能量采集转化器.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200810033548.0

申请日:

2008.02.05

公开号:

CN101504226A

公开日:

2009.08.12

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):F25B 30/06公开日:20090812|||公开

IPC分类号:

F25B30/06

主分类号:

F25B30/06

申请人:

于志伟

发明人:

于志伟

地址:

200233上海市徐汇区桂林路565号807室

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明涉及一种完全能量守恒的能量采集转化器,特别涉及多个能量采集转化器串联,并且构成输出能量与输入能量反馈回授小分环及能量自动控制系之后,输出功率和效率均激增。含微系统能量采集转化器。可以输入和输出已知的各种能量、并由自动控制适合的输入和输出或组合排列能量,包含热能,液、空气能,太阳能,风能,动能,弹力能,燃料热能,一切余热,等各种能量。可构成运动工具,能源,动力,电力,医用,设备,包含微系统装置等极广泛的用途。可以在不消耗有价能量条件下,输出源源不断的、环保的、不受限止的各种能量,包含动力,电力,热量,致冷量等,根本解决能源、环保问题。

权利要求书

1.  一种改进的能量采集器、转化器,其特征在于:它包括一或多能量输入端[1]和能量输出端[2],能量采集、转化器[A],整合器[B],能量输出转化器[C],自动反馈控制系统[D],[DA],[DB],[F],[f]、[f-1]、[f-x]、自动控制系统,它可以包含一或多剩余能量循环回输利用通路[3],[4],[5],它可以包含内部能量输入端口[1-1],[1-2],[1-3],内部能量输出端口[2-1],[2-2],[2-3],多空气源热泵[n],[n1],[Nx]串联连接,储能器[Y],微系统化热泵装置,绝热装置,动态热回授装置,介冻器,改制系统,带燃机系统,工质自动更换系统,多能源系统,磁轴封,磁变速器。
2根据权项1所述能量采集器、转化器,其进一步特征在于:
[1]端口可设为1或多,使之输入不同能量或[1]的一端口或全部组成致冷器,[1]端口可以简单地以不同面积分区输入。

3.
  根据权项1所述能量采集器、转化器,其进一步特征在于:[1]可以分区,分室,分通道,分门,可以在1或多个[1]端口上,同时输入空气热源,太阳热源,聚焦太阳热能,燃烧热能,电力,等各种能量,或选择其一或组合输入。

4.
  根据权项1所述能量采集器、转化器,其进一步特征在于:[2]端口可以输出1种或同时输出1种以上的能量,如组成动力机,致冷机,产热机,发电机,或选一或选择组合。
5根据权项1所述能量采集器、转化器,其进一步特征在于:
根据权项1所述能量采集器、转化器,其进一步特征在于:它可以包含一或多剩余能量循环回输利用通路[3],[4],[5]。
6根据权项1所述能量采集器、转化器,其进一步特征在于:.可以包含自动反馈控制系统[D],[DA],[DB],[F],[f]、[f-1]、[f-x],

7.
  根据权项1所述能量采集器、转化器,其进一步特征在于:
可以包含内部能量输入端口[1-1],[1-2],[1-3],内部能量输出端口[2-1],[2-2],[2-3]。

8.
  .根据权项1所述能量采集器、转化器,其进一步特征在于:
其中[1],[2],[3],[4],[5],[A],[B],[C]可以任意组合或分体或一体化组合。

9.
  根据权项1所述能量采集器、转化器,其进一步特征在于:
可以去除[A],[B]的动力源或能量如电动机的电力,而可包含储能电源,储能器,储能罐[Y],惯性轮,以及[A],[B],[C],或选择组合。

10.
  根据权项1所述能量采集器、转化器,其进一步特征在于:
可以去除泵机及[B],而包含一或多单向阀门组成的循环通路,可以包含太阳聚焦能输入,上述的各种能量输入等,或选择组合组成,[B]的高能量高压输出口与[C]的高能量高压输入口相联接,[C]的低能量低压输出口与[B]的低能量低压输入口相连接。

