VII或冰VIII到冰VI且反之亦然、冰Ih至冰III且反之亦然、冰VI至冰V且反之亦然、冰II至冰III且反之亦然、冰II到冰Ih且 反之亦然的水的固體狀態之間的變化，能夠也獲得從冰II、或冰III、或冰V、或冰VI到液體且之後從液體到冰Ih且反之亦然的狀態變化。
在所有情況下，狀態變化可為部分的，因此系統允許狀態從固體或部分固體變為液體或部分液體且反之亦然、從氣體或部分氣體變為液體或部分液體且反之亦然、從超臨界流體變為固體或部分固體且反之亦然、從超臨界流體變成過熱蒸汽且反之亦然。為了更好地理解，請參見圖6。其他狀態變化也是如此。
舉例來說，若水在24℃的溫度和700Mpa的壓力下在迴路內處於液體，則需要將壓力增加到約951Mpa，以產生從液體到固體或部分固體的狀態變化，始終考慮相同的內部溫度。在相反的方向，若水在24℃且內部壓力為1000Mpa時處於固體或部分固體，則必須將此壓力降低至950Mpa，這對於狀態變化的發生以及轉移到液態是較低。
為了獲得改變流體狀態所需的壓力，可通過在P-T圖中繪製曲線來獲得壓力，其中可使用Clausius-Clapeyron方程式[10][11]來獲得分離兩狀態的曲線的斜率。方程式考慮了相變的潛熱或焓、體積和溫度的變化以獲得斜率，在固體轉化為液體或反之亦然的情況下，稱作共存曲線的曲線為熔化-凝固曲線。
Figure 107147792-A0202-12-0008-30
其中
Figure 107147792-A0202-12-0008-2
為該曲線的斜率，△H為相變的潛熱或焓，且△V為體 積。
考慮到潛熱、溫度、溫度變化和體積變化，也可從此方程式獲得狀態變化所需的壓力差。
1‧‧‧氣缸
2‧‧‧活塞
3‧‧‧水
5‧‧‧腔室
6‧‧‧壁厚度
7‧‧‧壁厚度
8‧‧‧管道
9‧‧‧輔助設備
10‧‧‧力單元
11‧‧‧控制系統
12‧‧‧管道
13‧‧‧管道
15‧‧‧管道
17‧‧‧管道
19‧‧‧端部
20‧‧‧端部
21‧‧‧端部
22‧‧‧管道
26‧‧‧閥
27‧‧‧柱塞
28‧‧‧馬達
29‧‧‧方向控制閥
30‧‧‧風扇
31‧‧‧通風管
32‧‧‧液壓泵
33‧‧‧填充閥
34‧‧‧熱交換器
35‧‧‧液壓箱
37‧‧‧方向控制閥
38‧‧‧方向控制閥
40‧‧‧通風閘
41‧‧‧存儲
42‧‧‧熱交換器
附圖旨在提供對本發明的更好理解，且為本說明書的一部分。
圖1顯示了氣缸/活塞系統的示意圖，其中環境或介質溫度處於比迴路內的流體更高的溫度，並可察覺系統的膨脹，因為它從環境或介質吸收熱「Q」；圖2顯示了圖1的氣缸/活塞系統的示意圖，其中活塞已連接到電子操作的單向伺服制動器或閥或執行類似功能以停止其行程的其他設備；圖3顯示了氣缸活塞系統的示意圖，其中活塞正在壓縮且環境溫度或介質溫度處於比迴路內部的流體更高的溫度。對於系統從液體變為固體的情況，這給「Q」熱至環境或介質，導致固體的產生；圖4顯示了氣缸/活塞系統的示意圖，其中活塞被釋放，且在環境溫度高於迴路內的流體的溫度的情況下，它從環境或介質吸收熱量「Q」，因為流體從固體變為液體；圖5顯示了圖4的氣缸/活塞系統的示意圖，其中活塞已連接至電子操作的單向伺服制動器或閥以停止其行程，並因此在力單元的其他組件的支撐下開始新的循環；圖6顯示了敏感區域中的水壓/溫度圖的放大視圖，其中系統在冰區Ih、II、III、V和VI中移動。此圖解釋了相變：從其氣體到其液體或超臨界流體狀態且反之亦然、從其液體或超臨界流體狀態到固體或部分固體且反之亦然、以及在稱作冰VII或冰VIII到冰VI且反之亦然、冰Ih到冰III且反之亦然、冰VI到冰V且反之亦然、冰II到冰III且反之亦然、冰II到冰Ih且反之亦然的水的固體之間；圖7顯示了敏感區域中的水的壓力/溫度圖，其中系統在冰區Ih、II、III、V、VI和VII中移動，在不同壓力下具有不同的水密度，這表示其具有體積變化，因此水是可壓縮的；圖8顯示了二氧化碳CO2的壓力/溫度圖；圖9顯示了具有一迴路的氣缸/活塞系統的示意圖，其中腔室 通過由複數個管道、板、葉片所形成的管道連接到迴路，這些管道、板、葉片能夠為毛細管；圖10顯示了根據本發明的用以從環境或介質中提取或放出熱的系統的一具體實施例的示意前視圖；圖11顯示了根據本發明的用於熱傳遞的系統具體實施例的示意平面圖；圖12顯示了根據本發明的用於熱傳遞的系統的示意透視圖；圖13顯示了當流體處於比環境溫度或介質溫度更高的溫度時，從固體變為液體以及從液體變為固體的狀態變化的圖表；圖14顯示了當流體處於比環境溫度或介質溫度更低的溫度時，從固體變為液體以及從液體變為固體的狀態變化的圖表；圖15顯示了經由力單元連接的兩個氣缸/活塞系統的示意圖；圖16顯示經由力單元連接的氣缸/活塞系統的示意圖；圖17顯示了插入到增強線性泵型力單元或類似物中的氣缸/活塞系統以及兩個迴路及其相應的控制系統的示意圖；圖18顯示了水與氯化鈣的混合物的氯化鈣(CaCl2)的溫度/百分比的相變圖；圖19顯示了增強線性泵型力單元或類似者以及兩個迴路及其相應控制系統的示意圖；圖20顯示了活塞泵型力單元或類似者以及兩個迴路及其相應控制系統的示意圖；圖21顯示了力單元以及兩個迴路及其相應的控制系統的示意圖，於其中液體通過熱交換器並由控制閥驅動到待使用的地方或滿足釋放或吸收熱目的之外部熱交換器或類似物； 圖22顯示作為調節單元(例如本發明之一)的一部分的輔助部件的示意圖；圖23顯示了根據本發明所基於的原理之一的級聯連接的兩個調節單元的示意圖；圖24顯示了本發明示例的調節單元的一類型的示意圖；圖25顯示了級聯連接的四迴路系統的示意圖；以及圖26顯示了級聯運行的八個連接迴路的系統的示意圖。
本發明包含用以在二或多個構件之間產生熱傳遞的方法以及用以執行該方法的系統，其可用於加熱空間或需要在二或多個構件之間進行熱傳遞的任何用途，能夠用於家用、商業或工業用途。
本發明的基礎是將環境熱與壓力變化結合使用。當在沒有循環或移動的受限迴路內引起不確定流體的狀態變化時，除了由流體的狀態變化所引起的體積的替代變化之外，此流體通過相同的路徑膨脹和收縮，並發生熱傳遞。
參考圖1至圖5，本發明基於從環境或從介質到腔室(5)及氣缸系統(1)活塞(2)或類似物的管道(8)的熱交換而操作。
在圖1中，腔室(5)連同熱交換器或類似者的管道(8)內的不確定流體已達到例如高於如圖6及圖7中的曲線圖所示的300MPa的壓力，對於使用系統從固體變為液體(反之亦然)的情況，在該腔室(5)和固體管道(8)內部產生。在環境溫度或外部介質高於腔室(5)和管道(8)的溫度的情況下，發生熱交換，其中當該流體熔化時，腔室(5)和管道(8)從環繞迴路的介質吸收熱量。由此，在腔室(5)和管道(8)中發生膨脹，因為固體轉變成液體和小部分固體，因此使活塞(2)移動了由熱傳遞引起的距離「L」，利用它來加熱環境或介質。如圖2、圖15、圖16、圖17和圖19所示，在完成距離「L」後， 活塞2連接到單向電子控制的增壓支撐制動器(26)或單向電子控制閥、或實現類似功能的其他裝置，例如將其停止的PLC或控制系統。當固體熔化時，腔室(5)和管道(8)吸收熱，隨著壓力的增加而凝固，當它通過熔化/凝固曲線時，釋出熱。當腔室(5)和管道(8)具有大量固體且如果外部的溫度仍然高於腔室(5)和管道(8)的溫度，則釋放壓力。在使用增壓支撐制動器或類似物的情況下，它被釋放，且該腔室和管道從環境或外部環境吸收熱量，使固體熔化，如圖4所示。當固體轉變成具有少量固體的液體時，活塞(2)向外移動距離「L」，引起產生熱傳遞的狀態變化。此時，活塞或類似物再次制動；可為此目的使用增壓支撐制動器或類似物，經由力單元(10)，在腔室(5)和管道(8)中引起壓力的增加，如圖17、圖19、圖20和圖21所示，因此產生工作循環。
由於力單元(10)可藉由通過系統傳遞或吸收熱量來連接，因此它可一直運行，特別是如果有一個反向運行的並行系統。也就是說，熱可傳遞，引起狀態變化，或者熱可被吸收，也會引起狀態的變化。
如上所述，本發明描述了一種用於在兩個或多個構件之間產生熱傳遞的方法，其能夠用於家庭，商業或工業用途，僅受溫度差和壓力變化的影響，其中該方法包含以下步驟：(a)壓縮插入在管道(8)中的一流體以產生一狀態變化；以及(b)減壓該流體以再次引起一狀態變化，以達到初始狀態。
其中流體的壓縮及減壓也包含了：(a)移動一活塞或柱塞，該活塞必須達到一最小距離以達到所需的壓力；(b)將該封閉迴路暴露於環境或介質，以產生插入至管道(8)內的該流體的一狀態變化及熱傳遞；(c)其中狀態變化對應於從其液態或超臨界流體狀態到固體，氣態到液態或超臨界流體，(d)將插入至管道(8)內的流體減壓並將該封閉迴路暴露於環境或介質 中，以使插入至管道(8)中的流體膨脹，直到再次產生狀態變化並引起插入至管道(8)內的流體的狀態變化的熱產物的轉移，其中該熱傳遞發生在熱交換器或類似物中。
(e)其中狀態變化對應於將插入至管道(8)中的該流體從其固體轉移到液態或超臨界流體，或從液態或超臨界流體轉移到氣態。
另一方面，方法也可考慮以下步驟：(e)使用一單向電子驅動增壓支持制動器或單向電子操作閥或類似物、或直接通過力單元來制動活塞，以增加由力單元所支撐的壓力。在使用兩個或更多迴路的情況下，當迴路膨脹時，力單元用以支持相反迴路的返回；(f)當使用兩個或更多迴路並使用一增強線性泵來產生平衡效果時，釋放單向電子操作的增壓支持制動器或閥、或執行類似功能的其他裝置、或直接通過該力單元來釋放活塞，這將實現功能；以及(g)將該封閉迴路暴露於具有較低或較高溫度的環境或介質，以引起流體的收縮並使活塞返回初始位置並引起由流體狀態變化所造成的熱傳遞，以開始新的循環。
所描述的方法也包含使用溫度結合可由不同力單元引起的壓力變化，以造成受限制迴路內受到壓力的流體的狀態變化，從其液體或部分液體、或超臨界流體狀態變為固體或部分固體且反之亦然、從氣態變為液態且反之亦然。根據流體的溫度，物質將轉化為一種或另一種，其取決於其由於當系統經歷從一狀態到另一狀態時的熱傳遞而受到的壓力，這是由於流體傾向使迴路周圍介質的溫度相等。
程序的操作取決於由在迴路內產生壓縮和減壓所需的一組設備所組成的系統，且可通過泵送設備、液壓泵或類似物、稱作力單元(10)的一組設備而獲得，如圖17、圖19、圖20和圖21所示。
一般而言，系統包含作為氣缸(1)的一部分的腔室(5)和活塞 (2)，其中藉由壓力，流體增加其體積以吸收熱或減小其體積以傳遞熱。
