生活活动中消耗的各种能量，最终都转化为热量消散在大气中，难以回收利用。借助获能式制冷技术，把降温中吸收热能转变为电能。把降温空调和冷冻厂变购电为售电，充分利用火电厂余热发电，效率成倍提高，机电设备冷却变废热为电能，用于广阔原野降温，收获电能又改善气候。

关键词：能量;守恒;获能;制冷;循环;利用

中图分类号：TM84         文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2019）34-0075-02

Abstract： All kinds of energy consumed in production and life activities are eventually converted into heat dissipated in the atmosphere， which is difficult to recycle. With the help of energy-enabled refrigeration technology， the heat energy absorbed in cooling is converted into electric energy. The cooling， air conditioning and refrigeration plants are changed from purchasing electricity to selling electricity， making full use of the waste heat of the thermal power plant to generate electricity， the efficiency is doubled， and the mechanical and electrical equipment is cooled into electric energy， which can be used for cooling in a wide field， harvesting electric energy and improving the climate.

Keywords： energy; conservation; energy acquisition; refrigeration; cycle; utilization

1 绪论

人类的生产活动和生活活动，时刻都在消耗大量能源。尤其是机械化、电气化相当发达的当今时代，各种活动消耗的能源更加严重。在消耗的能源中，除了小部分来自直接接收太阳能的资源外（如水电、风电、光电），大部分都是取自地球本身的固有资源（如煤炭、石油等）。

在实际运用中，这种能源的消耗，即转换为能量做功，在完成特定的任务后，基本上都转化为热量，而散发于大气中。

一般观念中，作业时用能量换取所需的产品，达到预期目的，这种能量消耗是等价的。对于最后散发出来的热能便让其散失，并不在乎。

根据能量转换和能量守恒定律，能量可以从这种形式转换为那种形式，但其总量保持不变，既不能创生，也不能消灭。因此，做功后的能量与散发到大气中的热能量是相等的。这样人类在各种活动中不断消耗的能量，将持续地把其热能输送到大气中，而且两者的量值是相等的。即人类消耗多少能源，大气中也贮存多少热能。

能量转换的基本规律如图1所示。

由上述和图1可知，各种能量的转换，最后的消耗都是以热量的形式消散于大气中。可见，大气中可以吸收并容纳大量热能。

由于热量消散于大气空间及其物体中间，将其集中并加以利用并非易事。现在，利用获能式制冷技术，是解决这一难题的简单而有效方法。

下面就获能式制冷技术如何收获热能降低环境温度的作用进行阐述。

2 获能式制冷装置的工作原理

获能式制冷装置的工作原理如图2所示。

图2所示压缩机运行时，不断将从蒸发器吸收热量的制冷剂压缩增压升温，送至汽轮机，推动汽轮机旋转发电，发电机发电并将电能返送回电网。通过汽轮机做功后的制冷剂，由于在汽轮机中耗尽其热能和压缩功，变成低温低压进入冷凝器进一步扩容降温，低温的制冷剂送往蒸发器吸收其周围的热量。

压缩机的不断循环工作，便持续把热能和压缩能送给汽轮发电机组发电，从而将吸收的热能转变为电能送回电网。汽輪机接收的除了制冷剂吸收的热能外，还有压缩机的压缩能，所以通过发电机送回电网的电能多于压缩机接受电能。可见制冷装置工作是收获电能的，收到制冷和获能双效果。（有关获能式制冷技术详见《节能》杂志2019年二期“获能式制冷及其在工业冷却中的应用”一文）

3 全面使用制冷空调，改善人居环境

获能式制冷技术的出现，为广泛使用制冷空调装置开辟广阔前景。由于它运行中把热能转变为电能，因而这种空调的使用便把买电变为卖电，不但帮助电网供电，也节省国家能源，同时用户卖电收入也越多。国家、社会、个人都有利。

由于室内外都有制冷降温，不担心冷气流失浪费。居室的门窗可以自由开放，空气流通自如，使人居环境大为改善。

4 发展制冷冷冻事业，改善生活、生产条件

现用制冷设备因耗电大，成本高，物资的冷冻贮藏成本也高，因此只能是有选择性地对一些技术上非常需要的物资做冷冻贮藏。

获能式制冷技术的出现，将根本改变上述受限制的面貌，如上所述，获能式制冷的使用，使用越多电能受益越高。因此对于需要低温冷冻贮藏的食物食品，可以做到应冷尽冷，应冻尽冻，推广普遍应用，从而提高其保鲜品质。

5 回收工业余热，改善设备运行

采用获能式制冷技术对发热的设备进行冷却，既可回收余热，又可大大降低设备发热部位温度，有效改善运行条件，提高其效率。现代化的火电厂，其发电热效率最高只能达到30%-40%，大量余热被散发到大气中，若采用获能式制冷对所排余热进行冷却，即把余热吸收发电，以代替循环水冷却方式。由于制冷剂的低温冷却，冷却效果大为改善。余热发电使发电效率成倍提高。同时还省去庞大的冷卻塔工程设施。机电设备在运行中不论机身还是轴承都产生热量，采用获能式制冷剂作媒质冷却，不但可吸收热量发电，而且其温度接近冰点，吸收的热量远比常温媒质多，冷却效果特好。

6 消除酷热，收获电能

与其他利用自然能源形式的情况不同，获能式制冷形式的效果有明显的两重效益。一是收获廉价的热能;二是降低空气温度改善环境条件。同时设备结构简单，皆为一般通用电机设备，体积小，占用土地少，便于安装使用，有利于广泛推广应用。

这种制冷形式在运行中不产生有害物质，对环境没有不利影响。因此，其使用条件要求甚低。只要在26℃以上的环境，需要降温的场合，都可以安装使用。其效果不但可以获取无尽的热能，同时收到消除酷热，改善环境的良好效益。

尤其是沙漠中使用，可以大大降低其灼热的高温，减少整个区域的蒸发量，从而逐渐增加其湿度，改变沙漠地区恶劣的生态条件，对改造沙漠环境会起到良好的作用。

7 结论

在我们的周围环境中处处都充满热能。这些热能有来自太阳光的辐射，有些来自人类生产活动和生活中产生的余热和废热。当大气中热能的含量适中气温适宜，就有利于人类生活和动植物的生长。当大气中热能含量过多，气温过高，对人类和动植物的生长有不利的影响。把过多的热能吸取出来加以利用，不但可以降低气温，改善环境，而且可以从中获得能量补充紧缺的能源，乃是一项一举两得的可观科技成果。如上述，全面推广使用获能式制冷装置，可以获取令人满意的结果。凡是需要降温获取热能的地方都可以安装获能式制冷装置。在环境降温过程中，吸取大量热能并将其转换为电能返送到电力系统中，从而形成能量转换的循环利用，其运转过程如图3所示。

从图3中可看出，燃料资源从开采到运输、加工，以至生产作业，不论是运行中损耗，还是生产产品过程所消耗的能量，都转化为热量而散发于大气中，无休止地消耗能源，只是不断地增加大气中的热量，其效应便是提升大气的温度，充满于大气中丰富的热能得不到回收利用。

显然，在大气空间装设获能式制冷装置，便可以吸收空间的热能，并将其转换为电能，返送回电力系统中，用以补充能量的消耗，从而缓解能源供应的紧张局面。同时，又有效地降低大气温度，解决高温过热问题，这样便达到能量转换过程中形成循环利用的理想效果。

参考文献：

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