用于发电的热泵、能量产生系统及热交换系统技术方案

用于发电的热泵、能量产生系统及热交换系统，可保证较低的制造成本，且可降低单位发电成本。热泵包括第一腔室、与其流体耦合的第二腔室、第一喷射器件及第二喷射器件。第一腔室及第二腔室容纳工作流体，且具有第一空间及第二空间，工作流体可经由位于第一腔室与第二腔室之间的流动通道在第一腔室与第二腔室之间流动，第一空间及第二空间位于第一腔室及第二腔室内的工作流体的一部分上方。第一喷射器件与第一腔室耦合，以加热或冷却第一腔室中的第一空间。第二喷射器件与第二腔室耦合，以加热或冷却第二腔室中的第二空间。加热第一空间及冷却第一空间中的至少一者可导致第二空间的压缩或膨胀中的至少一者，此可驱动与第二腔室耦合的动力提取单元。耦合的动力提取单元。耦合的动力提取单元。

【技术实现步骤摘要】
用于发电的热泵、能量产生系统及热交换系统
[0001][相关申请的交叉参考][0002]本申请是在2019年8月21日提出申请且标题为“用于发电的器件、系统及方法(DEVICES,SYSTEMS,AND METHODS FOR GENERATING POWER)”、序列号为16/547,307的美国非临时申请的部分接续申请，且主张其优先权。


[0003]本公开涉及用于发电的器件及系统，且更具体地涉及用于基于温差发电的器件及系统。

技术介绍

[0004]例如基于核能的及基于煤炭的发电(power generation)等常规发电方式是常见的发电来源。然而，随着对减少例如温室气体排放、核废料处理、风险问题、污染等环境影响的日益关注，对可再生能源(renewable energy)的需求出现。可再生能源发电(renewable energy generation)的常见实例包括风能发电、太阳能发电、潮汐能发电及其他环境友好型发电方法。
[0005]具有不同温度的两种来源之间的温度梯度可用于发电。例如，能量可从地球的表面与地球的较深部分之间的温差中提取，或者从海洋中提取，或者从垃圾填埋场中常见的余热或废热中提取，或者从工业过程中提取。这些热能发电系统(thermal energy generation system)中的一些在生成电力方面可大有前途。
[0006]然而，与常规发电系统相比，许多可再生能源发电解决方案存在例如制造或系统成本高、能量转换效率低等各种问题。因此，需要改进热能发电系统，以便提供替代方案、提供效率或降低生产成本。

