b60k1600[12]发明专利申请公开说明书

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1、7[19]中华人民共和国国家知识产权局[51]Int.CIB60K16/00[12]发明专利申请公开说明书[21]申请号03804562.1[43]公开日2005年9月21日[11]公开号CN1671573A[22]申请日2003.02.25[74]专利代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所[21]申请号03804562.1代理人朱德强[30]优先权[32]2002.02.25[33]US[31]60/360,072[32]2003.02.24[33]US[31]10/374,581[86]国际申请PCT/US2003/0058992003.02.25[87]国际公布WO2003/07

2、2384EN2003.09.04[85]进入国家阶段日期2004.08.25[71]申请人奥特菲特能源公司地址美国特拉华[72]发明人汉斯·G·霍恩拉尔夫·霍恩米哈伊尔·瓦因伯格阿尔方斯·威兰德理查德·A·阿塞韦多权利要求书3页说明书16页附图7页[54]发明名称废热太阳能系统[57]摘要从低等级废热/太阳能回收电能，包括封闭循环被填充的制冷剂回路。加压后的制冷剂流体在外界环境温度下被泵送的通过连接于废热/太阳能的热交换器(14)，在转换期间吸收热能变成高压气体。加热/加压后的气体被输入膨胀器(20)，在所述流体膨胀成0psig的冷却气体期间，驱动输出轴(26)。冷却后的其它制冷剂被凝缩成处

3、于低压和外界温度下的液体，在压力下重新循环到热交换器。膨胀器是颠倒改装的气体压缩机。加压后的热制冷剂气体在通常被作为出口之处被输入，正常的入口变成膨胀器的端部。制冷剂气体质量流压力/温度下降驱动膨胀器轴，以便直接输出机械能或耦合于同步或感应发电机，进行发电。03804562.1权利要求书第1/3页1.一种由低等级废热和太阳能产生电能或用于直接驱动轴的能量的系统，以操作组合的形式包括：a)封闭的工作流体回路，包括：i)至少一个从低等级废热或太阳能提供热能的热交换器，以将所述工作流体从液体转换成加热后的加压气体；ii)被所述加热后的工作流体驱动的膨胀器，以便产生能量驱动一轴，所述工作流体的压力因

4、而被减少；iii)被所述膨胀器轴驱动的发电机，以便发电；iv)冷凝器，用于使所述压力下降的工作流体气体温度降低，从而在所述工作流体的冷凝温度处或以下将工作流体气体转换成液体；v)用于使所述工作流体在所述回路内循环的泵；b)控制器，用于监控所述发电机，所述回路内处于液体或气体形式的工作流体的选择的温度和压力，以及用于提供控制信号，以便控制所述泵、膨胀器和发电机。2.如权利要求1所述系统，其特征在于：所述膨胀器是被改装垂直的颠倒使用的螺旋式压缩机。3.如权利要求2所述系统，其特征在于：所述发电机是感应类型发电机、同步类型发电机中的一种，所述回路包括绕过围绕膨胀器的紧急工作流体旁路。4.如权利要求

5、3所述系统，其特征在于：所述膨胀器包括油润滑轴承和辅助润滑油分离和重新循环回路。5.如权利要求3所述系统，其特征在于：所述工作流体回路包括在所述膨胀器出口侧上的过滤器。6.如权利要求1所述系统，其特征在于：所述热交换器是多级的。7.如权利要求2所述系统，其特征在于：通过由所述控制器控制的变频驱动器，所述泵被驱动。8.如权利要求3所述系统，其特征在于：所述回路包括所述冷凝器203804562.1权利要求书第2/3页下游的接收器，以便为所述工作流体泵提供水头。9.如权利要求8所述系统，其特征在于：所述冷凝器由水冷热交换器冷却，所述水冷热交换器包括冷却塔和冷却水储存系统中的至少一个。10.如权利要

6、求1所述系统，其特征在于：所述控制器包括PLC，其具有至少一个控制回路，表示实际的膨胀器输入压力及温度和膨胀器出口温度的测量值的温度与压力输入，发电机rpm(每分钟转数)与能量监控，冷凝器控制，到所述可变频驱动器的输出，包括所预选的膨胀器输入温度、压力和ΔT的程序，以及用于泵开/关控制、支路阀控制、发电机开/关管路控制的输出。11.一种由低等级废热和太阳能产生直接轴的动力的系统，以操作组合的形式包括：a)封闭的工作流体回路，包括：i)至少一个从低等级废热或太阳能提供热能的热交换器，以将所述工作流体从液体转换成加热后的加压气体；ii)被所述加热后的工作流体驱动的膨胀器，以便产生能量驱动一轴，所

7、述工作流体的压力因而被减少；iii)所述轴提供直接动力输出给负载以做功；iv)冷凝器，用于使所述压力下降的工作流体气体温度减少，从而在所述工作流体的冷凝温度处或以下将工作流体气体转换成液体；v)用于使所述工作流体在所述回路内循环的泵；b)控制器，用于监控所述轴，以及所述回路内处于液体或气体形式的工作流体的选择的温度和压力，以及用于提供控制信号，以便控制所述泵和膨胀器动力输出。12.一种由低等级废热或太阳能产生