一种热能完全转化为电能的方法

一种热能完全转化为电能的方法
【技术领域】
[0001] 一种热能转化为电能的技术特别是热能可以完全转化为电能的方法。
【背景技术】
[0002] 热交换器的理论效率可以达到100%。
[0003] 假设有潜热均匀分布的物质，有100千克温度为100摄氏度的物质命名为A，有 100千克温度为0摄氏度的物质命名为B。A，B为同一物质。
[0004] 假设把A和B相互接触到温度相同可得100千克温度为50摄氏度的A和100千 克温度为50摄氏度的B。
[0005] 假设把A，B平均分成两份后依次接触到温度相同最后可得100千克温度为37. 5 摄氏度的A100千克温度为62. 5摄氏度的B。
[0006] 假设把A，B平均分成3份后依次接触到温度相同最后可得100千克温度为31. 25 摄氏度的A100千克温度为68. 75摄氏度的B。
[0007] 假设把A，B平均分成8份后依次接触到温度相同最后可得100千克温度为19. 638 摄氏度的A认为是8列的平均值和100千克温度为80. 362摄氏度的B认为是8行的平均 值。
[0008] 将8次以内的依次热交换的计算做成表格如下
假设把A，B平均分成100份后依次接触到温度相同最后可得100千克温度为5. 6摄 氏度的A和100千克温度为94. 4摄氏度的B。
[0009] 假设把A，B平均分成261份后依次接触到温度相同最后可得100千克温度为3. 5 摄氏度的A100千克温度为96. 6摄氏度的B。
[0010] 当分为无穷份最后有1〇〇千克温度为〇摄氏度的A和100千克温度为100摄氏度 的B。也就热交换器效率达到100%的时候。
[0011] 如图1所示缓慢流动流向为1，2,3,4，1，2……的循环。1为热端，3为冷端，2是 热交换器的热端流向冷端的流体，4是热交换器的冷端流向热端的流体。2和4之间充分热 交换，1是将4的热流导向2, 3是将2的热流导向4。在不考虑摩擦，对流，热辐射的情况下 流体将永远流动，而且高温端，低温端温度将不会改变。在这个时候再引入温差电池就可以 得出高于冷端的温度的热能将完全变成电能的结论。
[0012] 热传导实质是由物质中大量的分子热运动互相撞击，而使能量从物体的高温部分 传至低温部分，或由高温物体传给低温物体的过程。
[0013] 热传递实质上是能量从高温物体传到低温物体或者从同一物体的高温部分传到 低温部分的过程.在热传递的过程中，传递的是能量.热量的转移。
[0014] 温差电池，就是利用温度差异，使热能直接转化为电能的装置。温差电池的材料一 般有金属和半导体两种。
[0015] 根据《材料导报》2004年8月第18卷第8期《纳米结构热电材料及其在温差电池 上的应用》所述热电转换效率已经达到8-12%之间。
[0016] 热泵技术：节能效比是要看天气的，即环境温湿度条件不同，其能效比不一样。像 室外25°C这样的条件下，能效比在（3. 5~4 )左右；室外13°C时，能效比约（2. 8-3. 3);如 果室外温度_l〇°C甚至以下，那么能效比估计差不多调到2.0左右。但是，都已远远超过了 燃气/电热水器的0. 7/0. 9能效比。

【发明内容】

[0017] 热交换器结合温差电池结合热泵组成一个将热能转化成电能装置。其预期效果将 环境热能转换源源不断的为电能。
[0018] 如图2所示循环泵20驱动流体缓慢流动流向为11，12,13,14,11，12......的循环。 1为热端，3为冷端，2是热交换器的热端流向冷端的流体，4是热交换器的冷端流向热端的 流体。2和4之间充分热交换，11是将14的热流导向12,13是将12的热流导向14。
[0019] 15-19组成热泵系统：压缩机15,热交换器16与11热交换，膨胀器17可以是膨胀 管，汽轮机，活塞式膨胀机等膨胀设备，热交换器18与13热交换，热交换器19与外界环境 热交换。
[0020] 效果估算 理想效果评估：热交换没有热损，流体流动没有阻力则热能全部转化为电能。由于热能 转化为电能导致温度降低，之后由热泵加热到原来温度。热泵提供的热能大于电能，产生的 电能大于热能所需的电能故电能有剩余。故得出结论本装置可以将热能完全转化为电能。 所以本装置可以认为是一种永动机。
[0021] 按目前单个装置的效率进行效果评估：假设一次循环热热损失2%，热电转换效率 为8%，循环泵功率为1%热能，热泵能效比为2则热泵功率为5%的热能。这样的装置一次循 环可以输出的功率有4%电能输出。
【附图说明】
[0022] 图1是理想循环换热器结构示意图。
[0023] 图2是热能可以完全转化为电能结构示意图。
【主权项】
1. 一种热能完全转化为电能的方法其特征在于：热交换器，温差电池和热泵技术的组 合。2. -种热能完全转化为电能的装置其特征在于：循环泵20驱动流体缓慢流动流向为 11，12,13,14,11，12......的循环：1为热端，3为冷端，2是热交换器的热端流向冷端的流体， 4是热交换器的冷端流向热端的流体：2和4之间充分热交换，11是将14的热流导向12,13 是将12的热流导向14 :热泵系统：压缩机15,热交换器16与11热交换，膨胀器17可以是 膨胀管，汽轮机，活塞式膨胀机等膨胀设备。
【专利摘要】一种热能转化为电能的方法特别是热能可以完全转化为电能的方法。是结合温差电池，热交换器，热泵技术的组合的技术。
【IPC分类】H02N11/00
【公开号】CN104883097
【申请号】CN201510375812
【发明人】郭富强
【申请人】郭富强
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年7月1日