说明书

能量采集转化器
本发明涉及一种完全能量守恒的能量采集转化器,特别是涉及将多亇能量采集转化器串联,并且构成输出能量与输入能量反馈回授小分环及能量自动控制系等之后,使总输出功率和效率均激增。
它可以输入和输出已知的各种能量,或组合排列、并由自动控制系统自动分配适时,适合的输入和输出,或组合排列的能量组合,可包含一切已知和未来的各种能量,包含热能、燃料热能、空气能、风能、水能、潮汐能、洋流能、河流能、水位能、地热能、液压、汽压、动能、弹力、电能、声能、位能、光能、压力能、核能、特别是氚、氘等清洁可控能源,各种余热,如发动机、燃机、热机、热炉、热水器、淋浴器、燃气热具、以及一切不受限止范围的余热,并且不受限止,其输出能量,在保持高效率的同时,可在任意能量间进行互转,亦不受限止,特别是采用的能量是可以循环利用的环保能量。在环境中热平衡,完全不增加环境热量的;完全环保的,因主能源取自环境,取之不尽,用之不竭,如空气,水,阳光等,又100%以热耗功回归环境。这是一重大环保能源特征。可输出无穷时间的、无穷大功率、微小功率至兆瓦(uW-mW-MW级),微系统热泵能源装置,用途极为广泛。
现有技术的能量转器,普遍存在着效率不高,可循环利用、环保性、成本和能源成本较高等缺点。
本发明的任务是,提供能源成本为零、或低成本的,可输出无穷时间的、无穷大功率、微小功率、高转换效率的方法,特别是能源成本为零、能量可循环利用的,热平衡,完全不增加环境热量的,完全环保的,并且设备装置是低成本、经济、长寿命、低维护成本的,可合理,低成本改制原有系统,大量利用设备的有效价值,和社会资源与制造能源,与原有工业产业兼容,并增加原产业链规模。
本发明是以如下的方法完成:
本发明由最基本的单元(参见图1,也即图2中方框n)构成。最基本单元包含以下几亇部分,(参见图1):A.能量输入采集器转化器B.整合器C.能量输出转化器。1.能量输入端2.能量输出端1.能量输入可以是光、热、气、液、压力、动能、位能、光伏、太阳能、液相、汽相的热能、压力能、位能、或各种天然或人工合成的能量、热能、燃料热能、各种动力、机械的能量、电力、声能、地热能、空气热能、水(江、河、湖、海、瀑布、自来水)的热能、动能、位能、各种材料的弹力储能、核能、特别是氚、氘等清洁可控能源,……、等各种不受限止的物理、化学能量、和一切能源、能量。3、4、5、均为能量回输通路。视要求而定,1、2、3、4、5、A、B、C、由实用性选配组合。
2.能量输出端的能量种类,同上述1.端一样可以按要求选配。
1、2、的各自能量可以同时以多种类组合同时输入,或组合排列、并由自动控制系统自动分配适合的输入和输出或组合排列的能量,例如各种热能,空气热能与太阳能同时或共同输入或组合排列、并由自动控制系统自动分配适合的输入和输出或组合排列的能量和按实况动态组合调整,组合,取得互补效果。较常用有空气热能、太阳能、动力、电力、热能、致冷、核能、特别是氚、氘等清洁可控能源,……、等。
A.能量输入采集器(如热源热泵中蒸发吸热器等),转化器,是将各种能量自1输入并采集,或转化,使之在相对集中、小型化,高储能或暂储,如暂储高压汽罐,并使之能比较适B整合器的物理、化学等各种能量整合需求的基本参量特性而设定,例如在空气源、热源热泵中压缩机等的上述措施。
B.整合器是将A的能量,进一步调正到适合于C能量输出转化器的要求。比如,将A的液压、汽压能的压力、温度等调正到C的要求值范围,并使之尽量稳定,例如加入储汽罐,当需要输出动力、启动、自动控制等时,可直接从储汽罐中获取汽源。其它的物理、化学能量也可同样处理,例如在空气源、热源热泵中压缩机等的上述措施。
C.能量输出转化器,在已由A、B、处理之后提供良好的工况参数后,由C转化为所需的能量例如动力、电力等。由此C可以为各种热机,热泵动力机,斯特林热机,镙扞膨胀机,汽轮机,汽动机,汽马达等或它们与发电机相连,输出电力。BC有时可合并为一,例如B为储汽罐,C为镙扞膨胀机,汽轮机,汽动机,汽马达等时,也可以取消B的储汽罐,只用C;ABC也可合并,一体化制造,如A的蒸发吸热器,压缩机加B的储汽罐再加C的镙扞膨胀机,汽轮机,汽动机,汽马达等,也可以取消B的储汽罐,或以整个中空的壳体作为B的储汽罐与A,C一体化制造。当压缩机高压端口压力满足原设计要求时,通过适当长度的管道,可以直接与能量转化器的输入端口相连,而将能量转化器直接用于减压,扩大汽体容积之用,例如各种热机,热泵动力机,斯特林热机,镙扞膨胀机,汽轮机,汽动机,汽马达等。
必需指出,本文所述的热泵系统,其热源可包含一切热源,如空气、水、燃料、余热、热机,发动机余热再利用…等一切热能,用以适应各种用具和用途。
采用已有最成熟技术与部分部件或全部构成整系统。而联接部可嵌入一切需要附加的修正、控制件与系统,原成熟部件中有可用控件亦可直接或间接使用。例如在空气源热泵中,取消冷凝器,直接采用热泵空调的蒸发吸热器与压缩机部件作为A与B,C采用气马达,加管道与传感器、常用自控、工业控件即可构成整个系统。C气马达的输入接原冷凝器高压端,输出接原冷凝器低压端
为了提高η,与以往不同,整亇热泵系统可加入绝热材料或真空镀膜等各种已知,公知技术,对外界绝热,特别是高能热部位。
3,4,通路为B的整合或向C输出能量后剩余的量,例如余压、余热等,通过3,4,再从A输入再行利用,如斯特林热机,镙扞膨胀机,汽轮机,汽动机,汽马达等的剩余汽、液余热余压的再回收循环利。
5,通路为C的剩余或峰值能量以合适的能量形式向A再输入利用,当然必需适A的要求,例如A为动力、电动机力时C与A之间的变速连轴器、C的自发电力受控并向电动机A并联输电。3,4,5,可以是同一或不同的物理量或各种连接通路。而能量正反馈回授可使系统η大为提高,使能量得以再利用而不向外泄漏,这是热泵系统较其它热机等最大的优势,在其它热机等之中,也可以采用,但不如其方便有效。
为保证系统的稳定运行,输出稳定的能量,并保证系统的安全和寿命,必须加入能量自动控制系统(以下详述)。
而为了系统有更高的效率和较更低的成本,可以将多亇能量采集转化器串联,并且构成输出能量与输入能量反馈小分环,及能量自动控制系之后,使总输出功率和效率均激增。
