地?zé)崮芩?、風(fēng)力和溫差多元發(fā)電站的制作方法
【專利說明】
1、
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]地?zé)崮芩?、風(fēng)力和溫差發(fā)電站(簡(jiǎn)稱多元發(fā)電站)，雖是人為的先用地?zé)峄蚱圃炝怂?、風(fēng)力和溫度差，但最終仍是要用它們作為驅(qū)動(dòng)源進(jìn)行發(fā)電。所以，它應(yīng)屬于發(fā)電行業(yè)。
2、
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在常用的地?zé)岚l(fā)電，是先對(duì)地?zé)崴蚱?簡(jiǎn)稱地?zé)崮?，進(jìn)行脫硫等去污處理和加溫、加壓，形成高溫高壓氣體后，再去驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。而本發(fā)明全部省去了上述前處理過程，直接用地?zé)崮艿脑袩崮馨l(fā)電。這就使得地?zé)崮馨l(fā)電變得簡(jiǎn)單可行，廉價(jià)和更清潔。
[0003]因地?zé)崮苁侨≈槐M、晝夜連續(xù)的資源，所以，多元發(fā)電站應(yīng)是一輸出穩(wěn)定、安全的全天候發(fā)電站。
3、

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]多元發(fā)電站是根據(jù)熱就是能量，有能量就可以做功的這一廣義原理，利用地?zé)崮墚a(chǎn)生水力、風(fēng)力和溫度差，然后，再利用這三者做功發(fā)出電力。下面就他們各自的獨(dú)有原理和結(jié)構(gòu)分別予以述之。
[0005]3.1水力發(fā)電單元
[0006]結(jié)構(gòu)主要由特殊結(jié)構(gòu)的水箱、導(dǎo)流水管、回流水管和若干臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)等組成。
[0007]特殊水箱由一大一小兩個(gè)(小水箱容量約為大水箱的五分之一)箱體，和一使兩廂體在中下(小水箱在下，大水箱在中)部相聯(lián)相通的回流水管及裝設(shè)在小水箱內(nèi)的地?zé)崮芰魍ü艿澜M成。在相互聯(lián)通處設(shè)有一控制門，以控制開始用地?zé)崮芗訜崴鋾r(shí)，只加熱小水箱而成為高溫水箱，相應(yīng)的大水箱不被地?zé)崮苤苯蛹訜岫蔀榈蜏厮洹?br>[0008]導(dǎo)流水管是安裝在特殊水箱頂上的一個(gè)異形管道。管道內(nèi)裝有若干臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)的水輪(回流管內(nèi)也有)，發(fā)電機(jī)裝在對(duì)應(yīng)的管外，導(dǎo)流管的始端固定在小水箱的出水口處，末端則固定在大水箱進(jìn)水口的根部。為提高水流速度，小水箱出水口的高度應(yīng)比大水箱進(jìn)水口根部高。
[0009]上述各結(jié)構(gòu)件按設(shè)計(jì)總裝圖要求組裝完畢后，就可從大水箱進(jìn)口處，對(duì)大、小水箱進(jìn)行充水，準(zhǔn)備發(fā)電。原理是:當(dāng)水充滿(以小水箱出水口標(biāo)線為準(zhǔn))和把大小水箱間的控制門關(guān)閉后，就可以將地?zé)崴蚱ㄈ爰訜峁埽瑢?duì)小水箱加熱。當(dāng)加熱到小水箱的水開始膨脹并經(jīng)導(dǎo)流管流向低溫大水箱時(shí)，快速打開控制門。此時(shí)，高低溫水箱的水就會(huì)出現(xiàn)“冷熱循環(huán)對(duì)流”特性，經(jīng)導(dǎo)流管和回流水管循環(huán)流動(dòng)。隨著地?zé)岵粩嗟淖饔?，這種循環(huán)流動(dòng)就會(huì)一直持續(xù)下去，循環(huán)水流就會(huì)驅(qū)動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)不斷發(fā)電。
