一种促进能量交换的损益系统的制作方法

本发明属于能量转换和交换技术领域，特别涉及一种促进能量交换的损益系统，该系统可以在物理上起到类似化学反应中的酶的催化作用，从而改变环境的局部边界条件，以更有效的手段从温度差较小的环境中更加高效的获取能量，或者更加有效的促进环境的改变。

背景技术：

我们知道，生物体内有很多种酶，可以在常温常压下催化许多通常在高温高压下才能进行的化学反应，提升了化学反应的效率。而自然界及人类生产生活过程中有很多中低温热源，冷源和热源之间的温度差比较低，由于只有两个热源，一般的热利用只是采用只有两个热源(一个高温热源温度t1和一个低温热源温度t2)的简单的卡诺循环(carnotcycle)来进行。根据卡诺循环的效率ηc＝1-t2/t1，由此可以看出，卡诺循环的效率只与两个热源的热力学温度有关，如果高温热源的温度t1愈高，低温热源的温度t2愈低，则卡诺循环的效率愈高。因为不能获得t1→∞的高温热源或t2＝0k(-273℃)的低温热源，所以，卡诺循环的效率必定小于1。特别是对于温度差较小的中低温热源，t2与t1的差值比较小，采用卡诺循环的传热的能量交换比较慢，能量利用效率比较低。随着温差驱动玄妙共轭泵技术的出现以及对天然气汽化过程中冷源的利用，对于中低温热源加以有效利用的技术也不断得到新的发展，但仍然缺乏从自然界中直接获得t1→∞的高温热源或t2＝0k(-273℃)的低温热源的相关技术。

技术实现要素：

为此，本发明提供了一种促进能量交换的损益系统，可以提高能量利用效率，解决现有能量交换效率慢的技术问题。本发明所采用的技术方案如下：

一种促进能量交换的损益系统，其特征在于，所述损益系统包括源能量交换装置和能量交换促进装置；

所述源能量交换装置包括：源能量交换室、位于所述源能量交换室内的源能量交换介质及与所述源能量交换介质进行能量交换的能量交换器，所述源能量交换室上还设有与其连通的源能量交换结果输出接口；

所述能量交换促进装置包括激发做功接口和源能量交换促进管，所述源能量交换促进管设置于所述源能量交换室内，且与所述激发做功接口相连接，所述源能量交换促进管内设有能量交换促进损益介质。

所述能量交换器包括高位源能量输入输出管路和低位源能量输入输出管路，所述的高位源能量输入输出管路和低位源能量输入输出管路设置于所述源能量交换室内。

所述源能量交换促进管为沿其长度方向管径呈渐变或级变结构，所述源能量交换促进管的具有较大管径的一端与所述激发做功接口连接。

所述源能量交换促进管呈折线状分布于所述源能量交换室内。

所述源能量交换促进管的具有较小管径的一端伸出所述源能量交换室外部后并折回至所述源能量交换室内。

所述源能量交换促进管包括主管路与所述主管路连接的多条管径呈渐变或级变的能量交换促进支管，各所述的能量交换促进支管呈折线状分布于所述源能量交换室内，所述激发做功接口与所述主管路相连通。

所述能量交换促进支管的具有较小管径的一端伸出所述源能量交换室外部后并折回至所述源能量交换室内。

在伸出所述源能量交换室外部的所述源能量交换促进管的较细端设有第一控制阀。

所述激发做功接口处设有一第二控制阀。

所述源能量交换介质与所述能量交换促进损益介质相同或相容。

本发明技术方案具有如下优点：

a.本发明在源能量交换室内设置了能量交换器和源能量交换促进管，通过能量交换器实现与源能量交换介质间的能量交换，同时依靠激发做功接口外接做功装置，将能量交换促进损益介质从源能量交换室中抽吸至源能量交换促进管中，也可以将能量交换促进损益介质从源能量交换促进管中挤压至源能量交换室中，在能量交换促进损益介质在源能量交换促进管中进行抽吸或挤压过程中，能促进能量间的快速交换，从而促进了能量交换和驱动做功的进行。

b.本发明中所采用的源能量交换促进管采用渐变(一级)或级变(多级)管，相邻的两个管径级别差别比较大(数倍)，这样能量交换促进损益介质从一级管进入另一级管时，会产生类似蒸发器或文丘里管的加速效应，会引起能量交换促进损益介质属性如温度、速度或密度等的迅速变化，从而促使其周围的源能量交换介质与低位源能量输入输出管路或高位源能量输入输出管路间发生更迅速的能量交换，提高能量交换效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所提供的促进能量交换的损益系统第一种实施例整体结构示意图；

图2是本发明所提供的促进能量交换的损益系统第二种实施例整体结构示意图。

附图标记说明：

1-源能量交换装置

11-源能量交换室，12-源能量交换介质

13-能量交换器

131-高位源能量输入输出管路

132-低位源能量输入输出管路

14-源能量交换结果输出接口

2-能量交换促进装置

21-激发做功接口

22-源能量交换促进管

221-主管路，222-能量交换促进支管

23-能量交换促进损益介质

3-第一控制阀；4-第二控制阀。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供了一种促进能量交换的损益系统，包括源能量交换装置1和能量交换促进装置2；其中源能量交换装置1包括：源能量交换室11、位于源能量交换室11内的源能量交换介质12及与源能量交换介质12进行能量交换的能量交换器13，在源能量交换室11上还设有与其连通的源能量交换结果输出接口14；

能量交换促进装置2包括激发做功接口21和源能量交换促进管22，源能量交换促进管22设置于源能量交换室11内，且与激发做功接口21相连接，源能量交换促进管22内设有能量交换促进损益介质23。