以下用两亇空气源热泵串联为例,每一亇最小单元n即为单亇较完整的空气源热泵。串联的后一级单元的输入功率约为前一级单元的输出功率,而该后一级单元的输出功率Po=Pin*η1*η2。通常每单无(每亇单级热源热泵)的η约为3--5--10以上。在第n亇基本单元中取出扩大许多倍后的能量中的一小部分,如第n单元中的B或C的一小部分动力(如汽马达的输出中的近1KW动力),去直接推动第一亇单元n的压缩机,这就是前面所说的输出能量与输入能量反馈小分环。比如,第一单元由A的1KW电动机启动,推动的压缩机压缩工质,压缩工质经吸热、减压膨胀体积扩容后,再推动第二单元的压缩机。第一单元B或C的汽马达输出功率约为1KW*(3-5-10)=(3-5-10K)W动力,将其动力去直接带动第二亇单元的压缩机,其工质经压缩吸热、减压膨胀体积扩容后,推动第二亇汽马达,输出功率约等于(3--5--10)KW*(3--5--10)倍=(9--25--100)KW的动力,只须取出约1KW的动力,去推动第一单元的压缩机。例如(9--25--100)Kw-1KW=(8--24--99)KW,即为第二单元的输出功率。可见,其效率明显要高于一亇单元。至于串联单元,可以在(1-3)亇以上选取,当第一单元功率较小時,单元数会增加。η为3--5--10时,启动功率Pin=1KW,三单元(三级串联热源热泵系统)的Po=Pin*η1*η2*η3=(26-124-999)KW以上,可见多级串联系统η显著提高。
能量自动控制系统及自动控制系统(AGC,APC,AVC……,)。为保证系统的稳定运行,不同负荷,关停及不同需求能量时,输出稳定的能量,并保证系统的安全和寿命,必须加入能量自动控制系统及自动控制系统。通常在系统中的各能量输出端,通过传感器转换适合的某量值,至自动控制器去控制该系统中的能量输入
端的某量值,例如以最小单元为例,以系统用蒸发吸热器,热泵吸收空气或一切热源热量,可以在图2、图3中的A,B,C之中任一相对的输出端口上,取出压力、热量、转速之量值经传感器变成任意量,例如电压(或压力、热量、转速),经D、DA、DB、f、f—1、f—x、F等处理后,以合适之量值,如电压(或压力、热量、转速),以负反馈形式在各相对输入端,控制并稳定系统的能量值,如输出电压、功率或压力、热量、转速值的稳定性。这里我们暂用AGC表示自动增益控制,自动功率控制用APC,自动电压控制用AVC……,余类同。均为已知公有技术,并无特别的要求,但必需注意它的控制精度,以及应具有的控制速度,抗干扰性及相位裕量,等各种最基本反馈控制,以防止各参量超额发生故障,特别是压力、温度、流量等。D、F则分别为n最小单元与多级单元串联系统的大环负反馈控制器。关于自动控制系统,同上。使整个系统按使用功率自动设置功率的大小、启动、关停、和不同使用状态时的各种能量输入的分配与组合。该自动控制系统还可以包含任意形式的遥控器功能。可以采用手持式、电话式、手机式、电脑式,各种不受限定的形式和方法。以上所有的功能可采用CPU、MCU、AGC,APC,AVC……,等任意方法完成。能量自动控制系统可采用能量反馈控制与机械、机电、电控结合的方法较佳。例如,在空气源,水源,等热源热泵系统中,以机械或电液膨胀阀,气阀,液阀等,控制热泵状态与热量反馈,如图1、图2与图3中的3,4,5,D、DA、DB、f、f—1、f—x、F各自相关的连接链路与控制器。电控与机械控制的比例,以最大实用可控范围分配,例如电控用启动电机时,电机可控值范围约可达到100%,而机械控制较小;反之,启动与控制为机械动力的,机械控制可占较大比例。通常,电控制速度较快速,有利于系统稳定。可采用交、直流变频调速(调功)等各种调功系统与机电、机械无级调速(调功)、电液膨胀阀结合或与其它任何调功器结合,取得最佳组合效果。
自动控制必需包含多重成熟安全气阀和其它机电安全装置。
为了提高η,与以往不同,整亇热泵系统可加入绝热材料或真空镀膜等各种已知、公知技术,对外界绝热,防止能量泄漏,特别是高能高热部位。
任意能量自动分配组合输入与动态热量回授。由能量自动控制系统及自动控制系统控制。现代能源,在方便实施的、高效率、廉价、零耗能、零价的利用方面,有不少可加以组合利用的方法,控制采用CPU、MCU等都很方便:系统采用空气源热泵,为介决采集器(蒸发吸热器)的低温结霜、冰,低η,如在低温时,可组合采用自来水、经工业、家庭各种余热、余能加热的水、空气、如燃气、燃料、淋浴等各种余热直接由能量输入端控制再利用,或经加热水之后再利用,或经储热器,回热器再利用等,都可以在本发明中加以实施。当有各种太阳能热水器、窗帘式、阳台式、等太阳能热水器、地温空调、其它能源等时,都可以由自动控制系统自动分配组合到系统的能量的输入端,一种较有效的系统为空气源热泵为主系统,特别是加入窗帘式、阳台式太阳能取热、储热器(并配合电加热)。可按需求、成本选择上述各种任意能量和其它各种能量,按系统储能与环境,自动分配组合能量至整系统的输入端。烟道经热交换器的热量,可在适当温度段介入并经升温后并储入太阳能取热器或系统等的储热器中使用。
介冻装置。(对低温使用和大功率,小体积吸热器设计非常重要)。用一切可产生热量的方法,将热量回输至蒸发吸热器上介冻除霜,例如各种压力的储汽罐,储热罐,利用各种工质储热,其热工质能量可由自控阀适时取出一部分,加入或直接流人蒸发吸热器工质液管段介冻,当储热量足够时(这很容易做到),系统可不停机连续额定运行,此时应在进出风口适当加入自动控制的风阻门,防止泄漏热量。用蓄电池加热,也可用燃料热能介冻,采用燃气热水器等各类高效燃烧器,其η可达0.93以上,其余热可由热泵蒸发器回收利用,而使η达0.97以上。当加热功率足够时,可以不停机介冻,不用分区,分室,分门,分通道地介冻,但宜将空气通道门适当控制,以防止热能流失。这里所指的热量,包含本文所述的所有热量来源,包含热能、燃料热能、空气能、水能、液压、汽压、动能、弹力、电能、声能、位能、光能、压力能、核能、特别是氚、氘等清洁可控能源,各种余热,如发动机、燃机、热机、热炉、热水器、淋浴器、燃气热具、以及一切不受限止范围的余热。燃气热具类燃烧器及改制的燃气具可直接介冻,或使其工质液体管由自控阀加入蒸发吸热工质液体管器段。此时应在进出风口适当加入自动控制的风阻门,防止燃烧热量泄漏,而保证足够氧气供燃烧用。