技术实现思路

[0007]本公开提供一种热泵。根据实施例中的一者，一种能量产生器件包括第一腔室、第二腔室、至少一个第一喷射器件、第一液体收集器件、至少一个第二喷射器件及第二液体收集器件。所述第一腔室容纳工作流体，且在所述第一腔室内具有第一空间，所述第一空间位于所述第一腔室内的所述工作流体的至少一部分上方。所述第二腔室与所述第一腔室流体耦合。所述工作流体能够经由位于所述第一腔室与所述第二腔室之间的至少一个流动通道在所述第一腔室与所述第二腔室之间流动。所述第二腔室在所述第二腔室内具有第二空间，所述第二空间位于所述第二腔室内的所述工作流体的至少一部分上方。所述至少一个第一喷射器件与所述第一腔室耦合。所述至少一个第一喷射器件被配置成通过将液体或气体中的至少一者喷射到所述第一腔室中来加热或冷却所述第一腔室中的所述第一空间。所述第一液体收集器件耦合到所述至少一个第一喷射器件，且被布置成在所述第一腔室内的所述工作流体的表面附近浮动。所述至少一个第二喷射器件与所述第二腔室耦合。所述至少一个第二喷射器件被配置成通过将液体或气体中的至少一者喷射到所述第二腔室中来
加热或冷却所述第二腔室中的所述第二空间。所述第二液体收集器件耦合到所述至少一个第二喷射器件，且被布置成在所述第二腔室内的所述工作流体的表面附近浮动。所述加热所述第一空间及所述冷却所述第一空间中的至少一者可导致所述第二空间的压缩或膨胀中的至少一者。
[0008]根据另一些实施例，本公开提供一种能量产生系统，所述能量产生系统可包括用于发电的一个或多个器件。此种器件可包括第一腔室、第二腔室、至少一个第一喷射器件、第一液体收集器件、至少一个第二喷射器件、第二液体收集器件及与所述第二腔室耦合的动力提取单元。所述第一腔室容纳工作流体，且在所述第一腔室内具有第一空间，所述第一空间位于所述第一腔室内的所述工作流体的至少一部分上方。所述第二腔室与所述第一腔室流体耦合。所述工作流体能够经由位于所述第一腔室与所述第二腔室之间的至少一个流动通道在所述第一腔室与所述第二腔室之间流动。所述第二腔室在所述第二腔室内具有第二空间，所述第二空间位于所述第二腔室内的所述工作流体的至少一部分上方。所述至少一个第一喷射器件与所述第一腔室耦合。所述至少一个第一喷射器件被配置成通过将液体或气体中的至少一者喷射到所述第一腔室中来加热或冷却所述第一腔室中的所述第一空间。所述第一液体收集器件耦合到所述至少一个第一喷射器件，且被布置成在所述第一腔室内的所述工作流体的表面附近浮动。所述至少一个第二喷射器件与所述第二腔室耦合。所述至少一个第二喷射器件被配置成通过将液体或气体中的至少一者喷射到所述第二腔室中来加热或冷却所述第二腔室中的所述第二空间。所述第二液体收集器件耦合到所述至少一个第二喷射器件，且被布置成在所述第二腔室内的所述工作流体的表面附近浮动。所述加热所述第一空间及所述冷却所述第一空间中的至少一者可导致所述第二空间的压缩或膨胀中的至少一者，且所述第二空间的所述压缩或所述膨胀中的至少一者可驱动所述动力提取单元。
[0009]根据又一些实施例，本公开进一步提供一种热交换系统。所述热交换系统包括至少一个热泵、输入通道、第一输出通道及第二输出通道。所述至少一个热泵包括第一腔室、第二腔室、至少一个第一喷射器件、第一液体收集器件、至少一个第二喷射器件及第二液体收集器件。所述第一腔室容纳工作流体，且在所述第一腔室内具有第一空间，所述第一空间位于所述第一腔室内的所述工作流体的至少一部分上方。所述第二腔室与所述第一腔室流体耦合。所述工作流体能够经由位于所述第一腔室与所述第二腔室之间的至少一个流动通道在所述第一腔室与所述第二腔室之间流动。所述第二腔室在所述第二腔室内具有第二空间，所述第二空间位于所述第二腔室内的所述工作流体的至少一部分上方。所述至少一个第一喷射器件与所述第一腔室耦合。所述至少一个第一喷射器件被配置成通过将液体或气体中的至少一者喷射到所述第一腔室中来加热或冷却所述第一腔室中的所述第一空间。所述第一液体收集器件耦合到所述至少一个第一喷射器件，且被布置成在所述第一腔室内的所述工作流体的表面附近浮动。所述至少一个第二喷射器件与所述第二腔室耦合。所述至少一个第二喷射器件被配置成通过将液体或气体中的至少一者喷射到所述第二腔室中来加热或冷却所述第二腔室中的所述第二空间。所述第二液体收集器件耦合到所述至少一个第二喷射器件，且被布置成在所述第二腔室内的所述工作流体的表面附近浮动。所述输入通道连接到所述至少一个第一喷射器件及所述至少一个第二喷射器件，且被配置成提供具有第一温度的所述工作流体。所述第一输出通道连接到所述至少一个热泵的所述第一液体
收集器件及所述第二液体收集器件，且被配置成输出温度高于所述第一温度的所述工作流体。所述第二输出通道连接到所述至少一个热泵的所述第一液体收集器件及所述第二液体收集器件，且被配置成输出温度低于所述第一温度的所述工作流体。
[0010]应理解，前述大体说明及以下详细说明仅是示例性及阐释性的，而不是对所主张的公开的限制。
附图说明
[0011]包含在本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出几个实施例，且与本说明一起用于解释所公开的原理。在图式中：