特別地，在圖17中可看到系統的組態。它由管道迴路所組成；管道(12)通過柱塞(27)和活塞(2)連接到氣缸(1)上。為了移動活塞並增加或減少迴路的內部壓力，可使用液壓系統、加壓泵、液壓泵(32)、線性增壓泵(1)、直接驅動旋轉泵或柱塞泵(1)或可實現該功能其他系統或設備。在圖17的情況下，在相應的力單元的電氣情況下，液壓泵(32)與馬達(28)一起將在相應的柱塞(27)上施加必要的力以再次增加迴路的壓力。接著，管道(12)連接到具有板、葉片或類似物的複數個管道(8)，這些管道能夠為毛細管或類似者，以增加熱傳遞表面並形成熱交換器(34)。風扇(30)推動或吸入通過熱交換器(34)的空氣，使得管道(8)與環境或介質接觸。冷空氣或熱流經由通風管路(31)排出或引入。
在使用線性增壓泵(1)的情況下，它具有感測器，其允許控制填充流體的流入(且若有需要，通過填充閥(33))，以及控制通過釋放閥及(針對此情況)液壓泵(32)連同方向控制閥(29)和其他典型元件的壓力，以操作線性增壓泵(1)。
以電子方式或類似方式操作的單向閥(26)的動作施加到活塞或類似物上，防止其返回且在力單元(10)的其他組件的支撐下將其留在其最小路徑點處，作為液壓泵、線性增壓泵、柱塞泵或實現增加迴路內的流體壓力的功能的任何類型的增壓泵。它在收縮期間產生狀態變化(施加在活塞或類似物上的壓力可導致吸力或較小的壓力達到大氣壓，這取決於推動活塞的哪一側)。
力單元將由控制單元(11)連接和控制。
圖19顯示了關於圖17的組態的變化形式。此圖顯示了可使用流體(例如水)的系統；在此情況下，狀態從液體變為固體(冰Ih、或冰II、或冰III、或冰V、或冰VI、或冰VII，視實際情況)。最靠近管道(8)的力單元的設備將為方向控制閥或類似物(38)，在不存在的情況下，使用增強線性泵 或雙效活塞或類似的後者。由於單向增壓支撐制動器(26)或單向閥或類似的電子啟動，連接到管道(12)的一或多個力單元(其關閉管道(12)和(8)並產生內部壓力)可防止水在部分液相時膨脹，因為水將推動活塞而不能移動它，導致壓力增加超過熔化/凝固曲線(圖6和圖7)且它開始凝固過程。在此程序開始時，水由於部分凝固而減小其體積，這導致活塞在力單元(10)的支撐下移動且壓力降低，這又導致水回到曲線下並連續地重複該過程，直到水完全或幾乎完全地壓縮成固體，其總是在對迴路或類似物內的流體施加壓力的泵的支撐下。
另一方面，圖21顯示了用於將熱傳遞給流體(水)的系統的配置。在此情況下，流體使用熱交換器(34)通過管道34，方向控制閥(37)控制冷卻和加熱的流體(其可為離開熱交換器(34)的水)，以冷卻或加熱離開熱交換器的流體。它可通過冷卻塔或熱交換器(42)或類似物或供其使用的存儲(41)然後返回系統。
系統係概念化為使用任何流體、氣體或液體工作，能夠處於氣態、液態或超臨界流體和固體或部分固體，其蒸發或冷凝、熔化或凝固的曲線低於2465Mpa。這意味著較低的壓力也認為是在大氣壓力或負壓下且在-60℃和140℃之間，也能夠在產生固體之間的狀態變化的流體的固態之間的狀態變化的情況下工作。
這些狀態變化產生流體的密度變化，引起交替的收縮和膨脹，從而獲得熱的傳遞。
所提出的方法適用於吸收或傳遞環境熱，可用於家庭、商業或工業用途，並可建造或安裝在任何地理位置，無論是在露天還是在建築物內，該處可獲得相對於流體的最小溫差，假設在一或兩個或更多個受限迴路內引入的流體的參數，流體不循環或移動，除了由流體的狀態變化所引起的替代體積變化，因此此流體通過相同的路徑膨脹和收縮(圖1至圖5)，不低於一定的壓力，而流體的最高溫度將由設計的最大壓力調節，而不 需超過預定的最小和最大限制。
本發明的一具體實施例及其相應的系統考慮使用的流體可為水，較佳為蒸餾水，所提出的方法以下列方式操作： 將水引入一或多個密封腔室(5)中，使其經受高壓，針對轉化稱作冰II的固體的情況通常高於212Mpa並暴露於室溫，其通常必須等於或高於-50℃(在制冷的情況下)，針對將冰III轉換為液體且反之亦然的情況為-24℃，而系統內的最高溫度將受最大設計壓力的限制。出於其工業應用的目的，壓力不得超過2465Mpa，溫度不高於+90℃(對於這種情況，也可能使用可在圖7中看到的溫度和壓力在低於0℃且高於-24℃的溫度下工作)。系統內的最小壓力在此情況下通常高於0.13Mpa，用於將固體轉化為液體且反之亦然的情況。
然後，藉由力單元，控制壓力使得使其引起水的狀態變化，從液體變為稱作冰Ih、冰II、或冰III、或冰V、或冰VI、或冰VII的固體且反之亦然。這些狀態變化的發生是由於壓力的增加或減少以及待冷卻或加熱的空間與迴路內的流體之間的熱傳遞。取決於此迴路工作的不同溫度所需的不同壓力之間的相關性將在下文所包含的詳細描述中解釋。
相機(5)；形成熱交換器(34)或類似物的管道(12)和管道(8)或類似物轉換成一封閉迴路，並由嵌塊或類似的「n」個管道或迴路組成，「n」能夠大於或等於1，其可採用複雜形式，如螺旋形、曲折形，其描述波動，且具有可變長度，迴路越長，每一迴路的傳輸能量越大，相反地，若需要獲得較少的能量，則迴路將較短。
迴路的壁由具有電阻和導熱性的材料組成，例如碳奈米管、石墨烯奈米管、碳、石墨烯、鐵、鋼、鈦、銅等材料，且壁厚度(6)和(7)必須支持系統的最大設計壓力，將迴路暴露在室溫，水溫必須等於或大於-50℃，並對其進行加壓，針對轉換為稱作冰II的固體，通常高於212Mpa，系統內的最小壓力通常會高達0.13Mpa，且在使水從液態變為氣態且反之亦 然、或從固體變為氣體且反之亦然的狀態變化的情況中，溫度可介於-50℃和90℃，壓力在1Pascale和0.13Mpa之間。對於所有情況，所有情況都通過安裝在迴路的一端的一或多個力單元(10)加壓。若使用增強型線性泵或類似者(圖17)，活塞將位於力單元內。力單元(10)由以下組成：可增加或減小迴路內部壓力的裝置，可為活塞、柱塞(27)、液壓缸活塞、加壓泵、液壓泵(32)、增強線性泵(1)、直接驅動旋轉泵或柱塞泵(1)(圖17、圖20)或類似物、電動或柴油引擎或類似物(28)、引起柱塞(27)或另一柱塞的位移的方向控制閥、用於交替地施加壓力到迴路或其他迴路以控制減壓流體的返回的方向控制閥(38)、控制冷卻和加熱的流體(其可為從熱交換器(34)流出的水)的方向控制閥(37)、冷卻塔或熱交換器(42)或類似物以冷卻或加熱從熱交換器出來的流體(圖21)、用於排出通過熱交換器(34)的流體的液壓泵(圖21)，除了其他組件，如制動器和電動操作的增壓支撐制動器、填充閥(33)、釋放閥或類似物、液壓箱(35)，每個單元連接到控制系統(11)。此系統控制壓力和收縮，使得引起水的狀態變化，從液態變為固體或部分固體(冰Ih、冰III、或冰V、或冰VI、或冰VII)，視情況可能在不同溫度下；同樣地，若控制壓力以獲得水的膨脹，則它將經歷相反方向的狀態變化。這些狀態的變化產生水密度的變化(3)，導致其在力單元的協助下交替地收縮及膨脹而移動活塞(2)，產生熱傳遞，其既可吸收也可傳遞熱。此外，控制系統控制輔助設備(9)。
方法基於某些值及其相關性以引起流體(在此情況下為水(3))的狀態變化，考慮到根據其內部溫度所需的不同壓力，皆使用一或多個感測器量測，且其經由控制系統控制，其中控制系統控制力單元(圖16、17、19、20、21)和輔助設備(9)(圖10、11、12)的操作。
圖22、圖23和圖24顯示了安裝有輔助設備的空調系統的示意圖；它們由風扇(30)組成，其推動或吸入通過熱交換器(34)的空氣，在熱交換器內部，形成蛇形管的管道(8)，吸收或傳遞通過它們的流體的熱。熱交換器(34)通過管道(12)連接到力單元(10)，使在其內部壓縮的流體通過並 到達管道(8)，以將冷或熱或加熱或冷卻的流體(視情況而定)噴射或引入到系統，存在有通風管道或通風管路或類似物(31)和通風閘(40)以控制進入管路的空氣流動。
系統也可考慮加熱器，其可在管道外表面結冰的情況下通過電阻或類似物加熱管道(8)，也可考慮其他原因，散熱器、實現將熱從介質傳遞到另一個介質的功能的熱交換器(34)、連接在熱交換器的不同位置以能夠將資訊傳遞給控制系統的恆溫器、加濕器、在冷卻或加熱連接到熱交換器輸出的流體的情況下將加熱或冷卻的流體導引到某個地方的方向控制閥或類似物(37)、連接在熱交換器和泵或壓縮機或類似物之間的方向控制閥(38)，以在兩個或多個迴路之間交替交替要壓縮的流量。
在一些組態中，除其他外，方向控制閥(38)不需要全經由有線和無線迴路連接(圖22)。此外，在冷卻或加熱流體的情況下，風扇或通風閘(40)以及方向控制閥或類似物(37)的方向可反轉，以在加熱或冷卻模式下使用系統。
為了減少環境或介質的溫差，系統允許連接到其他傳統的空調系統，或甚至連接具有相同特性的一或多個的系統或由一、二或更多力單元(10)連接的二或多個受限迴路之間，其中此連接可為串聯或級聯，亦即，根據已經傳遞熱的介質的流動方向減少迴路的數量。舉例來說，如果在第一線路中有4個迴路在運行(2個系統)，則在第二線路中，將有2個迴路在運行。轉移熱的介質的流量也會減少，在第一線路中將進入100%的流量，在此過程中，50%將被排出，剩餘的50%的流量將進入迴路的第二線路且第二迴路50%將被再次被排出(圖25和圖26)，藉由放置不同尺寸的連續系統，或放置相同數量的迴路來運作，但相對於前者斷開下一線路的50%的迴路，此後者配置允許反轉系統的操作(圖23和圖24)。
流體可為可壓縮和可膨脹的任何類型流體，因此在適當的情況下當壓縮和減壓時可轉移或吸收熱。為了說明的目的，這種轉移可為 此流體的完全或部分狀態變化的更大產物，如液體到固體或部分固體且反之亦然，但不應解釋為它們限制了所用流體的範疇。流體可為水、CO2、水與氯化鈣的混合物或具有潛熱的任何物質，當狀態變化到對於每種流體可為不同的特定溫度和壓力時，能夠吸收或釋放熱。這些流體可為有機的、無機的和共晶的，稱為具有相變「PCM」(相變材料)的流體。