热回输介决采集器低温结冰、低η,可以将吸热器分区或分室分门并分空气通道,加上由CPU、MCU控制的阀门及分室门,用于介冻。分室分门的空气通道,是为了提高η,在将门关闭时,与外界不进行热交换,而进行介冻,介冻结束后,再将门打开吸热。分区或分室分门并分空气通道,和控制的阀门,分区的吸热器、蒸发器可采用串联或并联式,各自具有可控阀门。并联式干扰小,串联式较简单。也可串并兼用,以取各自的长处。分区、分门介冻,可以使系统连继运行,同时介冻区内的热量损失较小,大部分介冻热量由管内介质回收。当热回输热量足够时,可以不用分区不停机介冻,系统可连续稳定运行,介冻与热回输可以在霜、冰还未形成或严重影响系统时提前按需要分时段进行,但都需由CPU、MCU适量控制工质液管阀门与能量、热能进出口风门。
介冻后的滴水余热,将其收入储热备箱,作为热源用;可以用各种低凝奌液体通过各自环路隔离的管道对其吸热,至接近热源温度时,再丢弃。隔离管道的吸热管,可以直接利用蒸发器、吸热器的前后管道包围滴水管道,滴水管道中用镙杆机将吸热后的冰等压出。另一种方法,可用低凝奌物质液体和隔离膜,将水淅出,或用低凝奌物质液体对介冻后的滴水余热吸热,再将冰丢弃。为了提高η,其介冻热源应取自多级串联系统的未级的高温段,如压缩机输出至汽马达段,将其收入储箱。弗水,冰,可用暂存葙,至合适合丢弃,水可雾化器随时丢弃。
回热器和回热、能量回输。这里所指的回热器、能量回输包含几种,一种是原有热源热泵中的回热器,另外有上述关于任意能量,或自动分配组合能量,在输入端通过任何一种回输和吸收得到的热量,含整系统输出端口的能量与热能;与热源和吸热器(蒸发器)相比温度、能量较高的热量源和能量。说明书中提及的3、4、5、与D、DA、DB、f、f—1、f—x、F中汲及的热回授,和一切整系统中的能量和热量回授。回热器可以包含介冻、调温、调压、调速,提高效率η等各种功能。原有的空气源、热源热泵中或其它的回热、低温吸热介冻技术,可直接采用,或整系统整部件采用。
储能器[Y](储汽罐,启动器、介冻器等用)。(参见图2图3[Y])储能器,储汽罐用于介决储能,储热,介冻,减压,扩大汽体容积,稳定各部分设定的压力、调节系统参数稳定性、启动能源、各种自动控制用汽压源,开、关机等。储汽罐通常并联或串联于高压高能端,如空气源热泵的压缩机输出至毛细管或膨胀阀前,在压力、压差合适时,也可以安置于其它段,如蒸发器前、后,至压缩机吸气端之间。储汽罐可加上自控阀,例如由MCU,CPU,人工等控制,用于启动,用热量介冻,稳定压力等之用。储汽罐可做成任意形状构成,如管状,罐状,或整机密封外壳,统系中间某部分的外壳,例如将高温段和压缩机、汽马达、发电机整体密封,同时作为储汽罐之用,可约40-180℃恒温,并且加上绝热层。可同时另设数个储汽罐供它用。储能器还可利用惯性飞轮,小体积重量,每分转速3000-106转以上的高速惯性飞轮(磁性齿升速器),(例如置于启动电机,各压缩机,汽马达轴与相联处等),弹性件压力,蓄电池等及各种已知其它储能器,其中弹性件储能较实用。可用多方案组合
当系统采用汽马达等动力转换器直接输出动力时,整系统成为热泵动力机,由于减少了主发电机等能量转化器与它的体积,重量,此时的η也最高,成本较低,其单位体积比功率、单位重量比功率,都可达到较高优化的值。可以用于一切需要动力的设备、工具和应用合。例如一切交通运输工具,亇人交通工具,如迷你动力车、助动车、摩托车、三轮车,汽车,卡车,大巴士,火车,轮船;一切动力设备,如车、铣、磨床……。总之不受限止。同样当系统经各种转换器输出各种能源,能量时,其用途也将不受限止。当然,必需时可用一部分的动力带发电机等能量转化器,用以输出其它必需的能源,如电力等,以提供方便和自动控制系统等之用。系统直接输出动力时,可采用等压或非等压控制的轴封,或用磁力轴等其它轴封传递动力,以防止泄漏。等压源取自汽马达的进汽源或系统其它部位,用管道引入轴封。
一切燃料热能、一切其它热能,直接推动热泵主要作为动力机,或由该动力机带动发电机发电,或同时输出动力与电力,此时整系统的燃料热近80%~95%以上。其单位体积比功率、单位重量比功率,都可达到前所未有的优值,可以用于优良的航空飞行器,及一切运动、运输工具,输出动力、电力或一切能源。当系统再同时吸收空气热源或水源热量或其它能源、热量等,其η和整体性能可远优于前述所有设计系统。特别是将η达10~1010以上,可以不受限止。特别是可以将燃料热能与空气热源或水源热量能调节比例使用,更具有全面性能优势。例如,在需要高能时,加大燃料热能等,反之减少,可同时取得高性能并节能。当使用外燃机时,几乎可使用一切燃料。可适应边远,高原,高山,缺少供应的区域及农村,只要有可燃物。外燃机的环保性能优于内燃机许多
高速汽马达等,中,高压压缩机等,可使本发明系统或动力机体积重量大为减小,η进一步提高。。
热泵系统最大的优点之一,在输出各种能源时,也可以同时直接输出热量和致冷,而不用另外进行转换。与电动机带动空调相比较,它不需要过量的电力裕量,从而使系统成本明显下降。所以,将它的冷热空调功能同时与原系统功能结合起来,可额外利用到致冷或热量,更能体现出优越的性能和高效率的优点。而为了启动时快速输出高能量时,可同时结合储汽罐,机械储能器,电力,或其它能源。
各种一切余热余能,如发动机、燃机、外燃机、热机、热炉、热水器、淋浴器(淋浴费水)、燃气热具、以及一切不受限止范围的余热,此时整系统的燃料热η近80%~95%以上,系统可加绝热材料。当系统再吸收空气热源或水源热量或其它能源、热量等,其整体η性能可远优于前述所有设计系统。特别是将达η10~1010以上,可以不受限止。其单位体积比功率、单位重量比功率,都可达到前所未有的优值,可以用于优良的飞行器,及一切运动、运输工具,输出动力、电力或一切能源。
