一超臨界工作流體壓力溫度數(shù)據(jù)庫，以獲得該實(shí)際壓力值所對(duì)應(yīng)的一工作溫度范 圍；以及 判斷該工作流體進(jìn)入該膨脹機(jī)入口前的一實(shí)際溫度值與該工作溫度范圍的關(guān)系： 若該實(shí)際溫度值低于該工作溫度范圍的下限值，則調(diào)降驅(qū)動(dòng)該工作流體的一泵的一輸 出頻率值或一輸出流量值； 若該實(shí)際溫度值落于該工作溫度范圍內(nèi)，則維持該泵的該輸出頻率值或該輸出流量 值；以及 若該實(shí)際溫度值高于該工作溫度范圍的上限值，則調(diào)升該泵的該輸出頻率值或該輸出 流量值。
3. 如權(quán)利要求2所述的有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式的切換方法，其特征在于，于若 該實(shí)際溫度值低于該工作溫度范圍的下限值，則調(diào)降該泵的該輸出頻率值或該輸出流量值 的步驟后，還包含若進(jìn)入該膨脹機(jī)入口前的該實(shí)際壓力值低于該臨界壓力值時(shí)，則令該有 機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式由該穿臨界運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換至該次臨界運(yùn)轉(zhuǎn)模式。
4. 如權(quán)利要求2所述的有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式的切換方法，其特征在于，該穿 臨界運(yùn)轉(zhuǎn)模式的操作流程中，于若該實(shí)際溫度值高于該工作溫度范圍的上限值，則調(diào)升該 泵的該輸出頻率值或該輸出流量值的步驟后，還包含若進(jìn)入該膨脹機(jī)入口前的該實(shí)際壓力 值高于該有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)的容許最大壓力值時(shí)，則令該有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
5. 如權(quán)利要求2所述的有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式的切換方法，其特征在于，該穿 臨界運(yùn)轉(zhuǎn)模式的操作流程中，該超臨界工作流體壓力溫度數(shù)據(jù)庫具有多組壓力與工作溫度 范圍數(shù)據(jù)，每一組壓力與工作溫度范圍數(shù)據(jù)具有一個(gè)壓力值與對(duì)應(yīng)的一個(gè)工作溫度范圍。
6. 如權(quán)利要求1所述的有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式的切換方法，其特征在于，該次 臨界運(yùn)轉(zhuǎn)模式的操作流程包含下列步驟： 依據(jù)該實(shí)際壓力值與該實(shí)際溫度值計(jì)算出該工作流體的一實(shí)際過熱度值；以及 判斷該工作流體進(jìn)入該膨脹機(jī)入口前的該實(shí)際過熱度值與一預(yù)設(shè)過熱度范圍的關(guān) 系： 若該實(shí)際過熱度值小于該預(yù)設(shè)過熱度范圍的下限值，則調(diào)降該泵的該輸出頻率值或該 輸出流量值； 若該實(shí)際過熱度值落于該預(yù)設(shè)過熱度范圍內(nèi)，則維持驅(qū)動(dòng)該泵的該輸出頻率值或該輸 出流量值；以及 若該實(shí)際過熱度值大于該預(yù)設(shè)過熱度范圍的上限值，則調(diào)升該泵的該輸出頻率值或該 輸出流量值。
7. 如權(quán)利要求6所述的有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式的切換方法，其特征在于，其中 該次臨界運(yùn)轉(zhuǎn)模式的操作流程中，于若該實(shí)際過熱度值小于該預(yù)設(shè)過熱度范圍的下限值， 則調(diào)降該泵的該輸出頻率值或該輸出流量值的步驟后，還包含若進(jìn)入該膨脹機(jī)入口前的該 實(shí)際壓力值低于該有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)的容許最小壓力值時(shí)，則令該有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)停止 運(yùn)轉(zhuǎn)。
8. 如權(quán)利要求6所述的有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式的切換方法，其特征在于，于若 該實(shí)際過熱度值大于該預(yù)設(shè)過熱度范圍的上限值，則調(diào)升該泵的該輸出頻率值或該輸出流 量值的步驟后，還包含若進(jìn)入該膨脹機(jī)入口前的該實(shí)際壓力值高于該臨界壓力值時(shí)，則令 該有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式由該次臨界運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換至該穿臨界運(yùn)轉(zhuǎn)模式。
9. 如權(quán)利要求1所述的有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式的切換方法，其特征在于，該泵 為變流量泵或定流量泵搭配變頻馬達(dá)。
10. 如權(quán)利要求1所述的有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式的切換方法，其特征在于，該膨 脹機(jī)為渦輪機(jī)、螺旋式膨脹機(jī)、渦卷式膨脹機(jī)、容積式膨脹機(jī)或往復(fù)式膨脹機(jī)。
11. 如權(quán)利要求1所述的有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式的切換方法，其特征在于，供應(yīng) 該有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)的一熱源或一冷源的溫度或流量變動(dòng)時(shí)，若該有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)于該 穿臨界運(yùn)轉(zhuǎn)模式下，則執(zhí)行判斷該工作流體進(jìn)入該膨脹機(jī)入口前的一實(shí)際溫度值是否落于 一工作溫度范圍內(nèi)的步驟，若該有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)于該次臨界運(yùn)轉(zhuǎn)模式下，則執(zhí)行判斷該 工作流體進(jìn)入該膨脹機(jī)入口前的一實(shí)際過熱度值是否落于一預(yù)設(shè)過熱度范圍內(nèi)的步驟。