它可施加較低的壓力至大氣壓或移除迴路中的壓力以獲得在低於凝固溫度的溫度下或者從固體到固體、或從固體到液體且反之亦然的溫度變化下的狀態變化、或在大氣壓下給定流體的上述狀態的變化。這樣做的目的是根據介質選擇在大氣壓下、在平均環境溫度下具有狀態變化的流體，從而能夠施加較低的正、負壓力(壓力低於大氣壓)，因為在大氣壓力下發生狀態變化的溫度與空氣或液體通過以冷卻或加熱的溫度之間的溫度差越大，流體必須承受的壓力差越大。因此，若方法和系統的使用壓力不低於大氣壓，則流體在大氣壓下改變其狀態的溫度必須低，因為這必須是方法和系統可工作的最低溫度，限制其使用，因此它應選擇在極低溫度下在大氣壓下具有狀態變化的流體，且總是必須施加非常高的壓力以產生狀態的變化，不像流體在更高的溫度或通過這些管道的空氣或流體的介質的狀態變化，在待加熱或冷卻的空氣或液體的溫度低於在大氣壓下的流體的狀態變化的溫度的情況下，可施加大於大氣壓或小於大氣壓的壓力。這是藉由使用填充閥(33)或類似物加入或抽出管道內部或多或少的流體來控制，且若需要將變化溫度運行到更高的溫度(將壓力-溫度曲線向右運行)，因為通過熱交換器或類似物的空氣或液體的溫度已經升高，不希望施加非常高的壓力。當增強線性泵或類似物的柱塞居中時，每一迴路將推動活塞(2)或類似物的表面，因此兩個迴路內部將有壓力，且流體必須改變狀態，溫度應高於流體在大氣壓下改變其狀態的溫度，以使其發生。以相同的方式，藉由從迴路中移除流體，當增強線性泵或類似物的柱塞居中時，迴路將吸入活塞(2)或類似物，施加負壓或比大氣壓力小的壓力，且為了使流體改變 狀態，溫度必須低於流體在大氣壓下改變其狀態的溫度。所有這些都導致節能，因為達到0到80Mpa的示例模式所需的能量大約為從0到-40MPa添加的0至40MPA的兩倍(在相同但為負的壓力下)。它也可使用兩個雙效活塞，一個放置於另一個的前面(一活塞的面在另一活塞的面上)，使得一個氣缸的活塞壓縮另一個氣缸的活塞且反之亦然，以產生負壓，這些活塞將符合增壓泵的相同功能。
因此，如果流體在大氣壓下在攝氏15度下凝固，則需要負壓以在攝氏10度下產生狀態變化。
此系統既可用於加熱或冷卻空氣，也可用於加熱或冷卻流體(例如水)(見圖17、19、20和21)。在冷卻的情況下，如圖21所示，例如水可在使用後返回(41)，或者在空氣的情況下也會發生同樣的情況。
特別地，本發明也描述用以在二個或更多構件之間產生熱傳遞的系統，能夠用於家庭、商業或工業用途，其包含：
(a)能夠增加或減小一流體的壓力的一或多個力單元。
(b)一受限的管道迴路。
其中受限的管道迴路包含一或多個管道，以形成一受限的管道或類似迴路，其在其一端封閉；其中管道的一部分為具有板或葉片或類似物的管道，且這些管道可為毛細管或類似物。
其中力單元包含能夠增加或減小流體的壓力的一裝置，活塞類型、活塞或類似物、泵或類似物以移動裝置。此外，系統可包含：(a)一控制系統，其控制壓力和收縮，以引起流體的狀態變化，從液體或超臨界流體狀態變為固體或部分固體且反之亦然、從氣體變為液體且反之亦然；(b)受限迴路的一或多個溫度和壓力感測器，其提供資訊給控制系統；(c)電子操作的一或多個增壓支持制動器或控制閥或類似者，其為一或多個力單元的一部分，其連接到自動控制系統； (d)熱交換器(34)；(e)通風管路，以在適當時排出或引入熱或冷(31)；(f)冷卻塔或熱交換器(42)或類似物；(g)通風閘(40)或類似物，其控制進入通風管道或通風管路或類似物的空氣流以在適當時排出或引入熱或冷；(h)一外部熱源作為冷卻或加熱流體的支撐；(i)通風扇及/或閘(40)，可反轉其方向，以在加熱或冷卻模式下使用系統；(j)將流體移動通過熱交換器(34)的泵，其可反轉其方向以在加熱或冷卻模式下使用系統；(k)熱交換器42。
系統的力單元為活塞、液壓缸活塞、增壓泵、液壓泵、增壓線性泵或類似者、直接驅動或類似的旋轉泵、柱塞泵或類似物、電動馬達或類似物、方向控制或其他電子操作的閥，以及其他組件，如制動器和電動操作的增壓支撐制動器、填充閥、釋放閥或類似物。
另一方面，系統可使用多於一個迴路；若如此，這些可連接到一或多個力單元。這些力單元與控制系統一起控制每一迴路的溫度。
當使用兩個或更多個迴路以及使用增強線性泵或類似物來產生平衡效果時，這將執行將活塞留在將其壓縮的迴路的第一側上的最小路徑以及將活塞留在對其減壓的迴路的第二側中的最大路徑的功能，壓縮和減壓導致插入管道(8)內的流體的狀態變化的熱產物的傳遞。這種平衡效果也可使用啟動的或停用的增壓支持制動器或控制閥或類似物來執行，其中啟動時發生壓縮，且停用時發生減壓。當流體減壓和膨脹時，由控制系統控制的控制閥(37)或類似物使此膨脹的流體返回到柱塞泵或類似物。
系統也允許連接到傳統的空調系統，以減少關於將改變狀態的流體的溫差。這意味著降低或增加將進入此新系統的熱交換器的環境 或介質的溫度，構成混合系統中的複雜性。
另一特徵為系統用作降低或增加環境或介質的溫度的支撐，使得當前系統的冷凝器或蒸發器在較低的負載下工作。
為了增加其範圍，可連接多於一個系統；這可為串聯(in series)或級聯(in cascade)的，以增加溫度梯度。
應用實例
以下給出八個示例用於說明目的，其不應視為限制本發明的範疇：
示例1：
建構了兩個由鋼管組成的限制迴路，由於公式P(VI)，其具有一設計壓力1115Mpa，以在所需溫度下實現固化，且在此情況中在-21℃到30℃之間的溫度下工作，使得系統內的壓力在此情況下將在210到1050Mpa之間振盪。內徑為0.5mm、厚度為1.5mm、長度為4m的主要管道(12)構成了迴路。在其一端(下文稱作端部(19))，插入內徑為1mm的管道(17)，其厚度為4.26mm且長度為50mm，連接到增壓器，其為長度為482mm且直徑為152mm的力單元(10)的一部分，在其上，直徑為15.87mm的活塞(2)通過10cm的管道連接，其將在氣缸內交替地在兩個方向上移動，藉由流體的交替動作來位移，其中流體由於其狀態的變化而改變其體積。活塞(2)也是力單元(10)的一部分，其針對此示例將稱作「力單元1」。它具有一感測器，如果需要，可通過一填充閥控制填充液的流入，並經由一釋放閥以及(針對此情況)將活塞壓縮以改變狀態之具有400W的力單元1的液壓缸活塞或類似部分、以及連接在活塞和增強器之間的電子操作的單向閥來控制壓力。在距端部0.1米處，稱為端部(20)，在此示例位於距離端部19的4米處，控制系統(11)通過管道連接。系統也包含兩個恆溫器、一壓力開關、兩個風扇、一個加熱器和冷卻器，其在此情況下為功率為100W的帕爾帖單元(以下稱作「輔助設備」)，加熱器和冷卻器實現增加或降低液體的溫度的功能 (如有必要)。溫度的升高或降低以及壓縮和減壓的幫助將關閉循環。
在主要管道(12)的另一端，在此示例為到距離端部(19)四米的端部(21)，連接第一管道(13)，從中出現管道(22)，其在此情況下為連接第一複數個管道(8)的歧管，其在此情況下是毛細管或類似者。歧管管道(22)的內徑為1mm，厚度為4.26mm，且長度為10公分。毛細管道(8)或類似物具有0.5mm的內徑和1.5mm的厚度，其長度為500m，每一者形成100公分長×50公分高的線圈或輻射器，並與珀爾帖單元或類似物連接。管道(8)連接到此歧管管道(22)並連接到管道(13)，其內徑為1mm、厚度為4.26mm、且長度為5公分。在此示例中，3個毛細管道連接到管道(22)，其沿管道(22)彼此分開33mm連接。針對此情況，力單元1包含連接到軸的兩個液壓缸活塞和兩個連接桿或類似物(圖15)(其將連接兩個迴路)，也包含兩個壓力增強器，和兩個電子操作的單向閥或類似物，另外還有帶有兩個填充閥和兩個釋放閥的兩個活塞，全部連接到控制系統(11)。
較佳地，引入蒸餾水(下文中稱作「水」)，且隨後力單元1的液壓缸活塞壓縮活塞，從系統中除去所有空氣並僅留下水，以一管塞關閉自由端。
隨後，隨著液壓缸活塞或類似物的移動，兩個迴路中的壓力將增加到20.8Mpa。由於增壓器的工作，迴路的壓力將達到208Mpa(增壓器的比例為1：10)。之後，在吸收熱的情況下，水將冷卻至-21℃，保持水處於液態，然後液壓缸活塞1將水壓縮至22Mpa，本示例1的迴路內獲得220Mpa增壓器的輸出壓力。當此迴路處於其最大通路時，壓縮開始，直至其固化。當發生這種情況時，相對迴路(迴路2)的活塞將位於其最大通路中，而這發生時，迴路2的填充閥或類似者將打開以將水輸入此迴路2，然後此第二迴路的液壓缸活塞將壓縮活塞2，並用增壓器增加壓力，直到第二迴路的水凝固。
每個迴路以相同的方式工作。
力單元1與熱傳遞的熱過程相結合，改變每個迴路的內部壓力，從而改變水的狀態。所指示的過程，結合力單元1的單向閥或類似物的作用，防止活塞返回並使其處於最小路徑點，在此收縮過程中產生水狀態從液體變為固體(冰III、或冰V、或冰VI)的變化，舉例來說，在攝氏-21度的管道中的水溫下熔化冰III而吸收熱量，而另一個介質的溫度高於此溫度，在同一時刻，隨著相反迴路的液體轉化為固體而傳遞熱，因為單向閥或類似物將防止水在部分液相時繼續膨脹，因為水將推動活塞而不能移動活塞，在力單元1的幫助下引起壓力增加，其將通過熔化/凝固曲線且這開始其凝固過程。在此過程開始時，由於部分凝固，水將減少其體積。在冰Ih的情況下，體積將反向增加，這將導致活塞的位移和壓力的降低，這反過來將導致水在曲線下返回並連續地重複該過程直到水完全或幾乎完全壓縮成固體。如果需要的話，相同力單元的液壓缸活塞將作用為加速活塞返回的支撐，連同當活塞膨脹時在活塞上的相對迴路的推動作用(平衡效應)，而此相反迴路的活塞將同時進行反向的狀態變化的過程，即從固體變為液體。這些過程通過熱傳遞的程序進行。在這些過程中，接收活塞位置和兩個溫度和壓力感測器(其每一者放置在每一迴路中的每個次級管道的毛細管中)的資訊的控制系統獲得其內部的溫度資訊和外部溫度。控制系統的功能是通過力單元1控制狀態的變化，控制組件和輔助設備，例如控制通風閘(40)，使得冷空氣或熱空氣流視情況被排出或經由通風管路(31)引入到特定的地方。另外，為了避免在系統停止時通過最大設計壓力，控制系統將啟動釋放閥或類似者以釋放壓力。
由於處於固態的水(冰II、或冰III、或冰V或冰VI，視適用的情況)在該壓力下具有比液態水更大的密度，當狀態從固體變為液體時，根據流體在該相變中的壓力，發生約在2%到11%之間的體積變化(在冰Ih的情況下將是反向的)，且這種變化產生系統吸收熱，且當發生液體或部分液態變為固體或部分固態的狀態變化時，系統傳遞熱，在這種情況下，它具有 吸收或轉移30.000BTU/h的熱容量。
根據需要，全天連續重複此程序。控制系統將控制初始水溫，以達到所需的溫度。水在凝固時會傳遞熱，且在熔化時會吸收熱。所有吸收或釋放的熱都會產生上述的狀態變化。