改制系统。它具有可高效、大量降低成本,合理利用原设备的有效价值,并可随时简单、方便地利用一亇开关,或阀门,恢复原设备一功能,…等多种优势:改装现有设施、设备,可以使成本大幅下降,直接输出热量和致冷量,用于淋浴、洗衣,物、热空调、食品加热,冷热空调,冰箱,高温输出,或用于食品加热的部分热泵系统,一般在原空气源热泵上串联增加一级高温工质热泵,以专供高温输出之用,加热灶具可同时结合使用本系统自发电力…等各种能量、能源。例如,利用原有的工业空调系统,家用空调系统,先行启动后(可用原有电机),或由系统加入的储汽罐启动,系统进入正常运行后,各空调压缩工质汽体经汽罐减压膨胀扩大汽体容积后,经各自的高、低压绝热管路,与各自的汽马达或能量转化器相连。汽马达可以是分开或多空调加汽液管道合用一个。汽马达输出的动力,已多倍于原电动机的消耗电力能量,故将各汽马达的动力,通过单或双旋转方向连轴器或同一轴(或机械调速器)与能量自动控制系统,直接带动各亇压缩机运行,此时由切断各亇电动机的外供电源,整系统进入空气热源或其它能源,热源能量供能运行状态。此时被切断电力供能的各亇电动机,则可以同时发电输出电力,供应电力用具,如电脑,电视,洗衣机……等。多亇热泵空调共用一亇的汽马达,可采用一亇连轴的多汽缸汽马达串联集合体降低成本,加上由CPU、MCU控制的气阀自动控制使用,这可大幅降低成本。改制系统的各种方案,如连轴的多汽缸汽马达,高温工质热泵等,亦可用于非改制系统。
能源、空气进口,通道及安装。(空气,水及能量,热能等)参图4,图5,图6,图7,图8。为了防止低温时以及雨、雪、泥、尘和其它有害物质进入采集、吸热器等,空气进口通道可采用多亇S相串联、多次折返、迷宫型等各种多弯曲通道,及防尘罩等,以阻止有害物质进入。为有利清洗,通道整体外形可采用圆形、类圆形,方形、类方形等各种形状,上下或两侧分别各装有两亇可开启的密封开盖、门,以利清扫,冰、雪等。也可用所述的余热、介冻、回热方法、设施等予以化冻化雪,化冻后的水如所述的方法再次吸热后丢弃或直接丢弃或暂存。当将空气通道包围在发电机及整系统中有热量、需要散热的部件外围(此时发热部件可少用或不用绝热物质,而适当使用导热介质导出热量),或加上电热、管道加热(气、液加热)、热管加热、燃料燃机余热、系统其它余热等一切加热的方法,既有利η,也利于介冻雪,而整体外形可加绝热物质。当采用上述各种弯曲空气通道时,图4--8各图中的1、2、3、4、6(两侧)、7均可安装空气进气口、通道、蒸发吸热器、采集器能量,当需要大面积时,1、2、3、4、6(两侧)、7可同时或选用安装进口、空气进气通道、蒸发吸热器、采集器能量,用工质或热管传热,单独用2位置,则宜从两侧面作为进口,当然也选用1、3、4、6(两侧)、7作进口或同时选用1、2、3、4、6(两侧)、7为进口;蒸发吸热器可与系统的表面结构一体化,或同体设计制造,以利降低成本,提高强度,也可做成与工质管活接口结构设计,方便清洁与更换修理等。所述的A、B、C中,其余各部可任意选择上述剩余位置安装,大面积进口及通道、蒸发吸热器、采集器能量有利η的提高,同时有利于分区介冻,使系统可连续正常运行,而出口(气、热)的热量高于环境时,可以全部再次从进口回输再利用或用各种热交换器换热回输于系统各适合段。一般进口为前方,上方,出口为后方,下方。对于水上、水下运动工具,则可方便地在外壳及水流前行方向在水下运动工具上开中央孔或、侧向孔、或其它孔,在壳外直接贴焊或外壳内部贴焊工质吸热管(热泵蒸发吸热段)、热管等吸热,燃料燃烧器可安装在进口处或直接作蒸发吸热器用,所有余热均可自进口等处再予吸热利用,也可在进口直接升温用以介冻等用,所有进口及通道均可用内部(系统动力、电力带泵,这很容易实施)或外压水器压水冲洗,通道可含适当滴水口、孔,或可控开闭口,防止积水。
除介冻外,应使热回输热量加热空气、水源等,使热源高于蒸发吸热器的表面温度。为此回热器可另设与蒸发吸热器相同相近的吸热器,并置于原蒸发吸热器之前方。此回输热量由自动控制系统控制,至适合整系统η最高。
为了提高吸热η,每单元可以设立n亇不同吸热温度的蒸发吸热器,并使之前后多层排列,且后层尺寸大于前层,n为0至5。而将工质液管放置于导热片热源进口方向前端,使叶片后方较宽,或在较宽的叶片前后方向设不同液温的工质液管,都会提高η。采用合适的宽度的导热片,使用前置的风机,加之进口大而中间小的增压增速管道,使流量与压力增高,都会明显提高η,减小体积重量。蒸发吸热器表面材料可使用各种表面可分层剥离的材料,光化,氧化自洁材料复合构成,例如特富龙,光化自洁陶瓷等,以方便清洁。
热泵系统中的工质自动更换系统。不同环境温度时,热泵系统应可使用不同的高、中、低温工质,以保证较高的η。本发明利用原有系统的压缩机等,加上CPU、MCU控制的双向多通阀及n个工质收藏容器,(n数通常为1至5),按不同环境温度,自动选择适用工质。同时用由人工、自动控制系统控制,自动控制电液阀,自控管路容积、阻力系统,用以满足蒸发器、压缩机与汽马达等的工作压力、流量、温度等各种工况条件。
多能源方案,可以取得互补長处的优势。例如采用热泵发动机系统和、内燃(外燃)发动机结合的双动力,可以具有高能效、高功率、高速启动、超高速再启动、超長行程(几乎实际上不受里程限止)、极高环保和几乎可使用任何燃料的极优越性能,内燃,外燃发动机(可采用较小功率,按需间歇使用)主要用于启动,或高能用,或低温介冻能量,由人工、自动控制系统控制系统稳定性。燃机的余热可由热泵高效率地利用,使整机η达到0.9至0.97以上(燃料热η),而整系统η则远大于100%至2000%以上,当停止燃料使用时,其η可达无穷大,因为空气、水的热源是无尽的,此时无需任何人工、人为、有价的其它能源。多单元串联系统的级数多少视实用性、复杂性、具体成本、要求而设定。通常,串联单元数为1至10级,而1至3级的成本较低,且容易实施。当然,一亇完善的系统工程设计,并不在乎级数的多少,只是累加和多亇单元自控与整系统总控制器设定不同,控制量值百分比分配不同而已。
不带泵和带泵(或磁力泵)的热管,超导管。用于系统中一切传导热能、加热的部位。如空气热源热泵动力机中,分散、多个蒸发器、吸热器,多热源,热回输,介冻,和所有热量的传导。
空气放大器带动、放大工质热量。热泵系统压缩机出口处高压工质,利用空气放大器带动并放大低压工质,使低压工质压力,热量升高(从蒸发吸热器处串联、并联引出工质液管向外吸热),具有与热泵相同、更高效的吸热放大功能,和一切能量放大设备,作为新热泵使用于任何地方。
所述太阳能设施,风能、水能、潮汐能、洋流能、河流能、水位能、地热能…等设备,其人为有价输入功率都极小,甚至为零,都是η极高的“能量放大器”,它们都可以多单元串联,或并联,而进一步扩大功率,提高η。
各种组合装置。使它们具有互补的性能、功能,高性能、低成本等优势。
