利用常温同零度间的热能发电并制冷方案简介

　　让制冷与发电共存

　　-----利用常温同零度间的热能发电并制冷

　　可行性 从能量守恒的角度说，当物体变冷，同时伴物体对外放热，物体释放的热能应该可以用于发电。在此，我依据能量守恒原理，提出制冷与发电共存的设计，利用制冷释放的热能降温，同时，发电，形成良性循环。换一个方式说，就是通过改变介质把火力发电的工作温度降低到0度以下，就可以利用大气在常温到零度和间包含的热量发电，无需烧煤或消耗其他能源。

　　其初步设计如下：

　　1流程：选氮为介质。液氮先储于容器中，而后被推动到分散于大气的管网系统中吸收常温大气中热量变为氮气，同时体积膨胀对外做功发电。当氮气体积膨胀时，热能转化为机械能发电，温度降低，氮气变为液氮，完成一次循环。

　　2可利用的实例：

　　A：膨胀机加发电机 透平膨胀机制冷的基本原理:根据能量转换和守恒定律可知，气体在透平膨胀机内进行绝热膨张对外作功时，气体的能量焓值一定要减少，从而使气体本身强烈地冷却，而达到制冷的目的。怎样使气体对外作功呢？活塞膨胀机是通过气缸容积的改变，使气体绝热膨胀，推动活塞对外作功，达到制冷的目的。在透平膨胀机中，气体的能量转换发生在导流器的喷嘴叶片间与工作叶片内。和所有的叶片式机械一样，向心式透平膨胀机的工作原理是根据气流动量矩变化的规律，即通过旋转工作轮一定形状的流道时，动量矩发生改变，对外输出功，而消耗气体本身的内能，降低温度。从原理上讲，透平膨胀机就是一种冷气发动机，和蒸汽透平与燃气透平的原理是相同的，只不过是透平膨胀机的根本用途是着眼于工作气体焓值降低而制取冷量这一点上，至于它对外输出功的回收问题则是次要的。我们获得了部分外功，通常是被电动机反相制动消耗掉了。如果增加一分散于大气的管网系统，制冷的气体通过分散于大气的管网系统中吸收常温大气中热量，就可以为周围环境降温，体积增加，压力增加，为膨胀机提供工作压力，完成一次循环。同期，把电动机改为发电机，发电。关键点在于绝热材料的性能，能否有效绝热，使能量有序流动。

　　B：火力发电 我们现在运行的火力发电的原理是水被加热为蒸汽，气体体积膨胀推动发电机工作发电。因为介质是水，工作温度在100度以上，需要外源的能源煤、石油或其他燃料加热，同时，利用大气环境冷却。如果把介质改为氮，工作温度就可以降到0度以下，利用大气环境加热，通过释放热能冷却介质。两者的基本工作原理是一致的。

　　价值分析

　　能源是人类生存的基本条件和人类社会发展的原动力。随着人类文明的进步，能源问题成为人们日益关注的焦点问题。目前全世界都在推动第二代能源系统的建设，积极试点，认真进行立法准备，抓紧开发配套相关设备。第二代能源系统具有六个方面的主要特征，一是燃料的多元化；二是设备的小型、微型化；三是冷热电联产化；四是网络化：五是智能化控制和信息化管理；六是高标准的环保水平。而其中燃料的多元化，设备的小型、微型化，冷热电联产化和环保要求则代表着能源技术发展的几个重要方向：可再生能源的开发利用、分布式供电技术的兴起与冷热电三联产系统的发展。