12. -種有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，包含： 一熱源熱交換器； 一膨脹機(jī)，通過管路與該熱源熱交換器相連； 一冷凝器，通過管路與該膨脹機(jī)相連； 一泵，通過管路與該冷凝器和該熱源熱交換器相連，該泵用以驅(qū)動(dòng)一工作流體由該泵 依序流過該熱源熱交換器、該膨脹機(jī)及該冷凝器而構(gòu)成一有機(jī)朗肯循環(huán)，該工作流體具有 一臨界壓力值； 一壓力感測(cè)器，用以檢測(cè)該工作流體進(jìn)入膨脹機(jī)入口前的一實(shí)際壓力值；以及 一控制元件，用以判斷該工作流體的該實(shí)際壓力值與該臨界壓力值間的關(guān)系，若該工 作流體的該實(shí)際壓力值大于該臨界壓力值，則該控制元件控制該有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)以一穿 臨界運(yùn)轉(zhuǎn)模式運(yùn)轉(zhuǎn)，若該工作流體的該實(shí)際壓力值小于該臨界壓力值，則該控制元件控制 該有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)以一次臨界運(yùn)轉(zhuǎn)模式運(yùn)轉(zhuǎn)。
13. 如權(quán)利要求12所述的有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，還包含一溫度感測(cè)器，用以 檢測(cè)該工作流體進(jìn)入膨脹機(jī)入口前的一實(shí)際溫度值，該控制元件內(nèi)存有一超臨界工作流體 壓力溫度數(shù)據(jù)庫，該超臨界工作流體壓力溫度數(shù)據(jù)庫具有多組壓力與工作溫度范圍數(shù)據(jù)， 每一組壓力與工作溫度范圍數(shù)據(jù)具有一壓力值及對(duì)應(yīng)的一工作溫度范圍，該有機(jī)朗肯循環(huán) 系統(tǒng)于該穿臨界運(yùn)轉(zhuǎn)模式下時(shí)，若該實(shí)際溫度值大于該工作溫度范圍的上限值，則該控制 元件提高該泵的一輸出頻率值或一輸出流量值，若實(shí)際溫度值小于該工作溫度范圍的下限 值，則該控制元件降低該泵的該輸出頻率值或該輸出流量值。
14. 如權(quán)利要求13所述的有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，于該穿臨界運(yùn)轉(zhuǎn)模式下，若 該實(shí)際壓力值大于該有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)的容許最大壓力值，則該控制元件令該有機(jī)朗肯循 環(huán)系統(tǒng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，若該實(shí)際壓力值小于該臨界壓力值，則該控制元件令該有機(jī)朗肯循環(huán)系 統(tǒng)由該穿臨界運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換至該次臨界運(yùn)轉(zhuǎn)模式。
15. 如權(quán)利要求13所述的有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，該控制元件內(nèi)存有一過熱 度計(jì)算模組，該控制元件的該過熱度計(jì)算模組依據(jù)該實(shí)際壓力值與該實(shí)際溫度值計(jì)算出該 工作流體的一實(shí)際過熱度值，該有機(jī)朗肯循環(huán)于該次臨界運(yùn)轉(zhuǎn)模式下時(shí)，若該實(shí)際過熱度 值小于一預(yù)設(shè)過熱度范圍的下限值，則調(diào)降該泵的該輸出頻率值或該輸出流量值，若該實(shí) 際過熱度值大于一預(yù)設(shè)過熱度范圍的上限值，則調(diào)高該泵的該輸出頻率值或該輸出流量 值。
16. 如權(quán)利要求15所述的有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，于該次臨界運(yùn)轉(zhuǎn)模式下，若 該實(shí)際壓力值小于該有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)的容許最小壓力值，則該控制元件令該有機(jī)朗肯循 環(huán)系統(tǒng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，若該實(shí)際壓力值大于該臨界壓力值，則該控制元件令該有機(jī)朗肯循環(huán)系 統(tǒng)由該次臨界運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換至該穿臨界運(yùn)轉(zhuǎn)模式。
17. 如權(quán)利要求12所述的有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，該工作流體為一有機(jī)冷媒， 該有機(jī)冷媒為選自由HFCs、混合冷媒、HCs、FCs所構(gòu)成的群組的其中之一。
18. 如權(quán)利要求12所述的有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，該泵為變流量泵或定流量 泵搭配變頻馬達(dá)。
19. 如權(quán)利要求12所述的有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，該膨脹機(jī)為渦輪機(jī)、螺旋式 膨脹機(jī)、渦卷式膨脹機(jī)、容積式膨脹機(jī)或往復(fù)式膨脹機(jī)。
20. 如權(quán)利要求12所述的有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，還包含一發(fā)電機(jī)，與該膨脹 機(jī)相連，將該膨脹機(jī)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能輸出。
【專利摘要】一種有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)及其運(yùn)轉(zhuǎn)模式的切換方法。其切換方法包含判斷一有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)的一工作流體進(jìn)入膨脹器入口之前的一實(shí)際壓力值是否大于等于工作流體的一臨界壓力值。若是，則令有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)以一穿臨界運(yùn)轉(zhuǎn)模式運(yùn)轉(zhuǎn)。若否，則令有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)以一次臨界運(yùn)轉(zhuǎn)模式運(yùn)轉(zhuǎn)。
【IPC分類】F01D17-00, F01K25-10, F01B25-02, F01C20-08
【公開號(hào)】CN104696029
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310722415
【發(fā)明人】徐菘蔚, 郭啟榮
【申請(qǐng)人】財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院
【公開日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2013年12月24日