空气源,水源等热泵主动力输出(可带小量发电,可含供热,致冷)组成:动力工具,设备,设施,动力车辆、踏板车、亇人交通工具,助动车、摩托车、三轮车、迷你车、飞轮车,轮船、水上,水下运行器(可同时用引出管吸收空气热),飞行器;与空调同时设计制造,或系列化、标准化制造改制系统。带发电机组成分散发电机、发电站,家用,企业用发电机。与(风能、水能、潮汐能、洋流能、河流能、水位能、地热能、液压、汽压、动能、弹力、电能、声能、位能、光能、压力能、核能、特别是氚、氘等清洁可控能源,各种余热,如发动机、燃机、热机、热炉、热水器、淋浴器、燃气热具)组合的设备、设施。使它们其有互补性能、功能,高性能、低成本等优势。例如,与风力能、太阳能、各种不连续的余热装置结合,特别是与改制系统结合,具有低成本、高效率、介冻性能好、稳定等优势。而与氚等清洁易控能装置结合,则可使氚应用量减少,更安全清洁,成本更低。与氢能、氧能、各种二次电池、一次电池、蓄电池、燃料电池、液体电池、固体电池、飞轮电池…超级电容等组合的电源。使它们其有互补性能、功能,高性能、低成本等优势。如与电池结合,甚至可使一次电池作为储备补充电源(或按比例与二次电池混合),大为提高系统储能与抗峰能力。弹力能、飞轮能、位能;压力、汽压能,与本发明系统结合,作为非主动力储能,其体积,重量,成本均较小,特别是弹力能、飞轮能、汽压能装置。
带燃机、小功率燃机的热泵系统(带空气源,水源热等),主动力输出(带小量发电,可含供热,致冷)组成运动工具:(可关闭或不带空气源,水源热):动力车辆、踏板车、亇人交通工具,助动车、摩托车、三轮车、迷你车、飞轮车,轮船、水上,下运行器(可同时吸收空气热),飞行器、空间高效动力;空调。带发电机组成分散发电机、发电站,家用,企业用发电机。与(风能、水能、潮汐能、洋流能、河流能、水位能、地热能、液压、汽压、动能、弹力、电能、声能、位能、光能、压力能、核能、特别是氚、氘等清洁可控能源,各种余热,如发动机、燃机、热机、热炉、热水器、淋浴器、燃气热具)组合的设备、设施。使它们其有互补性能、功能,高性能、低成本等优势。与氢能、氧能、各种二次电池、一次电池、蓄电池、燃料电池、液体电池、固体电池、飞轮电池…超级电容等组合的电源
将热泵动力与发电装置微型、小型化,轻型化,微小功率(μW-mW),可用于一切离线、无能源补充、飞行器,微型飞行器,高效动力、电力的场合。如人体心脏电力与肺动力、肠其它动力;微系统由无线电导控送药、清洗、扩张血管、微创手术、洗肾、通肠、其它内脏的动力、电力之用,只需有热量如人体,空气,阳光。这对于人类是一亇充满阳光的新产业。微型发电机可用采用每分转速3000-106转以上的低重量,小体积,高速,高效电机,可采用磁浮轴承等。可采用自由活塞,自由泵膜;磁浮高速轴的活塞与镙杆组成微型高速高效热泵。变速器可采用磁传动变速,或发电机与电动机之间采用PWM等一切调压技术调速,好在本发明整系统体积可足够小,而且关键具有自带动力、电力,及足够热能。采用已知的现代微系统与印刷,制版,曝光,集成,与纳米等技术,可制成小于1--10-20mm3(pW-mW级)的整亇热泵系统。或任意体积,型状的热泵动力,电力与本发明系统,应用于所述的所有装置内及微系统装置内。除直接植入人体外(或可从血管与腔体甚至针头内等导入),还可将电磁波将体外系统能量传递到体内,或按需分配体内外系统,该电磁波传播能量方法,可在所述的一切体内植入器,及一切设施、用具用品,实施对原有可靠储能的永久补充,如人工心脏等等。例如,与本发明动力,电力装置新组合的:手机,电视机,音响,电脑,手提电脑,手提电源;不同功率的移动、固定动力源,或电源装备、其它动力,电力用具。
还可将微系统置于动物、植物、人体内,或随器械,药物载体进入。
组成独立自供能的装置(可含供热,致冷)。所述的本发明的低成本等特征,使该类装置具有显著的实用性:单独动力或电力或部分动力与部分电力与其它设备、设施、工具、用具组合成独立自供能的装置。例如,与本发明动力,电力装置新组合的:手机,电视机,音响,电脑,手提电脑,手提电源;不同功率的移动、固定动力源,或电源装备。如灵活方便安装的动力,电力装置,用于多种合,如即装型动力用于亇人运动工具,其它动力,电力用具。例如企业、小区、家庭、迠筑供能装置、泳池,浴池,农、林,山区,极地、适合管理等的片区动力、供电设施。…而极地的水下与空气,都是合适的热源。
组成独立分区自供能的装置(可含供热,致冷)。所述的本发明的低成本等特征,使该类装置可实用于:例如企业、小区、家庭、农、林,山区,极地、适合管理等的片区动力、供电设施。…而极地的水下与空气,都是合适的热源。
采用本发明系统构成(主要为热泵能源动力、电力、能源装备)的地下(吸取地热源),深水及水下,陆基下,深水下陆基,掘进器,矿物碪探,开采器,掘进中吸热后的冰霜,冻土,用旋动装置将它们砌于孔道上,可作暂时固定孔道用。
采用本发明系统构成(主要为水,空气热源热泵能源、热量、动力、电力、装备)的水位提升储能设施,与产生的能源、供热装置,及水源,电力,以及相应装置,设施,通过电力网,管网,大气流,河流,洋流或直接,实现温度搬移,改造环境,气候,改造沙漠,极地,荒地,盐碱地等。
采用本发明系统构成(主要为热泵能源装备)的各种尺寸(含微系统)的各种户内外,野外,电力系统使用的无源探测器,理化传感,摄像,记录传送器,执行器。长时间,长距离无能源运动,运行,飞行器具,设备,设施。
带燃机,小功率燃机的热泵系统(带空气源,水源热等),主动力输出(带小量发电)组成运动工具:(可关闭或不带空气源,水源热):
动力车辆、踏板车、亇人交通工具,助动车、摩托车、三轮车、迷你车、飞轮车,轮船、水上,下运行器、飞行器(可同时吸收空气热);空调。带发电机组成分散发电机、发电站,家用,企业用发电机。与(风能、水能、潮汐能、洋流能、河流能、水位能、地热能、液压、汽压、动能、弹力、电能、声能、位能、光能、压力能、核能、特别是氚、氘等清洁可控能源,各种余热,如发动机、燃机、热机、热炉、热水器、淋浴器、燃气热具)组合的设备、设施。使它们其有互补性能、功能,高性能、低成本等优势。
与氢能、氧能、各种二次电池、一次电池、蓄电池、燃料电池、液体电池、固体电池、飞轮电池…超级电容等组合的电源。
所述的系统发明,可以采用轻质合金材料与铜等分层制造。