風扇的方向將反轉以用於加熱或冷卻模式。
示例2：
建構了兩個由鋼管組成的限制迴路，由於公式P(VI)，其具有一設計壓力1115Mpa，使得其可在所需溫度下固化，且在此情況下在-21℃到30℃之間的溫度下工作，使得系統內的壓力在此情況下將在210到1050Mpa之間振盪。內徑為0.5mm、厚度為1.5mm、長度為4m的主要管道(12)構成了迴路。在其一端(下文稱作端部(19))，插入連接至增強線性泵(下文稱作「增壓器」)之內徑為1mm、其厚度為4.26mm且長度為50mm的管道(17)，其為長度為482mm且直徑為152mm的力單元(10)的一部分。在此內部，有一具有活塞(2)的氣缸將交替地在兩個方向上移動，藉由在每一迴路中的流體的交替動作來位移，其中流體由於其狀態的變化而改變其體積。增壓器具有一感測器，其可在需要時通過一填充閥控制填充液的流入，並經由一釋放閥以及(針對此情況)液壓泵(32)連同方向控制閥及增壓線性泵的其他典型元件(其為壓縮活塞以改變狀態之具有400W功率的力單元1的部分)來控制壓力。在距端部0.1米處，稱為端部(20)，在此示例位於距離端部19的4米處，控制系統(11)通過管道連接，其包含兩個恆溫器、一壓力開關、各為30W的兩個風扇(以下稱作「輔助設備」)。加熱器和冷卻器用以增加或降低液體的溫度(如有必要)。溫度的升高或降低以及壓縮和減壓的幫助將關閉循環。
在主要管道(12)的另一端，在此示例為到距離端部(19)四米的端部(21)，連接第一管道(13)，從中出現管道(22)，其在此情況下為連接第一複數個管道(8)的歧管。歧管管道(22)的內徑為1mm，厚度為4.26mm，且長度為10公分。毛細管道(8)或類似物具有0.5mm的內徑和1.5mm的厚 度，其長度為500米，每一者形成100公分長×50公分高的線圈或輻射器，並與珀爾帖單元或類似物連接。管道(8)連接到此歧管管道(22)，且這連接到管道(13)，其內徑為1mm、厚度為4.26mm、且長度為5公分。在此示例中，3個毛細管道連接到管道(22)，其沿管道(22)彼此分開33mm連接。針對此情況，連接到控制系統(11)的力單元1將連接兩個迴路。
較佳地，引入蒸餾水(下文中稱作「水」)，接著力單元1的壓縮系統，從系統中除去所有空氣並僅留下水，以一管塞關閉自由端。
隨後，隨著增壓器活塞的位移，迴路中的壓力透過強化線性泵並在液壓泵的協助下將增加到100Mpa(增壓器的比例為1：20)。之後，對於在空氣通過的介質中吸收熱-至10℃作為需要冷卻的系統的情況，被冷卻的系統的空氣由迴路一及二再循環，系統先前由普通空調設備冷卻。空氣將在迴路一及二的-10℃下冷卻水，當發生這種情況時，在此迴路中，迴路一的壓力將增加30MPA至130MPA，水在迴路一中保持液態，因為它將在130MPA的壓力下，因此它高於水在-10℃時轉化為冰Ih所需的壓力。立即地，增壓器的活塞通過液壓泵將的減壓迴路二中的水於70Mpa。第二迴路的水將凝固，因為它將轉化為冰Ih並將釋放熱，而迴路一的水將保持液態。隨後，當迴路二完全或部分固化時，迴路的壓力將增加到130Mpa，迴路1一的壓力將降低到70Mpa。因此，迴路一將釋放熱，且迴路二將吸收熱，因為它將熔化，因此交替地壓縮和減壓每一迴路，吸收和釋放熱，且通過吸收熱的迴路的空氣將重新進入冷卻系統，且通過釋放熱的迴路的空氣將向外排出。由於制冷地點可能具有較低的壓力，因此將使用受控通風。
每個迴路以相同的方式工作。
力單元1與熱傳遞的熱過程相結合，改變每個迴路的內部壓力，從而改變水的狀態。所指示的過程，結合力單元1的組件的作用，防止活塞返回並使其處於最小路徑點，在此收縮過程中產生水狀態從液體變為固體(冰III、或冰V、或冰VI)的變化，舉例來說，在攝氏-21度的管道中的水 溫下熔化冰III而吸收熱量，而另一個介質的溫度高於此溫度，在同一時刻，隨著相反迴路的液體轉化為固體而釋出熱，因為單向閥或類似物將防止水在部分液相時繼續膨脹，因為水將推動活塞而不能移動活塞，在力單元1的幫助下引起壓力增加，其將通過熔化/凝固曲線(在冰的情況下，壓力下降)且這開始其凝固過程。在此過程開始時，由於部分凝固，水將減少其體積(在冰Ih的情況下，其體積將反向增加)，這將導致活塞的位移和壓力的降低，這反過來將導致水再次在曲線下並連續地重複該過程直到水完全或幾乎完全壓縮成固態。相同力單元的液壓泵(32)將施加壓力以加速活塞的返回，連同當它膨脹時在活塞上的相對迴路的推動作用，而此相反迴路的活塞將同時進行反向的狀態變化的過程，即從固體變為液體。這些過程通過熱傳遞的熱和機械程序來進行。在這些過程中，接收活塞位置和兩個溫度和壓力感測器(其每一者放置在每一迴路中的每個次級管道的管道(8)中)的資訊的控制系統獲得其內部的溫度資訊和外部溫度。控制系統的功能是通過力單元1控制狀態的變化，控制組件和輔助設備，例如控制通風閘(40)，使得冷空氣或熱空氣流視情況被抽出或經由通風管路(31)引入到特定的地方。另外，為了避免在系統停止時通過最大設計壓力，控制系統將啟動釋放閥或類似者以釋放壓力。
由於處於固態的水(冰II、或冰III、或冰V或冰VI，視適用的情況)在該壓力下具有比液態水更大的密度，當狀態從固體變為液體時，根據流體在該相變中的壓力，發生約在2%到11%之間的體積變化(在冰Ih的情況下，密度較低)。此變化造成系統吸收熱，且當發生液體或部分液態變為固體或部分固體的狀態變化時，系統釋出熱，在這種情況下，它具有吸收或釋出30.000BTU/h的熱容量。
根據需要，全天連續重複此程序。控制系統將控制初始水溫，以達到所需的溫度。水在凝固時會釋放出熱，且在熔化時會吸收熱。所有吸收或釋放的熱都會產生上述的狀態變化。
風扇的方向將反轉以用於加熱或冷卻模式。
示例3：
建構了兩個由鋼管組成的限制迴路，由於公式P(VI)，其具有一設計壓力1115Mpa，使得其可在所需溫度下固化，且在此情況下在-21℃到30℃之間的溫度下工作。系統內的壓力在此情況下將在210到1050Mpa之間振盪。內徑為0.5mm、厚度為1.5mm、長度為4m的主要管道(12)構成了迴路。在其一端(下文稱作端部(19))，插入連接到增壓器之內徑為1mm、厚度為4.26mm且長度為50mm的管道(17)，其為長度為482mm且直徑為152mm的力單元(10)的一部分，在其上通過10公分的管道連接的是具有直徑為15.87mm的活塞(2)的氣缸，其將交替地在兩個方向上移動，藉由流體的交替動作來位移，其中流體由於其狀態的變化而改變其體積。活塞(2)也為力單元(10)(其在此示例中將稱作「力單元1」)的一部分，且具有一感測器，其可在需要時通過一填充閥控制填充液的流入，並經由一安全閥以及(針對此情況)液壓缸活塞或類似物來控制壓力，留下壓縮活塞以改變狀態之具有400W功率的力單元，連同連接在活塞和增壓器之間的電子操作單向閥。在距端部0.1米處，稱為端部(20)，在此示例位於距離端部19的4米處，控制系統(11)通過管道連接，其包含兩個恆溫器、一壓力開關、各為30W的兩個風扇(30)(以下稱作「輔助設備」)。加熱器和冷卻器用以增加或降低液體的溫度(如有必要)。溫度的此升高或降低以及壓縮和減壓的幫助將關閉循環。
在主要管道(12)的另一端，在此示例為到距離端部(19)四米的端部(21)，連接第一管道(13)，從中出現管道(22)，其在此情況下為連接第一複數個管道(8)的歧管，其在此情況下為毛細管道或類似者。歧管管道(22)的內徑為1mm，厚度為4.26mm，且長度為10公分。毛細管道(8)或類似物具有0.5mm的內徑和1.5mm的厚度，其長度為500米，每一者形成100公分長×50公分高的線圈或輻射器，並與珀爾帖單元或類似物連接。管道(8)連接到此歧管管道(22)且這連接到管道(13)，其內徑為1mm、厚度為4.26 mm、且長度為5公分。在此示例中，3個毛細管道連接到管道(22)，其沿管道(22)彼此分開33mm連接。針對此情況，力單元1由連接到軸或類似物的液壓缸活塞組成(圖16)，其將連接兩個迴路，也由增壓器和電子操作的單向閥或類似物形成，此外還有具有填充閥和釋放閥的活塞，其全部連接至控制系統(11)。
較佳地，引入蒸餾水(下文中稱作「水」)，且隨後力單元1的液壓缸活塞壓縮活塞，從系統中除去所有空氣並僅留下水，以一管塞關閉自由端。
隨後，隨著液壓缸活塞的移動，之後在釋出熱的情況下，水將加熱至30℃，保持水處於液態。然後，液壓缸活塞1將水壓縮至112Mpa，本示例1的迴路內獲得220Mpa的增壓器的出口壓力，當此迴路處於其最大通路時，壓縮開始，直至其固化。
每個迴路以相同的方式工作。
力單元1與熱傳遞的熱過程相結合，改變每個迴路的內部壓力，從而改變水的狀態。所指示的過程，結合力單元1的單向閥或類似物的作用，防止活塞返回並使其處於最小路徑點，在此收縮過程中產生水狀態從液態變為固態(冰III、或冰V、或冰VI)的變化，舉例來說，在攝氏-21度的管道中的水溫下熔化冰III而吸收熱量，而另一個介質的溫度高於此溫度，在同一時刻，隨著相反迴路的液體轉化為固體而釋出熱，因為單向閥或類似物將防止水在處於部分液相時繼續膨脹，因為水將推動活塞而不能移動活塞，在力單元1的幫助下引起壓力增加，其將通過熔化/凝固曲線且這開始其凝固過程。在此過程開始時，由於部分凝固，水將減少其體積。在冰的情況下，體積將反向增加，這將導致活塞的位移和壓力的降低，這反過來將導致水在曲線下返回並連續地重複該過程直到水完全或幾乎完全壓縮成固體。如果需要的話，相同力單元的液壓缸活塞將作用為加速活塞返回的支撐。這些過程通過熱傳遞的熱和機械程序來進行。在這些過程中，接收 活塞位置和溫度和壓力感測器(其每一者放置在每一迴路中的每個次級管道的毛細管中)的資訊的控制系統獲得其內部的溫度和外部溫度的資訊。控制系統的功能是通過力單元1控制狀態的變化，控制組件和輔助設備，例如控制通風閘(40)，使得冷空氣或熱空氣流視情況被排出或經由通風管路(31)引入到特定的地方。另外，為了避免在系統停止時通過最大設計壓力，控制系統將啟動釋放閥或類似者以釋放壓力。
由於處於固態的水(冰II、或冰III、或冰V或冰VI，視適用的情況)在該壓力下具有比液態水更大的密度，當狀態從固體變為液體時，根據流體在該相變中的壓力，發生約在2%到11%之間的體積變化(在冰Ih的情況下將是反向的)。此變化造成系統吸收熱，且當發生液體或部分液態變為固體或部分固體的狀態變化時，系統釋出熱，在這種情況下，它具有吸收或釋出30.000BTU/h的熱容量。