本发明在源能量交换室11内设置了能量交换器13和源能量交换促进管22，通过能量交换器13实现与源能量交换介质12间的能量交换，同时依靠激发做功接口外接做功装置，将能量交换促进损益介质从源能量交换室中抽吸至源能量交换促进管中，也可以将能量交换促进损益介质从源能量交换促进管中挤压至源能量交换室中，在能量交换促进损益介质在源能量交换促进管中进行抽吸或挤压过程中，能促进能量间的快速交换，从而促进了能量交换和驱动做功的进行

本发明中的能量交换器13包括高位源能量输入输出管路131和低位源能量输入输出管路132，高位源能量输入输出管路131和低位源能量输入输出管路132设置于源能量交换室11内，高位源能量输入输出管路131的输入口和输出口优选设置于源能量交换室11的一端，低位源能量输入输出管路132的输入口和输出口优选设置于源能量交换室11的另一端，当然还可以采用其他分布方式。高位源能量输入输出管路中输入具有高能量的介质，而低位源能量输入输出管路中输入具有低能量的介质，高位源能量输入输出管路和低位源能量输入输出管路在源能量交换室11内呈折线状分布，大大提高了能量交换效率。

如图1所示，源能量交换促进管22为沿其长度方向管径呈渐变或级变结构，源能量交换促进管22的具有较大管径的一端与所述激发做功接口21连接。进一步优选地，源能量交换促进管22呈折线状分布于源能量交换室11内，如此设置方式，能量交换效果更好。

为了更便于对能量交换的效果进行控制，源能量交换促进管22的具有较小管径的一端伸出源能量交换室11外部后并折回至源能量交换室11内。在源能量交换介质12和能量交换促进损益介质23相同和相容的情况下，当然可以在伸出源能量交换室11外部的源能量交换促进管22的较细端设有第一控制阀3，通过调节控制阀3的开度，快速调整源能量交换介质12的属性，实现对源能量交换促进管22内挤压和抽吸强度的调整。

如图2所示，为了进一步促进能量交换的效率，源能量交换促进管22包括主管路221与主管路221连接的多条管径呈渐变或级变的能量交换促进支管222，各能量交换促进支管222呈折线状分布于源能量交换室11内，激发做功接口21与主管路221相连通。图2中设置了三条能量交换促进支管222，分布有源能量交换室11的两端部和中部位置。优选地，每一条能量交换促进支管222的具有较小管径的一端伸出源能量交换室11外部后并折回至源能量交换室11内；本发明不对能量交换促进支管的数量和位置进行限制。同时还在激发做功接口21处设有第二控制阀4，第二控制阀4可以连接外部的做功装置，可以很好地控制抽吸或挤压至主管路中的工作介质强度。

优选地，源能量交换介质12与能量交换促进损益介质23相同或相容。

结合图2方案详细对实施过程进行如下描述：

a.源能量交换介质12能量态处于低于高位源能量但高于低位源能量的状态；

b.打开高位源能量输入输出管路131进出阀门，关闭低位源能量输入输出管路132进阀门，源能量交换介质12通过能量交换吸收高位源能量中的能量，同时从激发做功接口21接入对能量交换促进损益介质23做正功的激发能量，正功激发能量经源能量交换促进管22放大后(依靠渐变(一级)或级变(多级)管所产生类似蒸发器或文丘里管的加速效应作用)，在源能量交换促进管22的末端，使其对于源能量交换介质12形成新的比高位源能量更高位的正功能量源，该新的正功能量源将促使源能量交换介质12更快的交换正功能量，并通过源能量交换结果输出接口14将交换到的正功能量输出。优选的，当源能量交换介质12与能量交换促进损益介质23相同或相容时，打开源能量交换促进管22开口第一控制阀3，使处于比高位源能量更高位的能量交换促进损益介质23通过源能量交换促进管22开口进入源能量交换室11，使得源能量交换介质12更快的获得较高位的能量态，从而加快了源能量交换介质12的能量交换和正功能量输出的进程。

c.源能量交换介质12通过源能量交换结果输出接口14将交换到的正功能量释放后，这时，源能量交换介质12仍处于较高位能量态；

d.关闭高位源能量输入输出管路131进入阀门，打开低位源能量输入输出管路132进出阀门，源能量交换介质12向进入源能量交换室11的低位源能量通过能量交换释放能量，同时从激发做功接口21接入对能量交换促进损益介质23做负功的激发能量，负功激发能量经源能量交换促进管22放大后，在源能量交换促进管22的末端，使其对于源能量交换介质12形成新的比低位源能量更低位的负功能量源，该新的负功能量源将促使源能量交换介质12更快的交换到负功能量，并通过,源能量交换结果输出接口14将交换到的负功能量释放。优选的，当源能量交换介质12与能量交换促进损益介质23相同或相容时，打开源能量交换促进管22开口第一控制阀3，使源能量交换介质12从源能量交换室11通过源能量交换促进管22开口、第一控制阀3进入处于比低位源能量更低位的源能量交换促进管22，使得源能量交换室11的源能量交换介质12的减少而更快的获得较低位的能量态，从而加快了源能量交换介质12的能量交换和负功能量输出的进程。

e.源能量交换介质12通过源能量交换结果输出接口14将交换到的负功能量释放后，这时，源能量交换介质12将处于较低位能量态；

f.重复步骤a-e，装置不断连续使源能量交换介质12的与高位源能量的能量交换和正功能量输出的进程以及使源能量交换介质12的与低位源能量的能量交换和负功能量输出的进程分别得到加快。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。