系统的A,B,C部件,可以一体化设计、安装,可节省材料,体积,成本,同时可紧凑结构,增加强度。
很显然,本发明中所述的提及的所有方法、方案、装置、设备,以及CPU、MCU,人工控制,AGC,APC,AVC等,均可以任意结合、组合、排列,进一步优化,形成各种组态的装置、系统总成。
实施例1,采用一亇单元,作动力机,或带发电机发电,提供能源,致冷致热等用:
以热能为例,在[1]端输入井水、江河湖海、自来水、或空气能为热源。在必要时,可以并用受控的太阳能储热罐,燃料、电力等各种附助能源。本例为空气热源为主说明。相应的[A]、[B]采用空气源热泵,利用工质压缩、膨胀循环取热。并形成约1.6~4.1MPa的热端压力,以及40~100摄氏度以上的温度。这里采用R22,R407,R410A、或空气、氧气、一切环保的工质,也可以利采用空气与其它一切工质。采用空气源热泵时其能效比约为3至6--14以上。此时A与B已组合在一齐(去除原有的冷凝器)。当然,也可以将C组合在A、B内,成为一体机。B的高压输出端口与C的高压输入端口相连,C的低压输出端口与B的低压输入端口相连。
[C]采用汽轮机、或镙杆膨胀机、汽马达等,可带动发电机,它的内循环效率约为0.85至0.65以上。当、采用3,4,5,时,B的剩余能量得以循环利用,并不弗弃,使得总效率提高,输出功率Po显著提高。当A、B热效率为4至10时,C的效率0.85至0.6時,总效率约为百分之850至百分之240。即当消耗1KW电力时,产出电力为8.5K至2.3KW电力。此时当有4,5通路回输時,可用单旋向或双旋向连轴器(可机械调速)直接驱动第一亇单元的压缩机,此时可以撤去A、B空气源热泵启动电机的1KW电力消耗,而启动电机可反向作发电机用,采用可调功率的大功率电机,可输出较大电力。为保持稳定,可加入电机上的惯性轮,或AC/DC--DC/AC储备电源,或中、压高储汽罐,供A,B启动之用。此时,本系统可以自动产出源源不断的能源,动力,电力,而并不消耗其它人为加入有价的能量,所有能源均来自外界热能,例如空气热,水源热量等。当然,电动机需加入自动控制器,在适当时刻切断电动机的消耗电源,而由发电机的自发输出电力或储备电源供电等。此时产出电力为7.5KW至1.3KW(减去电动机的1KW电力消耗后)。
当扩大A,B的功率时,输出功率Po将完全不受限定,可获得千兆瓦级以上的发电系统。特别是并联使用太阳能热源与聚焦阵列系统时,Po可不受限止。聚焦热产生的高压蒸汽或工质汽压,可以取消电动机而仅用方向阀门取代A,B,使系统成本大为下降,同时可采用汽马达用作C与A的启动电机。此时系统应加入高压储汽罐与稳压装置,以使系统稳定。单向阀可以是多段级的,可加入较原电机加压系统小得多的附助电机用以优化单向化汽液流动效率与稳定性。可以完全无人为能耗。太阳能聚阵可以立体或平面布置,焦奌可为一至n亇。系统采用空气热源与太阳热源、较小的燃料热源与电力源、水源、地热源其它各种能能源任意组合时,将使系统更优化。系统是否消耗人为能量,亦视优化要求而设定。比如价格,性能等。电力源可仅用于开始启动用。
以下用多亇空气源热泵串联为例,每一亇最小单元n即为单亇较完整的空气源热泵。串联的后一级单元的输入功率约为前一级单元的输出功率,而该后一级单元的输出功率Po=Pin*η1*η2。通常每单无(每亇单级热源热泵)的η约为3--5--10以上。在第n亇基本单元中取出扩大许多倍后的能量中的一小部分,如第n单元中的B或C的一小部分动力(如汽马达的输出中的近1KW动力),去直接推动第一亇单元n的压缩机,这就是前面所说的输出能量与输入能量反馈小分环。比如,第一单元由A的1KW电动机启动,推动的压缩机压缩工质,压缩工质经吸热、减压膨胀体积扩容后,再推动第二单元的压缩机。第一单元B或C的汽马达输出功率约为1KW*(3-5-10)=(3-5-10K)W动力,将其动力去直接带动第二亇单元的压缩机,其工质经压缩吸热、减压膨胀体积扩容后,推动第二亇汽马达,输出功率约等于(3--5--10)KW*(3--5--10)倍=(9--25--100)KW的动力,只须取出约1KW的动力,去推动第一单元的压缩机。例如(9--25--100)Kw-1KW=(8--24--99)KW,即为第二单元的输出功率。可见,其效率明显要高于一亇单元。串联单元,可以在(1-3)亇以上选取,当第一单元功率较小時,单元数会增加。η为3--5--10时,启动功率Pin=1KW,三单元(三级串联热源热泵系统)的Po=Pin*η1*η2*η3=(26-124-999)KW以上,可见多级串联系统η显著提高。第一单元至第二单元,第二单元至第三单元之间,可直接将前一单元汽马达的动力带动下一单元的压缩机,可连体制造压缩机与汽马达,压缩机与汽马达中间可加入减压扩容气室,或外挂减压扩容气室。当减压孔,阀,管与汽马达适配时,可省去减压扩容气室。直接驱动压缩机,不但η高,同时可利用启动电机调节Po,或在用启动电机作发电机的同时,利用发电、充电的正负余额功率,进行系统的全额或部分的Po调节。启动电机用磁性体电机、发电两用机,η较高。在多单元串联系统中,还可适当省去几亇发电机。
其中能量自动控制系统,采用AGC自动增益控制器,稳定所有系统内各个放大器及相关压力,温度,流量;APC自动功率控制器,稳定所有系统内各个部分及输出总功率,相关压力,温度与流量,电压与电流等乘积功率值。传感器,变送器换出相关压力,温度,流量,电压,电流,功率参量供标准工控器测控。
介冻采用储热罐的热工质经热交换或直接经阀控进入蒸发吸热器液管介冻,流入速度适当逐步增加。同时由CPU,MCU逐步控制进、出气口门,与工质液控阀。储热罐储热量值约相当于系统功率与介冻功率值之和。采用水作储热中间介质,经工质热交换管换热,也可由工质在储热罐直热储热。
直接输出动力,整系统成为热泵动力机。由于减少了主发电机等能量转化器与它的重量,此时的η也最高,成本较低,其单位体积比功率、单位重量比功率,都可达到较高优化的值。可以用于一切需要动力的设备、工具和应用合。同时取小部分动力发电,供系统自控等
本发明几乎可以在地面,陆上,空中,水下,地下,海基,海床,作为能源、动力,电力、致冷、热源等,用于移动或固定合,如自行车、助动车、汽车、船、水下运动工具,和几乎一切动力、运输工具,家庭发电、缘色电力、国家收购电力自发电、发电站等几乎一切能源、动力、电力…。