[0012]图1示出根据本公开一些实施例的用于发电的示例性器件。
[0013]图2是根据本公开一些实施例的压力-容积曲线图，其示出斯特林循环(Stirling cycl本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热泵，其特征在于，包括：第一腔室，容纳工作流体，且在所述第一腔室内具有第一空间，所述第一空间位于所述第一腔室内的所述工作流体的至少一部分上方；第二腔室，与所述第一腔室流体耦合，所述工作流体能够经由位于所述第一腔室与所述第二腔室之间的至少一个流动通道在所述第一腔室与所述第二腔室之间流动，所述第二腔室在所述第二腔室内具有第二空间，所述第二空间位于所述第二腔室内的所述工作流体的至少一部分上方；至少一个第一喷射器件，与所述第一腔室耦合，所述至少一个第一喷射器件被配置成通过将液体或气体中的至少一者喷射到所述第一腔室中来加热或冷却所述第一腔室中的所述第一空间；以及第一液体收集器件，耦合到所述至少一个第一喷射器件，且被布置成在所述第一腔室内的所述工作流体的表面附近浮动；至少一个第二喷射器件，与所述第二腔室耦合，所述至少一个第二喷射器件被配置成通过将液体或气体中的至少一者喷射到所述第二腔室中来加热或冷却所述第二腔室中的所述第二空间；第二液体收集器件，耦合到所述至少一个第二喷射器件，且被布置成在所述第二腔室内的所述工作流体的表面附近浮动；其中所述加热所述第一空间及所述冷却所述第一空间中的至少一者导致所述第二空间的压缩或膨胀中的至少一者。2.根据权利要求1所述的热泵，其中所述至少一个第一喷射器件包括：第一加热喷射器，被配置成加热所述第一腔室中的所述第一空间，其中所述第一加热喷射器喷射温度高于所述第一空间的当前温度的液体；以及第一冷却喷射器，被配置成冷却所述第一腔室中的所述第一空间，其中所述第一冷却喷射器喷射温度低于所述第一空间的所述当前温度的液体；其中所述第一液体收集器件被配置成收集由所述第一加热喷射器或由所述第一冷却喷射器喷射的所述液体的至少一部分。3.根据权利要求2所述的热泵，进一步包括：控制阀，与所述第一液体收集器件耦合；第一液体罐，与所述控制阀耦合；以及第二液体罐，与所述控制阀耦合；其中所述控制阀被配置成控制由所述第一液体收集器件收集的所述液体流动到所述第一液体罐或所述第二液体罐中，且所述第一液体罐中的所述液体的所述温度低于所述第二液体罐中的所述液体的所述温度。4.根据权利要求3所述的热泵，其中所述第一加热喷射器被配置成将所述第二液体罐中的所述液体喷射到所述第一腔室。5.根据权利要求3所述的热泵，其中所述第一冷却喷射器被配置成将所述第一液体罐中的所述液体喷射到所述第一腔室。6.根据权利要求1所述的热泵，其中所述第一液体收集器件包括：基底部分，被配置成在液体表面附近浮动；
至少一个凸面，位于所述基底部分之上；以及至少一个管道，布置在所述至少一个凸面的底部部分附近，以接纳由所述至少一个凸面收集的液体。7.根据权利要求6所述的热泵，其中所述第一液体收集器件进一步包括：至少一个导流结构，位于所述至少一个凸面上，且被配置成引导流过所述至少一个凸面的所述液体的流动。8.根据权利要求6所述的热泵，其中所述第一液体收集器件进一步包括：第一容器，布置在所述至少一个凸面上方；第二容器，耦合到所述至少一个管道，且被配置成存储流过所述至少一个管道的所述液体；以及泵，耦合在所述第一容器与所述第二容器之间，且被配置成将所述第二容器中的所述液体泵送到所述第一容器。9.根据权利要求8所述的热泵，其中所述第一液体收集器件进一步包括：控制阀，耦合到所述第二容器，且被配置成将所述第二容器中的所述液体排出到第一液体罐或第二液体罐。10.根据权利要求6所述的热泵，其中所述第一液体收集器件进一步包括：第一容器，布置在所述至少一个凸面上方；且所述热泵进一步包括：第二容器，耦合到所述至少一个管道，且被配置成收集流过所述至少一个管道的所述液体；以及泵，耦合在所述第一容器与所述第二容器之间，且被配置成将所述第二容器中的所述液体泵送到所述第一容器。11.根据权利要求10所述的热泵，其中所述热泵进一步包括：控制阀，耦合到所述第二容器，且被配置成将所述第二容器中的所述液体排出到第一液体罐或第二液体罐。12.一种能量产生系统，其特征在于，包括：一个或多个器件，用于发电，所述一个或多个器件包括：第一腔室，容纳工作流体，且在所述第一腔室内具有第一空间，所述第一空间位于所述第一腔室内的所述工作流体的至少一部分上方；第二腔室，与所述第一腔室流体耦合，所述工作流体能够经由位于所述第一腔室与所述第二腔室之间的至少一个流动通道在所述第一腔室与所述第二腔室之间流动，所述第二腔室在所述第二腔室内具有第二空间，所述第二空间位于所述第二腔室内的所述工作流体的至少一部分上方；至少一个第一喷射器件，与所述第一腔室耦合，所述至少一个第一喷射器件被配置成通过将液体或气体中的至少一者喷射到所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王智弘，
申请(专利权)人：乐能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：