根據需要，全天連續重複此程序。控制系統將控制初始水溫，以達到所需的溫度。水在凝固時會釋放出熱，且在熔化時會吸收熱。所有吸收或釋放的熱都會產生上述的狀態變化。
風扇或閘(40)的方向將反轉以用於加熱或冷卻模式。
示例4：
建構了兩個由銅管組成的限制迴路，由於Clausius-Clapeyron方程式，其具有一設計壓力1Mpa，且在此情況下在-40℃到30℃之間的溫度下工作，使得系統內的壓力在此情況下將在1Pascal到1Mpa之間振盪。內徑為9mm、厚度為0.3mm、長度為4m的主要管道(12)構成了迴路。在其一端(下文稱作端部(19))，插入連接到增強線性泵(下文稱作「增壓器」)之內徑為9mm、厚度為0.3mm且長度為50mm的管道(17)，其為長度為482mm且直徑為152mm的力單元(10)的一部分。在此內部，有氣缸活塞(2)將交替地在兩個方向上移動，藉由在每一迴路中的流體的交替動作來位移，其中流體由於其狀態的變化而改變其體積。增壓器具有一感 測器，其可在需要時通過一填充閥控制填充液的流入，並經由一釋放閥以及(針對此情況)液壓泵連同方向控制閥及增壓線性泵的其他典型元件(其為壓縮活塞以改變流體狀態之力單元1的部分)來控制壓力。在距端部0.1米處，稱為端部(20)，在此示例位於距離端部19的4米處，控制系統(11)通過管道連接，其包含兩個恆溫器、一壓力開關、各為30W的兩個風扇(30)、在此情況下為功率為500W的珀爾帖單元的加熱器和冷卻器(以下稱作「輔助設備」)。加熱器和冷卻器實現增加或降低液體的溫度的功能(如有必要)。溫度的此升高或降低以及壓縮和減壓的幫助將關閉循環。
在主要管道(12)的另一端，在此示例為到距離端部(19)四米的端部(21)，連接第一管道(13)，從中出現管道(22)，其在此情況下為連接第一複數個管道(8)的歧管，其在此情況下為毛細管道或類似者。歧管管道(22)的內徑為9mm，厚度為0.3mm，且長度為10公分。毛細管道(8)或類似物具有6mm的內徑和0.3mm的厚度，其長度為500米，每一者形成100公分長×50公分高的線圈或輻射器，並與珀爾帖單元或類似物連接。管道(8)連接到此歧管(22)且這連接到管道(13)，其內徑為9mm、厚度為0.3mm、且長度為35公分。在此示例中，6個毛細管道連接到管道(22)，其沿管道(22)彼此分開50mm連接。針對此情況，連接到控制系統(11)的力單元1將連接兩個迴路。
較佳地，引入蒸餾水(下文中稱作「水」)，接著力單元1壓縮系統，從系統中除去所有空氣並僅留下水，以一管塞關閉自由端。
隨後，通過兩個迴路抽水的增壓器將兩個迴路中的壓力降低至1Pascal，將水從液態轉變為氣態。之後，在吸收熱的情況下，水將冷卻至-25℃，保持水處於氣態。然後，增壓器活塞將從迴路緩慢地減小水中的吸力以增加壓力，以針對此示例迴路1產生迴路內的狀態變化。當此迴路處於其最小路徑時，吸力開始，直到其保持氣態。雖然這發生在相反的迴路(迴路2)，但活塞將位於其最大路徑中；當發生這種情況時，該迴路2的填 充閥或類似物將打開以將水吸入此迴路2。之後，力單元的液壓缸活塞將使腔室減壓，以增壓器降低壓力，直到第二迴路中的水變為氣態。
每個迴路以相同的方式工作。
力單元1與熱傳遞的熱過程相結合，改變每個迴路的內部壓力，從而改變水的狀態。所指示的過程，結合力單元1的組件的作用，防止活塞返回並使其處於最小路徑點，在此收縮過程中產生水狀態從液態變為固態的變化，舉例來說，在攝氏-21度的管道中的水溫下液態水轉變為蒸氣或氣態而吸收熱，而另一個介質的溫度高於此溫度，在同一時刻，隨著從相反的迴路將汽化水轉化為液體而傳遞熱，因為單向閥或類似物將防止水在部分氣相時繼續膨脹，因為水將推動活塞而不能移動活塞，在力單元1的幫助下引起壓力降低，其將通過汽化曲線且這將開始狀態轉變為液體的過程。在此過程開始時，水將減少其體積，其將造成活塞的位移。由收縮的迴路引起的吸力將作為吸入其他迴路的活塞的支撐，而此其他迴路將同時進行反向的狀態變化的過程，即從液態變為氣態。這些過程通過熱傳遞的熱和機械程序進行。在這些過程中，接收活塞位置和兩個溫度和壓力感測器(其每一者放置在每一迴路中的每個次級管道的管道中)的資訊的控制系統獲得其內部的溫度資訊和外部溫度。控制系統的功能是通過力單元1控制狀態的變化，控制組件和輔助設備，例如控制通風閘(40)，使得冷空氣或熱空氣流視情況被排出或經由通風管路(31)引入到特定的地方。另外，為了避免在系統停止時系統持續運作，控制系統將啟動填充閥或類似者以增加壓力。
由於處於液態的水在該壓力下具有比氣態水更大的密度，當發生從液態變為氣態的變化時，產生體積變化，且此變化造成系統吸收熱。當發生氣體或部分氣態變為液態或部分液態的狀態變化時，系統釋出熱，在這種情況下，它具有吸收或釋出15,000BTU/h的熱容量。
根據需要，全天連續重複此程序。控制系統將控制初始水 溫，以達到所需的溫度。水變成液體時會釋放出熱量，當它蒸發時會吸收熱量。所有此熱吸收或釋放將會產生上述的狀態變化。
風扇或閘(40)的方向將反轉以用於加熱或冷卻模式。
示例5：
建構了兩個由鋼管組成的限制迴路，其由於Clausius-Clapeyron方程式而具有一設計壓力800Mpa，且在此情況下在-20℃到31℃之間的溫度下工作，使得系統內的壓力在此情況下的範圍將在200到750Mpa之間。內徑為0.5mm、厚度為1.5mm、長度為4公尺的主要管道(12)構成了迴路。在其一端(下文稱作端部(19))，插入連接到增壓器之內徑為1mm、厚度為4.26mm且長度為50mm的管道(17)，其為長度為482mm且直徑為152mm的力單元(10)的一部分，在其上通過10公分的管道連接的是具有直徑為15.87mm的氣缸活塞(2)，其將交替地在兩個方向上移動，藉由流體的交替動作來位移，其中流體由於其狀態的變化而改變其體積。活塞(2)也為力單元(10)的一部分，其在此示例中將稱作「力單元1」。它具有一感測器，其可在需要時通過一填充閥控制填充液的流入，並經由一空氣釋放閥以及(針對此情況)力單元1的液壓缸活塞(其壓縮活塞以改變流體狀態)、連同連接在活塞和增壓器之間的電子操作單向閥來控制壓力。在距端部0.1米處，稱為端部(20)，在此示例位於距離端部19的4米處，控制系統(11)通過管道連接(11)，其包含兩個恆溫器、一壓力開關、兩個風扇(30)、加熱器和冷卻器(其在此情況下為功率500W的珀爾帖單元)，在下文中稱作「輔助設備」。加熱器和冷卻器用以增加或降低液體的溫度(如有必要)。溫度的此升高或降低以及壓縮和減壓的幫助將關閉循環
在主要管道(12)的另一端，在此示例為到距離端部(19)四米的端部(21)，連接第一管道(13)，從中出現管道(22)，其在此情況下為連接第一複數個管道(8)的歧管，其在此情況下為毛細管道或類似者。歧管管道(22)的內徑為1mm，厚度為4.26mm，且長度為10公分。毛細管道(8)或類似 物具有0.5mm的內徑和1.5mm的厚度，其長度為500米，每一者形成100公分長×50公分高的線圈或輻射器，並與珀爾帖單元或類似物連接。管道(8)連接到此歧管管道(22)並連接到管道(13)，其內徑為1mm、厚度為4.26mm、且長度為5公分。在此示例中，3個毛細管道連接到管道(22)，其沿管道(22)彼此分開33mm連接。針對此情況，力單元1包含連接到軸的兩個液壓缸活塞和兩個連接桿或類似物(15)(其將連接兩個迴路)，也包含兩個壓力增強器，和兩個電子操作的單向閥或類似物，另外還有帶有兩個填充閥和兩個釋放閥的兩個活塞，全部連接到控制系統(11)。
引入CO2，且隨後力單元1的液壓缸活塞壓縮活塞，從系統中除去所有空氣並僅留下CO2，以一管塞關閉自由端。
隨後，隨著液壓缸活塞的移動，兩個迴路中的壓力將增加到20.8Mpa。由於增壓器的工作，迴路的壓力將達到200Mpa(增壓器的比例為1：10)。之後，在吸收熱的情況下，CO2將冷卻至-21℃，保持CO2處於液態。然後，液壓缸活塞1將CO2壓縮至22Mpa，本示例1的迴路內獲得220Mpa增壓器的輸出壓力，壓縮在此迴路處於其最大通路時開始，直至其固化。當發生這種情況時，相對迴路(迴路2)的活塞將位於其最大通路中。當這發生時，迴路2的填充閥或類似者將打開以將CO2輸入此迴路2，然後此第二迴路的液壓缸活塞將壓縮活塞2，並用增壓器增加壓力，直到第二迴路的CO2凝固。
每個迴路以相同的方式工作。
力單元1與熱傳遞的熱過程相結合，改變每個迴路的內部壓力，從而改變CO2的狀態。所指示的過程，結合力單元1的單向閥或類似物的作用，防止活塞返回並使其處於最小路徑點，在此收縮過程中產生CO2狀態從液體變為固體的變化，舉例來說，在攝氏-21度的管道中的CO2溫度下熔化CO2而吸收熱量，而另一個介質的溫度高於此溫度，在同一時刻，隨著從相反迴路將液體轉化為固體CO2而釋出熱，因為單向閥或類似物將防止 CO2在部分液相時繼續膨脹，因為CO2將推動活塞而不能移動活塞，在力單元1的幫助下引起壓力增加，其將通過熔化/凝固曲線且這開始其凝固過程。在此過程開始時，由於部分凝固，CO2將減少其體積，這將導致活塞的位移和壓力的降低，這反過來將導致CO2再次在曲線下並連續地重複該過程直到CO2完全或幾乎完全壓縮成固體。如果需要的話，相同力單元的液壓泵(32)將作用為加速活塞返回的支撐，連同當它膨脹時在活塞上的推動相反迴路的作用，而此相反迴路的活塞將同時進行反向的狀態變化的過程，即從固體變為液體。這些過程通過熱傳遞的程序進行。在這些過程中，接收活塞位置和兩個溫度和壓力感測器(其每一者放置在每一迴路中的每個次級管道的毛細管中)的資訊的控制系統獲得其內部的溫度資訊和外部溫度。控制系統的功能是監視通過力單元1的狀態變化，其控制組件和輔助設備，例如控制通風閘(40)，使得冷空氣或熱空氣流視情況被排出或經由通風管路(31)引入到特定的地方。另外，為了避免在系統停止時通過最大設計壓力，控制系統將啟動空氣釋放閥或類似者以釋放壓力。
由於處於固態的CO2在該壓力下具有比液態CO2更大的密度，當狀態從固體變為液體時，根據在相變的過程中發現的CO2的壓力，將發生體積變化，且此變化造成系統吸收熱，且當發生液體或部分液態變為固體或部分固體的狀態變化時，系統釋出熱。在這種情況下，設備具有吸收或釋出20.000BTU/h的熱容量。