其中家庭发电由国家收购,约12月可回收设备弗,每月可创利0.2—1.0万元,或家庭所有能源自供。
本实施中,1.输入端可以部分或全部致冷和产能,2.端可全部或部分产热供热和产能,或同时致冷、产热。系统循环反向时,1,2功能亦反向产能。1,2,端口可以各自为一至n亇端头,其各自功能可相同或各异。
可以利用原有使用工质循环取能的泵机与设备、热泵机、致冷、产热机、空调等,凡系统效率大于100%的一切设备,均可以改制成本发明系统。
实施例2:
在实施例1基础上,增加外燃机(或内燃机),燃烧器,成为双能源动力系统(或作动力机,或带发电机发电,提供能源,致冷致热等用):
一切燃料热能、一切其它热能,直接推动热泵作为动力机,或由该动力机带动发电机发电,或同时输出动力与电力,提供能源,致冷致热等。此时整系统的燃料热近80%~95%以上,在加绝热材料后,其热能泄漏极少。其单位体积比功率、单位重量比功率,都可达到前所未有的优值,可以用于的飞行器,可同时吸收阳光能等。高能微型化,及一切运动、运输工具,输出动力、电力或一切能源。当系统再同时吸收空气热源或水源热量或其它能源、热量等,其η和整体性能可远优于前述所有设计系统。特别是将η达10~1010以上,可以不受限止。特别是可以将燃料热能与空气热源或水源热量能调节比例使用,更具有全面性能优势。例如,在需要高能时,加大燃料热能等,反之减少,可同时取得高性能并节能。当使用外燃机时,几乎可使用一切燃料。可适应边远,高原,高山,缺少供应的区域及农村,只要有可燃物,当然可同时吸取空气源,水源热等。外燃机的环保性能优于内燃机许多。
附图说明
附图是对说明书结合并进一步的描述。
图1中:
[1]为任意能量或自动分配组合能量的输入端,可以包含能量转换器。
[2]为任意能量或自动分配组合能量的输出端。
[A]为各种能量或自动分配组合能量的采集、转换器。
[B]为对各种能量或自动分配组合能量的整合器,以使之适合[C]的使用。
[C]为对各种能量或自动分配组合能量进行转化的转换器,以使对应于能量输出端[2]的要求。
[3]为[B]的剩余能量或自动分配组合能量向[A]受控回输再利用通路。
[4],[5]为能量输出转化器[C]中的剩余能量或自动分配组合能量向能量采集器[A]受控回输、循环再利用的回输通路或受控的连轴器,[3],[4],[5]可以是相同或不同的通路。[3],[4],[5]各自可以为单亇或多亇受控通路系统。[3],[4],
[5]也可以作为受控反馈控制系统中能量控制的一部分,从高能向低能量的回输角度,本身即为反馈控制,只是使能量增强与稳定性区别,而分为正回授与负回授。量能正回授可使系统大η大为提高,使能量得以再利用而不向外泄漏,这是热泵系统较其它热机最大的优势。
图2中:最大的外框n表示一亇单元(单级系统)为整体,[D]为[A]与[C]之间的自动反馈控制系统(CPU、MCU,人工控制,AGC,APC,AVC,所述其它自控系统…以下不再重复),[6]通路连接[A]与[D],[11]通路连接[D]与[C]。[DA]为[A]与[B]之间的自动反馈控制系统,[7]通路连接[A]与[DA],[8]通路连接[DA]与[B]。
[DB]为[B]与[C]之间的自动反馈控制系统,[9]通路连接[B]与[DB],[10]通路连接[DB]与[C],以上[D]、[DA]、[DB]、可以任意组合或单独使用,通路[D-1]可以与通路[8]相连或分开,通路[D-2]可以与通路[9]相连或分开,此时[D-1]与[D-2]可以断开或仍相连;视方便性与有利而定。
图3中:表示多亇空气源热泵串联连接,[n1]表示另一个与上述[n]相同或相近功能的整体。[Nx]表示第x个与上述[n]相同或相近功能的整体。
[1],[1-1],[1-x]为各n能量输入端口,[2],[2-1],[2-x]为各n能量输出端口,如图连接。
[f]为[n]中所有包括[D]、[DA]、[DB]的自控系统任意组合的总和。
[f-1]为[n1]中如上述所有包括[D]、[DA]、[DB]相同或相近功能的自控系统任意组合的总和。
[f-x]为[nx]中如上述所有包括[D]、[DA]、[DB]相同或相近功能的自控系统任意组合的总和。
[F]为图3中X亇单元串联整体系统的大环自控反馈系统,它与上述每一亇单元自身的大环反馈系统[f]、[f-1]、[f-x]可以任意组合,[F]环反馈可以处于自[n]至[nx]间的任意位置组合环反馈,例如,[F]自各[n]的[fo]、[fo1]、[fo2]向[n1]的[1]、[in]反馈,[f-1]直接与[in]连接,不受限止…。[in]、[in-1]、[in-x]、与[fo]、[fo1]、[fo2]分别是[f]、[f-1]、[f-x]、[F]的输入与输出端口,上述[in]、[in-1]、[in-x]各输入端口可以分别与它们的[1]、[1-1]、[1-x]端口任意组合相连或分开;同样,上述各输出端口[fo]、[fo1]、[fo2]可以与它们的[2]、[2-1]、[2-x]端口任意组合相连或分开;均视系统稳定、低成本、有利、方便而定。
图2,图3中:[Y]是系统中的储能器,例如储汽罐,其能量可取自[A],[B],[C],及[n],[n1],[nx]中。
[图4],[图5],[图6],[图7],[图8]中:用以表示各种运动工具中系统各主要部件的安装位置,其中各编号均表示运动公具的各亇部位,[1]表示头部,[2]表示中段可安装部件的位置,一般在中下层面,[3]表示后部,[4]表示顶部[5]表示底部[6]表示后下部[7]表示后背部。

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本发明涉及一种完全能量守恒的能量采集转化器,特别涉及多个能量采集转化器串联,并且构成输出能量与输入能量反馈回授小分环及能量自动控制系之后,输出功率和效率均激增。含微系统能量采集转化器。可以输入和输出已知的各种能量、并由自动控制适合的输入和输出或组合排列能量,包含热能,液、空气能,太阳能,风能,动能,弹力能,燃料热能,一切余热,等各种能量。可构成运动工具,能源,动力,电力,医用,设备,包含微系统装置。

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