[0010]因上述不斷循環(huán)的水流，只有在大小水箱中的水溫保有一定的差距，才得以保證。所以，作為低溫水箱的大水箱外表面和進(jìn)水口處，應(yīng)設(shè)計(jì)和設(shè)有高效的散熱措施。相反，高溫水箱表面則應(yīng)設(shè)有隔熱保溫材料。
[0011]3.2風(fēng)力發(fā)電單元
[0012]結(jié)構(gòu)主要由4?6根I?1.5m高的支柱做支撐的垂直向上的圓柱型風(fēng)筒、高溫堆和2?3臺(tái)先進(jìn)的千瓦級(jí)升壓型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)等組成。支柱之間是無遮攔的空檔，以利大量冷空氣流向高溫堆與風(fēng)筒。
[0013]風(fēng)筒由磚和鋼筋水泥砌成，他的主要功能一是完全擋住平流風(fēng)的干擾，二是用它二十米高(或更高)的筒身形成的大氣壓差，保證使筒口周圍和筒內(nèi)的空氣流加速垂直向上端的出風(fēng)口流去。高溫堆直接由帶有散熱片的地?zé)峁艿罉?gòu)成，并置于風(fēng)筒下端進(jìn)風(fēng)口附近。風(fēng)筒下端口直徑應(yīng)大些，上端口直徑應(yīng)小些，以便更多更快的納入由高溫堆產(chǎn)生的溫差風(fēng)。2?3臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)安裝于風(fēng)筒內(nèi)的2?3個(gè)其間距十分合理之處。
[0014]當(dāng)上述各結(jié)構(gòu)件在發(fā)電站現(xiàn)場(chǎng)，按設(shè)計(jì)要求組裝完畢后，就可開始風(fēng)力發(fā)電了。其工作原理如下:開始時(shí)先向高溫堆通入地?zé)崮?，使高溫堆被加熱并及時(shí)將熱能輻射給周圍的冷空氣，冷空氣被加熱后密度變小而上升，此時(shí)外圍密度大的冷空氣就會(huì)流過去補(bǔ)充，流過去的冷空氣也會(huì)被加熱而上升，冷空氣再流過去補(bǔ)充。因高溫堆是被地?zé)崮苡谰贸掷m(xù)加熱的，所以，這種接力式的熱空氣上升，冷空氣流過去補(bǔ)充而形成的溫差風(fēng)，也會(huì)永久不斷的持續(xù)下去。又因?yàn)楦邷囟丫驮O(shè)在風(fēng)筒下端的進(jìn)風(fēng)口處和風(fēng)筒兩種功能的作用下，上述溫差風(fēng)就會(huì)形成直接進(jìn)入風(fēng)筒，并沿風(fēng)筒直往上端出風(fēng)口流去的風(fēng)力。顯然，這風(fēng)力就是驅(qū)動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)不斷發(fā)電的動(dòng)力。
[0015]3.2溫差發(fā)電單元
[0016]結(jié)構(gòu)主要由流進(jìn)流出的原始地?zé)崮艿墓艿?、地?zé)釅蜔犭娹D(zhuǎn)換材料模塊等組成。
[0017]地?zé)崮芄艿篮偷責(zé)釅晌鼰?、傳熱性能良好的金屬材料制成。地?zé)釅Φ母叨葹?br>2.5?3m為宜，寬度視站內(nèi)面積而定。墻內(nèi)壁應(yīng)緊貼著地?zé)崮芄艿罏闇?zhǔn)，便于地?zé)崮茏钣行У募訜岬責(zé)釅w。熱電材料轉(zhuǎn)換模塊是由許多對(duì)兩種不同的熱電轉(zhuǎn)換材料(半導(dǎo)體或金屬)條組成，其中材料條聯(lián)接起來的一端為高溫端，開路的一端為低溫端。當(dāng)將它們?nèi)采w于高溫墻時(shí)，將它們的高溫端緊貼于高溫墻四周的外壁，而低溫端則朝向高溫墻體周圍環(huán)境的空氣中。
[0018]上述構(gòu)件在現(xiàn)場(chǎng)組裝完畢后，就可以輸入地?zé)崮軐?shí)現(xiàn)溫差發(fā)電了。工作原理如下:
[0019]當(dāng)將地?zé)崮芡ㄈ氲責(zé)崮芄艿罆r(shí)，地?zé)崮芫蜁?huì)通過傳導(dǎo)和輻射的方式，將地?zé)釅λ谋诤蛪?nèi)空間加熱，使緊貼著高溫墻壁的熱電轉(zhuǎn)換材料條高溫端獲得高溫，產(chǎn)生熱激發(fā)作用使空穴和電子的濃度比低溫端高。在這種載流子濃度高低的驅(qū)動(dòng)下，空穴和電子向低溫端擴(kuò)散，在低溫開路端形成電勢(shì)差，將這電勢(shì)差接入負(fù)載，它就會(huì)向負(fù)載提供連續(xù)不斷的電功率，從而形成溫差發(fā)電的全過程。
4、
【具體實(shí)施方式】
[0020]4.1專利轉(zhuǎn)讓或合作試制生產(chǎn)均可。
[0021]4.2據(jù)有關(guān)資料介紹，我國(guó)現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)地?zé)崽锛s有2000處，各田原有的溫度，約在60°C?140°C范圍內(nèi)變動(dòng)。目前傳統(tǒng)的地?zé)岚l(fā)電為降低成本都局限在100°C以上的地?zé)崽镏虚_發(fā)。而本多元發(fā)電站除水力發(fā)電單元外，風(fēng)力和溫差發(fā)電在100°C以下也是能完成的。
[0022]4.3用地?zé)峁艿婪绞?在100°C以上的地?zé)崽镏校捎靡桓蛉艿澜M成串聯(lián)或并聯(lián)方式，從地殼內(nèi)取出地?zé)崮?，向各發(fā)電單元供熱后再回流到地殼內(nèi)。100°c以下則建議用三根管并聯(lián)供熱為好。
[0023]4.4盡量多的建立地溫墻和在其上布置盡量多的溫差發(fā)電模塊，是可有效促進(jìn)和加速溫差發(fā)電進(jìn)入生活和工業(yè)用電領(lǐng)域的最好方法。因地?zé)崮苁堑貧?nèi)取之不盡用之不竭的熱能資源，可為足夠多的地?zé)釅p松地提供用不完的廉價(jià)熱能。
[0024]4.5如客觀條件不允許“一熱多電”，只能選一項(xiàng)或兩項(xiàng)發(fā)電單元投資建設(shè)，也應(yīng)是可行的選擇之一。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.發(fā)明特點(diǎn)是:本多元發(fā)電站主要特點(diǎn)是省去了傳統(tǒng)地?zé)岚l(fā)電的去污和加溫加壓等前處理過程，直接利用地?zé)崴?或汽)的原有熱能，獲得水力、風(fēng)力和溫度差，然后再利用他們作為驅(qū)動(dòng)力，完成水力風(fēng)力及溫差發(fā)電整個(gè)過程。 直接利用地?zé)崴蚱械臒崮?，完成水力風(fēng)力及溫差發(fā)電的全部結(jié)構(gòu)和原理。
【專利摘要】本多元發(fā)電站主要特點(diǎn)是省去了傳統(tǒng)地?zé)岚l(fā)電的去污和加溫加壓等前處理過程，直接利用地?zé)崴?或汽)的原有熱能，獲得水力、風(fēng)力和溫度差，然后再利用它們作驅(qū)動(dòng)力，完成水力風(fēng)力及溫差發(fā)電整個(gè)過程。地?zé)崮艿睦檬峭ㄟ^一根或三根從地殼下到地表上，再回到地殼下的全程封閉無泄漏、抗腐蝕的金屬管道，將晝夜連續(xù)有的熱能以傳導(dǎo)和輻射的方式，輸出到各發(fā)電單元的熱功轉(zhuǎn)換系統(tǒng)而完成。全程見不到點(diǎn)滴地?zé)崴蚱嫩櫽昂臀廴?，所以，它?yīng)是環(huán)保和安全的全天候發(fā)電站。將用之不竭的地?zé)崮芘c有無機(jī)械運(yùn)動(dòng)、體積小及壽命長(zhǎng)等眾多優(yōu)點(diǎn)的溫差發(fā)電結(jié)合，可有效加速溫差發(fā)電優(yōu)質(zhì)電源，進(jìn)入生活和工業(yè)用電領(lǐng)域的步伐。
【IPC分類】F03G7/04, F03D5/00, F03B13/00, F03G4/00
【公開號(hào)】CN104929874
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510216941
【發(fā)明人】劉丙鈞
【申請(qǐng)人】劉丙鈞
【公開日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2015年4月24日