根據需要，全天連續重複此程序。控制系統將控制初始的CO2溫度，以達到所需的溫度。CO2固化時將釋放出熱，當它熔化時將吸收熱量。所有此熱吸收或釋放將會產生上述的狀態變化。
風扇或閘(40)的方向將反轉以用於加熱或冷卻模式。
示例6：
建構了由鋼管組成的四個限制迴路(圖23及圖12)，其由於Clausius-Clapeyron方程式而具有一設計壓力150Mpa，以在所需溫度下實現 固化，且在此情況下，它的工作溫度將配置為在15℃和38℃之間的溫度，使得系統內的壓力在此示例中將在0.001到150Mpa之間振盪。每一迴路由內徑為3.5mm且厚度為1.7mm的不銹鋼主要管道(12)所構成，且針對迴路1及2為2米且針對迴路3及4為3米。在其每一端(下文稱作端部(19))，將內徑為3.5mm、厚度為1.7mm且長度為100mm的管道(17)插入到迴路1及2的每一管道(12)，其將連接增強線性泵或類似者(圖11)(下文稱作「增壓器」)的每一側上的每一迴路，其為長度為482mm且直徑為152mm的力單元(10)(圖17)的一部分。在此內部有一氣缸活塞(2)，其將交替地在兩個方向上移動，藉由在每一迴路中的流體的交替動作來位移，其中流體由於其狀態的變化而改變其體積。增壓器具有一感測器，其可在需要時通過一填充閥(33)控制填充液的流入，並經由一空氣釋放閥以及(針對此情況)液壓泵(32)連同方向控制閥(29)及操作增壓線性泵(1)的其他典型元件(圖17)(其為壓縮活塞以改變流體狀態之功率為500W的力單元1的部分)來控制壓力。在距端部0.1米處，稱為端部(20)(圖10)，在此示例位於距離端部(19)的1米處，控制系統連接至(11)。此外，系統包含四個恆溫器、四個壓力開關、各為30W的四個風扇(30)(以下稱作「輔助設備」)。
在迴路1的主要管道(12)的另一端，在此示例為到距離端部(19)兩米的端部(21)，連接內徑為3.5mm的第一管道(13)，其具有1.7mm的厚度及100cm的長度，從中出現管道(22)(圖12)，其在此情況下為連接第一複數個管道(8)或類似物的歧管。歧管(22)的內徑為3.5mm，厚度為1.7mm，且長度為100公分。管道(8)或類似物具有2.8mm的內徑和1.4mm的厚度，在此情況下，五個100米的管道一共具有500米的長度，其形成了100公分長×100公分高的線圈，具有鋁製圓形葉片連接到此線圈，葉片間距為3mm且外半徑為14mm。管道(8)連接到此歧管(22)並連接到管道(13)，且其又連接到主要管道(12)。
在迴路2的主要管道(12)的另一端，與端部(19)距離兩米，針 對此示例，連接內徑為3.5mm的第一管道(15)，其具有1.7mm的厚度及100cm的長度，從中出現管道(22)，其在此情況下為連接第一複數個管道(8)或類似物的歧管。歧管(22)的內徑為3.5mm，厚度為1.7mm，且長度為100公分。管道(8)或類似物具有2.8mm的內徑和1.4mm的厚度，在此情況下，五個100米的管道一共具有500米的長度，其形成了尺寸為100公分長×100公分高的熱交換器(34)中的線圈插入件，具有鋁製圓形葉片連接到此線圈，葉片間距為3mm且外半徑為14mm。管道(8)連接到此歧管管道(22)且其連接到管道(15)。
對於這種情況(圖23)，力單元1將連接到迴路1和2，且在不使用相同單元來自動控制所有迴路的壓力的情況下，將有稱作「力單元2」的第二力單元，其具有與力單元1相同的尺寸和250W的功率，且具有與連接到力單元1的管道相同尺寸的管道(除管道(22)及(8))，以及連接到具有內徑為3.5mm、厚度為1.7mm的管道(8)或類似者的迴路3及4。兩個力單元將由控制單元(11)連接和控制。
在此示例中，5個管道(8)連接到迴路1、2、3和4的每一管道(22)，它們沿管道(22)彼此分開96mm連接。
力單元2的管道(8)，在這種情況下為五個50米的管道，針對每一迴路(迴路3和迴路4)具有長度為25米的總長度，每一迴路形成插入在100公分長×100公分高的熱交換器的線圈，具有鋁製圓形葉片連接到此線圈，葉片之間的間距為3毫米，半徑為14毫米；管道(8)連接至歧管(22)，其連接到連接迴路3和另一迴路4，其內徑為3.5mm，厚度為1.7mm，且長度為50公分。這些迴路1、2、3和4中的每一者都位於熱交換器(34)內部，形成如圖23所示的系統，其顯示級聯系統。
將稱作相變材料「PCM」的有機或無機流體引入迴路1及2中，其針對此情況設計為在大氣壓下在28℃的溫度下固化(下文稱作「PCM 1」)，並將稱作相變材料的有機或無機流體引入迴路3和4中，其在此情況下 具有在大氣壓下為18℃的固化溫度(下文稱作「PCM 2」)。接著，力單元1及2壓縮兩系統，除去其中的所有空氣並僅留下PCM 1及PCM 2，以管塞關閉自由端。
隨後，在使用設備以冷卻並且室溫為33℃的情況下，在力單元1和2的協助下，迴路1和3中的壓力將增加到100Mpa。此時，由於通過交換器的溫度不在最大設計溫度，因此不需要最大設計壓力，因此不必達到最大設計壓力以引起狀態變化。當此迴路滿足活塞的最大行程或PCM在液態下儲存於迴路1和3中的最大體積時，此壓縮開始。然後，在這種情況下，通過插入於線性泵中的活塞的相應力單元將壓縮PCM直到其凝固，因為當增加壓力時，達到PCM的凝固曲線，PCM溫度始終高於其在大氣壓力下固化的溫度，因為如果PCM的溫度低於其在大氣壓下的固化溫度，它將固化且不能進行狀態的改變。因此，當PCM處於比其在大氣壓下的固化溫度更低的溫度時，施加負壓或者在低於大氣壓的壓力下降低迴路的內部壓力，這產生其狀態變化。針對此例子，它能夠在17、16、15℃或更低的溫度下進行熱傳遞。雖然這發生在相反的迴路(迴路2和4)上，但是每個相應的力單元的相同活塞將增加此迴路2和4的PCM的體積(這僅在第一階段發生)，因為這些迴路的填充閥或類似者將打開以將PCM引入至迴路2和4。然後，相應的力單元的液壓缸活塞將壓縮迴路2和4，升高壓力直到第二和第四迴路的PCM凝固。
當迴路2和4的PCM固化時，迴路1和3的PCM將熔化，反之亦然。
每個迴路以相同的方式工作。
力單元1或2與熱傳遞的熱過程相結合，改變每個迴路的內部壓力，從而改變PCM的狀態。所指示的過程，結合力單元1及2的組件的作用，防止活塞返回並使其處於最小路徑點，產生收縮，壓縮，壓力增加，PCM狀態從液體變為固體，且在減壓或壓力降低期間，從固體變為液體， 舉例來說，在迴路1及3的管道中熔化PCM而吸收熱量，在同一時刻，隨著相反迴路2及4的液體轉化為固體而釋出熱。作為示例，液壓泵(32)連同馬達(28)(在此情況下為相應力單元的電力)將在相應的柱塞(27)上施加必要的力，以再次增加迴路1及3的壓力並將PCM從液體轉變為固體，連同當其膨脹時在活塞(2)上的相對迴路的推動作用，推動或效果平衡對在低強度下工作的力單元的馬達有很大幫助，因為在相反的系統中通常會有一個基礎壓力，因為它不需要達到大氣壓力來熔化PCM，所以它總是在壓力差小於所需的凝固壓力和大氣壓力之間的壓力差的情況下工作。當通過熱交換器的溫度低於PCM在大氣壓下的熔化/凝固溫度時，將使用比大氣壓低的壓力，使得力的方向將反轉，使得每一迴路將吸住活塞。要做到這一點，系統將自動移除一定百分比的流體，在此情況下為PCM，具有填充閥(33)或類似物，使得當系統平衡或柱塞位於增強線性泵的中心時，兩個迴路的壓力都比大氣壓低。由此，實現熔化/凝固溫度低於空氣或液體通過熱交換器(迴路)的溫度，且由此系統可交替地運用壓力差，而相反的迴路2和4同時將進行反向的狀態變化過程，即從固體變為液體。這些過程通過熱傳遞的熱和機械程序來進行。在這些過程中，接收活塞位置和四個溫度和壓力感測器(其每一者放置在每一迴路中的每個次級管道(8)的管道中)的資訊的控制系統獲得其內部的溫度資訊和外部溫度。控制系統的功能是通過力單元1及2來監視狀態的變化，以控制組件和輔助設備。舉例來說，它控制通風閘(40)(在此示例中，位置如圖23所示)，使得在冷卻模式的情況下，離開迴路1和2的熱交換器的熱空氣流被排出，且從迴路1和2的熱交換器流出的冷空氣流通過迴路3和4的熱交換器。之後，第二閘將引入冷空氣(其在此情況下為通過通風管路(31)或類似物流出迴路3和4)，並視情況將這些迴路3和4的熱空氣排出到特定的地方。另外，為了避免在系統停止時通過最大設計壓力，控制系統將啟動空氣釋放閥或類似者以釋放在每一迴路中的壓力。
在此情況中的該壓力下，PCM在其固態具有比液態PCM更 大的密度(它也可為部分固體PCM，例如膠體)。當狀態從固體變為液體時，根據PCM在該相變中的壓力以及根據PCM的類型，在此情況下發生約在3%到5%之間的體積變化。此變化造成系統吸收熱，且當發生液體或部分液體變為固體或部分固體的狀態變化時，系統釋出熱，在這種情況下，它具有吸收或釋出31,000BTU/h的熱容量，其COP為12。這是因為在冷卻部分的情況下，迴路1和2所吸收的能量將在其通過迴路3和4時耗損，因為有一個迴路3或4將把已經透過迴路1及2冷卻的空氣加熱並排出到外面。
選擇性地，為了獲得設備或系統的輸入和輸出之間更大的溫差，獲得50%的冷卻或加熱能力，但性能係數「COP」(釋放或吸收的能量除以消耗量)減少約30%，它應使用迴路1和2與其各自的力單元並複制四次(4個設備)，稱作迴路1、2、3、4、5、6、7和8，留下兩條線路，每線路各兩組。這樣，當使空氣或液體交替地通過設備1和2(迴路1、2、3、4)時，這些迴路中的一半將釋出熱，而另一半吸收熱。取決於是否需要冷卻或加熱，此給定或吸收的熱將僅通過2個裝置(迴路5、6、7、8)的第二線路中的1個裝置(在此情況下，迴路5和6)，使線路2的第二設備停止，這是由於通過的流量或流速將為通過設備1和2的初始流量的一半。因此，溫度存在雙重差異(級聯系統)。除了具有4個設備之外，級聯系統可反向使用，因此能夠加熱，假設在流體的壓力大氣熔化/固化下的溫度(在此情況下為PCM)在設備的線路1中較大而在線路2中較低。在加熱模式下使用時，線路2的兩個設備將啟動，且線路1設備將停止。在流體的大氣壓力下變化狀態的情況中，線路1的PCM在此情況下小於線路2的PCM，它將在相反的方向上流動以使其處於加熱模式(流動通過第一線路1，然後通過線路2)，以在待使用的力單元數量上更有效率，從而這些的較少部分可與控制系統一起使用，其中控制系統可監視每一迴路的壓力。尺寸可根據空調需求而變化。
根據需要，全天連續重複此程序。控制系統將控制PCM的初始壓力和風扇的速度，以達到所需的溫度。PCM固化時將釋放出熱，當 它熔化時會吸收熱。所有此熱吸收或釋放將會產生上述的狀態變化，即壓力變化的產物。
通風機和通風閘(40)的方向將反轉用於加熱或冷卻模式，因此在加熱的情況下，空氣將首先通過迴路3和4，隨後加熱的空氣將通過迴路1和2。
此系統既可用於冷卻或加熱空氣，且在藉由水泵來改變風扇的情況下，也可用於冷卻或加熱水或其他液體。
在不需要這種高溫度變化的情況下，僅使用迴路1和2或僅使用迴路3和4。可如本例中所述使用兩個力單元或使用單一單元，使得當進行壓縮時，迴路1和3以及迴路2和4被壓縮。此單元將具有與上述兩個力單元的功率總和相同的功率。
級聯系統可與圖17、19、20和21所示的方案中的力單元和熱交換器一起使用，具有不同類型的泵，其包含但不僅限於說明書中所提到的。
每一迴路的自動壓縮機和壓縮機都可用以在每一迴路上實施不同的壓力。
此外，有可能再循環一個地方的空氣並使此再循環空氣通過迴路，這導致該地點內的空氣減少，其可使用受控的通風來控制。
示例7：
建構了由銅管組成的兩個限制迴路(圖24及圖12)，其由於Clausius-Clapeyron方程式而具有一設計壓力100Mpa。為了在所需溫度下實現固化，在此情況下的操作溫度將配置為在15℃和38℃之間的溫度，使得系統內的壓力在此示例中將落在0.01到100Mpa的範圍。針對迴路1及2，每一迴路由內徑為3.5mm且厚度為1.7mm且長度為2米的主要銅管(12)所構成。
在其每一端(下文稱作端部(19))，將內徑為3.5mm、厚度為 1.7mm且長度為50mm的管道(17)(其將連接方向控制閥(38)兩側上的每一迴路)插入到迴路1及2的每一管道(12)，且連接至柱塞泵或類似者(圖11)(下文稱作「增壓器」)，其為長度為400mm、高度為400mm且寬度為300mm之稱作力單元1(10)(圖19及圖20)的壓縮機設備或泵的一部分。力單元具有一感測器，其可在需要時通過使PCM進入隔間的一閥來控制填充液的流入，並經由一釋放閥來控制壓力。針對此情況，柱塞泵(1)連同方向控制閥(38)及其他典型元件以500W的功率來操作力單元1，其壓縮流體以改變流體狀態。在距端部(20)(圖10及圖11)0.1米處，在此示例位於距離端部(19)的1米處，連接至控制系統(11)。此外，系統包含四個恆溫器、四個壓力開關、各為30W的四個風扇(30)(以下稱作「輔助設備」)。
在迴路1的主要管道(12)的一端，與端部(19)距離兩米的端部(21)，針對此示例，連接內徑為3.5mm的第一管道(13)，其具有1.7mm的厚度及100cm的長度，從中出現管道(22)(圖12)，其在此情況下為連接第一複數個管道(8)或類似物的歧管。歧管(22)的內徑為3.5mm，厚度為1.7mm，且長度為100公分。管道(8)或類似物具有2.8mm的內徑和1.4mm的厚度，在此情況下，五個100米的管道一共具有500米的長度，其形成了100公分長×100公分高的線圈，具有鋁製圓形葉片連接到此線圈，葉片間距為3mm且外半徑為14mm。管道(8)連接到此歧管管道(22)且其連接到管道(13)，且又連接到主要管道(12)。
在迴路2的主要管道(12)的另一端，針對此示例與端部(19)距離一米，連接內徑為3.5mm的第一管道(15)，其具有1.7mm的厚度及100cm的長度，從中出現管道(22)，其在此情況下為連接第一複數個管道(8)或類似物的歧管。歧管管道(22)的內徑為3.5mm，厚度為1.7mm，且長度為100公分。管道(8)或類似物具有2.8mm的內徑和1.4mm的厚度，在此情況下，五個100米的管道一共具有500米的長度，其形成了尺寸為100公分長×100公分高的熱交換器(34)，具有鋁製圓形葉片連接到此線圈，葉片間距為3mm 且外半徑為14mm。管道(8)連接到此歧管管道(22)且這連接到管道(15)。
對於這種情況(圖22和24)，力單元1將通過方向控制閥(38)連接到迴路1和2。控制單元(11)將控制所有。
在此示例中，5個管道(8)連接到迴路1和2的每一管道(22)，其沿管道(22)彼此分開96mm。
這些迴路1和2中的每一者都位於熱交換器(34)內部，其形成類似於圖24中系統的系統。
將稱作相變材料「PCM」的有機或無機流體引入迴路中，其針對此情況設計為在大氣壓下在12℃的溫度下固化(下文稱作「PCM 1」)。接著，力單元壓縮系統，從其中除去所有的空氣並僅留下PCM，以一管塞關閉自由端。
隨後，在使用設備以冷卻並且室溫為33℃的情況下，在力單元1的協助下，迴路1中的壓力將增加到100Mpa。當發現此迴路具有在液態中儲存於迴路1中的PCM的最大體積時，此壓縮開始。然後，相應力單元將透過閥(38)壓縮PCM直到其凝固，因為當增加壓力時，達到PCM的凝固曲線，PCM溫度始終高於其在大氣壓力下固化的溫度。如果PCM的溫度低於其在大氣壓下的固化溫度，它將固化且將不會發生狀態的改變。因此，在PCM處於比其在大氣壓下的固化溫度更低的溫度時使用增強線性泵的情況下，施加負壓或者在低於大氣壓的壓力下降低迴路的內部壓力，這產生其狀態變化。針對此例子，它能夠在6、8、10℃或更低的溫度下進行熱傳遞。雖然這發生在相反的迴路(迴路2)上，但力單元的閥(38)將增加此迴路2的PCM的體積(這僅在第一階段發生)。然後，相應的力單元將透過閥(38)壓縮迴路2，升高壓力直到第二迴路的PCM凝固。
當迴路2的PCM固化時，迴路1的PCM將熔化，反之亦然。
每個迴路以相同的方式工作。
功率為500W的力單元(圖20)與熱傳遞的熱過程相結合，改 變每一迴路的內部壓力，從而改變PCM的狀態。所指示的過程，結合力單元的組件的作用，產生收縮，壓縮，壓力增加，PCM狀態從液體變為固體，且在減壓或壓力降低期間，發生從固體變為液體的狀態變化，舉例來說，在迴路1的管道中熔化(固體到液體)PCM而吸收熱量，在同一時刻，隨著相反迴路2的液體轉化為固體而釋出熱。作為示例，圖20的柱塞泵(1)連同相應力單元的閥(38)將轉而施加必要的力，以再次增加迴路1的壓力並將PCM從液體轉變為固體，而閥(38)將釋放迴路2的壓力，因此它將使相對迴路2同時進行反向狀態變化的過程，即從固體變為液體。這些過程通過熱傳遞的熱和機械程序來進行。在這些過程中，接收兩個溫度和壓力感測器(其每一者放置在每一迴路中的每個次級管道(8)的管道中)的資訊的控制系統獲得有關其內部溫度和外部溫度的資訊。控制系統的功能是通過力單元來控制狀態的變化，以控制組件和輔助設備，舉例來說，它控制通風閘(40)(在此示例中，位置如圖24所示)。因此，在冷卻模式的情況下，當其中的PCM凝固時，離開迴路1或2的熱交換器的熱空氣流被排出，且當其中的PCM熔化時，離開迴路1或2的熱交換器的冷空氣流被引入至通風管路(31)。另外，為了避免在系統停止時通過最大設計壓力，控制系統將使閥(38)或類似者釋放在每一迴路中的壓力。
PCM在此情況中的該壓力下在固態具有比液態PCM(它也可為部分固體PCM的情況，例如膠體)更大的密度。當發生從固態到液態的狀態變化時，根據PCM在該相變中的壓力以及根據PCM的類型，發生約在5%到8%之間的體積變化。此變化造成系統吸收熱，且當發生液體或部分液態變為固體或部分固體的狀態變化時，系統釋出熱，在這種情況下，它具有吸收或釋出5,000BTU/h的熱容量。
根據需要，全天連續重複此程序。控制系統將控制PCM的初始壓力和風扇的速度，以達到所需的溫度。PCM固化時將釋放出熱，當它熔化時會吸收熱。所有此熱吸收或釋放將會產生上述的狀態變化，即壓 力變化的產物。
通風閘(40)的方向將反轉以用於加熱或冷卻模式。
系統可與圖17、19、20和21所示的方案中的力單元和熱交換器一起使用，具有不同類型的泵，其包含但不僅限於說明書中所提到的。
示例8：
建構了兩個由銅管組成的限制迴路(圖21及圖12)，其由於Clausius-Clapeyron方程式而具有一設計壓力100Mpa。為了在所需溫度下實現固化，在此情況下的操作溫度將組態為在18℃至36℃之間的溫度下工作，使得系統內的壓力在此情況下將在0.001到100Mpa之間振盪。針對迴路1及2，每一迴路由內徑為3.5mm、厚度為1.7mm、長度為2公尺的主銅道(12)所構成。在其每一端(下文稱作端部(19))，將內徑為3.5mm、厚度為1.7mm且長度為50mm的管道(17)(其將連接每一迴路至方向控制閥的每一側)插入到迴路1及2的每一管道(12)中，並將其連接到一增強線性泵或類似物(圖11)(下文稱作「增壓器」)，其為長度為582mm且直徑為170mm的稱作力單元(10)的壓縮機設備或泵的一部分(圖21)。力單元具有一感測器，其可在需要時通過使PCM進入隔間的閥來控制填充液的流入，並經由一釋放閥以及(針對此情況)增強線性泵(1)連同方向控制閥或類似物(38)及其他典型元件(其操作將流體壓縮以改變流體狀態的力單元1)來控制壓力。在距端部0.1米處，稱為端部(20)(圖10及圖11)，在此示例位於距離端部(19)的1米處，控制系統連接至(11)。此外，系統包含四個恆溫器、四個壓力開關(以下稱作「輔助設備」)。
在迴路1的主要管道(12)的一端，針對此示例為與端部(19)距離兩米的端部(21)，連接內徑為3.5mm的第一管道(13)，其具有1.7mm的厚度及100cm的長度，從中出現管道(22)(圖12)，其在此情況下為連接第一複數個管道(8)或類似物的歧管。歧管管道(22)的內徑為3.5mm，厚度為1.7mm，且長度為100公分。管道(8)或類似物具有2.8mm的內徑和1.4mm的厚 度，在此情況下，五個100米的管道一共具有500米的長度，其形成了100公分長×100公分高的線圈，具有鋁製圓形葉片連接到此線圈，葉片間距為3mm且外半徑為14mm。管道(8)連接到此歧管管道(22)且其連接到管道(13)，且又連接到主要管道(12)。
在迴路2的主要管道(12)的另一端，針對此示例與端部(19)距離一米，連接內徑為3.5mm的第一管道(15)，其具有1.7mm的厚度及100cm的長度，從中出現管道(22)，其在此情況下為連接第一複數個管道(8)或類似物的歧管。歧管管道(22)的內徑為3.5mm，厚度為1.7mm，且長度為100公分。管道(8)或類似物具有2.8mm的內徑和1.4mm的厚度，在此情況下，五個100米的管道一共具有500米的長度，其形成了在尺寸為100公分長×100公分高的熱交換器(34)中的線圈插入件，具有鋁製圓形葉片連接到此線圈，葉片間距為3mm且外半徑為14mm。管道(8)連接到此歧管管道(22)且這連接到管道(15)。
對於這種情況，力單元1將通過方向控制閥(38)連接到迴路1和2。控制單元(11)將控制所有。
在此示例中，5個管道(8)連接到迴路1和2的每一管道(22)，其沿管道(22)彼此分開96mm。
這些迴路1和2中的每一者都位於熱交換器(34)內部，其形成類似於圖21中系統的系統。
將稱作相變材料「PCM」的有機或無機流體引入迴路中，其針對此情況設計為在大氣壓下在27℃的溫度下固化(下文稱作「PCM 1」)。接著，力單元壓縮系統，從其中除去所有空氣並僅留下PCM，以一管塞關閉自由端。
隨後，在使用設備以冷卻水或其他液體且溫度為36℃的情況下，在力單元1的協助下，迴路1中的壓力將增加到100Mpa。當此迴路滿足在液態中儲存於迴路1中的PCM的最大體積時，此壓縮開始，接著相應力 單元將透過閥(38)壓縮PCM直到其凝固，因為當增加壓力時，達到PCM的凝固曲線，PCM溫度始終高於其在大氣壓力下固化的溫度，因為如果PCM的溫度低於其在大氣壓下的固化溫度，它將固化並狀態變化將不會發生。因此，在使用增強型線性泵或其他的情況下，當PCM處於比其在大氣壓下的固化溫度更低的溫度時，施加負壓或者在低於大氣壓的壓力下降低迴路的內部壓力，這產生其狀態變化。針對此例子，它能夠在24、22、20℃或更低的溫度下進行熱傳遞。雖然這發生在相反的迴路(迴路2)上，但力單元的閥(38)將開啟，PCM將進入，因此該迴路2的PCM的體積將增加(這僅在第一階段發生)。然後，相應的力單元將透過閥(38)壓縮迴路2，升高壓力直到第二迴路的PCM凝固。
當迴路2的PCM固化時，迴路1的PCM將熔化，反之亦然。
每個迴路以相同的方式工作。
總功率為300W(包含泵的功率)的力單元(圖21)與熱傳遞的熱過程相結合，改變每一迴路的內部壓力，從而改變PCM的狀態。所指示的過程，結合力單元的組件的作用，產生收縮，壓縮，壓力增加，PCM狀態從液體變為固體，且在減壓或壓力降低期間，從狀態從固體變為液體，舉例來說，在迴路1的管道中熔化(固體到液體)PCM而吸收熱量，在同一時刻，隨著相反迴路2的液體轉化為固體而釋出熱。作為示例，圖21的強化線性泵(1)連同相應力單元的閥(38)將交替地施加必要的力，以再次增加迴路1的壓力並將PCM從液體轉變為固體，而閥(38)將釋放迴路2的壓力，因此它將使相對迴路2同時進行反向狀態變化的過程，即從固體變為液體。閥(38)將重新輸入正在減壓到增強線性泵或類似物(1)的PCM。這些過程通過熱傳遞的熱和機械程序來進行。在這些過程中，接收來自兩個溫度和壓力感測器(其每一者放置在每一迴路中的每個次級管道(8)的管道中)的資訊的控制系統獲得關於其內部的溫度和外部溫度的資訊。控制系統的功能是通過力單元來控制狀態的變化，以控制組件和輔助設備，舉例來說，它控制了將 控制冷卻或加熱流體(能夠為水)的最終用途的方向控制閥(37)或類似物(在此示例中，位置如圖21所示)。在冷卻模式的情況下，當其中的PCM凝固時，離開迴路1或2的熱交換器的熱液體流進入冷卻器型熱交換器或類似物(42)，其將在室溫下將其冷卻以在稍後讓其重新進入，且當其中的PCM熔化時，離開迴路1或2的熱交換器的冷液體流被引入至管道以供以後使用(41)，且若有必要，當它重新加熱時，它會被重新引入。另外，為了避免在系統停止時通過最大設計壓力，控制系統將使閥(38)或類似者釋放在每一迴路中的壓力。
在此情況中，PCM的該壓力下在其固態具有比液態PCM(它也可為部分固體PCM的情況，例如膠體)更大的密度。當發生從固態到液態的狀態變化時，根據PCM在該相變中的壓力以及根據PCM的類型，發生約在5%到8%之間的體積變化。此變化造成系統吸收熱，且當發生液體或部分液態變為固體或部分固體的狀態變化時，系統釋出熱，在這種情況下，它具有吸收或釋出20,000BTU/h的熱容量，導致COP(性能係數)為20。
根據需要，全天連續重複此程序。控制系統將根據需要經由液壓泵(其不必是此設備的一部分)控制PCM的初始壓力和待冷卻或待加熱的流體的流速，以達到所需溫度。PCM固化時將釋放出熱，當它熔化時會吸收熱。所有此熱吸收或釋放將會產生上述的狀態變化，即壓力變化的產物。
方向控制閥(37)的方向將反向用於水或流體的加熱或冷卻模式。
系統可與圖17、19、20和21所示的方案中的力單元和熱交換器一起使用，具有不同類型的泵，其包含但不僅限於說明書中所提到的。
此設備以及由此方法和系統所使用的任何設備可選擇性地用於冷卻通過冷凝器或蒸發器的空氣，若適當的話，由當前設備使用，以降低或增加通過此設備的空氣的流動溫度，且這減少了普通空調設備的消 耗，因為負載減少了。
此外，它也可使用當前的空調設備作為支撐，使得當前設備在一定溫度範圍內工作，且此方法和系統在其他範圍內工作。
也可在設備中使用增壓器，以使用壓力較低的泵。增壓器實現增加壓力的功能，因此會有較少在高壓下操作的組件。除了上述之外，當使用不具有線性增強器的泵時，兩種流體可分離。這意味著流體可為液壓油，其可在泵中使用，而在增壓器的另一端的流體可為PCM。
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1‧‧‧氣缸
2‧‧‧活塞
8‧‧‧管道
10‧‧‧力單元
11‧‧‧控制系統
12‧‧‧管道
26‧‧‧閥
27‧‧‧柱塞
28‧‧‧馬達
29‧‧‧方向控制閥
30‧‧‧風扇
31‧‧‧通風管
32‧‧‧液壓泵
33‧‧‧填充閥
34‧‧‧熱交換器

Claims (14)

  1. 一種用以在一封閉迴路中於二個或更多介質之間產生熱傳遞的系統，具有低能耗，用於家庭、商業或工業用途，能夠被使用於產生熱傳遞，包含：一氣缸，包含至少一活塞於其內部，該活塞連接至一柱塞，在一方向控制閥的致動之下該柱塞交替地移動，該方向控制閥從一液壓泵接收一液壓流體；至少一封閉腔室，連接至該氣缸，該封閉腔室包含至少一管道，其中熱工作流體被壓縮於該封閉腔室內，產生從液體至固態或反之亦然，或者從固態至另一固態或反之亦然的一變化；以及一控制系統，其中該方向控制閥的的致動是依據所取得的在該封閉腔室中的溫度與壓力而調節；至少一熱交換器，由該管道形成；以及多個通風管路，位於該熱交換器的一出口，達成控制該管道中的冷卻或加熱流體。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的產生熱傳遞的系統，其中該管道連接至更多的氣缸以改善熱傳遞。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的產生熱傳遞的系統，其中該管道為毛細管件。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的產生熱傳遞的系統，其中該管道具有一內直徑於0.5mm與6mm之間。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的產生熱傳遞的系統，更包含一輔 助設備，其包含加熱器、冷卻器、散熱器、恆溫器或加濕器。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的產生熱傳遞的系統，更包含一風扇，以改善熱傳遞。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的產生熱傳遞的系統，更包含多個通風蓋，控制進入該等通風管路的氣流，以排出或引入熱或冷。
  8. 如申請專利範圍第6項所述的產生熱傳遞的系統，其中該風扇的方向為反轉，以使產生熱傳遞的系統在加熱或冷卻模式。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的產生熱傳遞的系統，其中該液壓泵由一電動馬達所致動。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的產生熱傳遞的系統，更包含多個單向閥，其為電子方式致動且連接至該氣缸，以避免該活塞返回。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的產生熱傳遞的系統，更包含多個填充閥，用以將狀態改變的流體引入該氣缸與該管道。
  12. 如申請專利範圍第1、5、6、9、10與11項其中任一項所述的產生熱傳遞的系統，其中從該液壓泵接收液壓流體的該方向控制閥、該恆溫器或該加濕器、該風扇、該電動馬達、該等單向閥與該等填充閥連接至該控制系統。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的產生熱傳遞的系統，其中該管 道連接至多個帕爾帖單元，用以加熱與冷卻。
  14. 一種用以在一封閉迴路中於二個或更多介質之間產生熱傳遞的方法，具有低能耗，用於家庭、商業或工業用途，能夠被使用於產生熱傳遞，包含：(a)將一熱工作流體引入一封閉腔室，其連接致一氣缸，該封閉腔室包含至少一次級管道；(b)藉由該氣缸壓縮該熱工作流體於該封閉腔室內，該氣缸包含至少一活塞於其內部，該活塞連接至一柱塞，在一方向控制閥的致動之下該柱塞交替地移動，該方向控制閥從一液壓泵接收一液壓流體；(c)針對經由一控制單元所取得的在該封閉腔室中的溫度與壓力而調節調節該方向控制閥的致動；(d)藉由壓力增加與根據該熱工作流體之相圖產生該熱工作流體的狀態的變化，從液體至固體或反之亦然，或者從固態至另一固態或反之亦然，產生或傳遞熱至由該管道形成的一熱交換器，並且產生或傳遞熱至位於該熱交換器的一出口的多個通風管路，因此達成控制該管道中的冷卻或加熱流體；(e)解壓縮在該封閉腔室中的該熱工作流體，用以藉由壓力下降、根據該熱工作流體的相圖再引起狀態的改變；(f)重複上述步驟(b)到步驟(e)，直到家庭、商業或工業的環境的所需溫度達到時。
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