一种自循环式压强动力发电装置及自循环式压强动力发电方法

文档序号:847700 发布日期:2021-03-16 浏览:50次 >En<

阅读说明:本技术 一种自循环式压强动力发电装置及自循环式压强动力发电方法 (Self-circulation type pressure power generation device and self-circulation type pressure power generation method ) 是由 祁同刚 于 2020-12-15 设计创作,主要内容包括:本发明属于发电器械技术领域,公开了一种自循环式压强动力发电装置及自循环式压强动力发电方法,动力转换设备内设有势能压强动力转换装置,势能压强动力转换装置上设有若干传动部件;动力转换设备上端固定有动力设备室,动力设备室内部固定有动力设备,动力设备与势能压强动力转换装置连接。与传统的火力发电、水力发电、核能发电等发电方式相比,自循环势能压强动力发电系统能量转换效率高、几乎不耗费任何外部能源及资源、持续稳定、安全环保绿色、不受地域限制、不受气候条件影响、投入成本低、占地面积小,几乎克服了以上所有传统发电方式的缺点,是一种理想的分布式发电系统,可在全国任何区域广泛、大规模地开发应用。(The invention belongs to the technical field of power generation equipment, and discloses a self-circulation type pressure power generation device and a self-circulation type pressure power generation method, wherein a potential energy pressure power conversion device is arranged in power conversion equipment, and a plurality of transmission parts are arranged on the potential energy pressure power conversion device; the upper end of the power conversion equipment is fixed with a power equipment chamber, the power equipment is fixed in the power equipment chamber, and the power equipment is connected with the potential energy pressure power conversion device. Compared with the traditional power generation modes such as thermal power generation, hydroelectric power generation, nuclear power generation and the like, the self-circulation potential energy pressure power generation system has high energy conversion efficiency, almost does not consume any external energy and resource, is continuous and stable, safe, environment-friendly and green, is not limited by regions, is not influenced by climatic conditions, has low investment cost and small occupied area, almost overcomes the defects of all the traditional power generation modes, is an ideal distributed power generation system, and can be widely developed and applied in any region in the country on a large scale.)

一种自循环式压强动力发电装置及自循环式压强动力发电 方法

技术领域

本发明属于发电器械技术领域,尤其涉及一种自循环式压强动力发电装置及自循环式压强动力发电方法。

背景技术

目前,全球大规模发电主要有以下几种方式:火力发电,即通过燃烧煤或石油,天燃气等可燃物质取得电力的发电方法。水力发电,即通过拦河构筑重力坝,提高水位,把水的势能转换成动能,从而通过水轮发电机组取得电力的发电方法。核能发电,即通过核反应堆产生动力推动发电机组取得电力的发电方法。太阳能发电,通过水或其他工质和装置将太阳辐射能转换为电能的发电方法。此外还有风力发电、潮汐发电等方法。

水力发电受客观环境的约束,既使水能源充沛,地形地貌适宜,也需投入大量建设资金,而且建设周期甚长,投入人力巨大,不利于国民经济的快速发展。火力发电直接消耗石油,煤,天燃气等一次能源,据有关材料报道,全球现有煤和石油的贮量不够开采100年时间,已成为极有限的能源,能源匮乏问题将越来越明显地困扰当今世界高速发展的经济,同时威胁火力发电的前景。此外,火力发电还存在严重的环境污染问题,越来越不为人们所接受。核能发电是一种高科技发电方法,但技术复杂投资巨大,存在核泄漏等安全风险,一旦发生事故,对周边地区乃至大范围区域的污染将不可逆转,日本福岛核电站的事故造成危害至今仍在延续,并越来越难以控制。而核废料处理问题一直是世界性难题,至今没有有效的解决办法。风力、潮汐能发电依赖自然界周期性或非周期性的风力和潮汐作为电力转换来源,缺乏稳定性。

太阳能发电的缺点如下:①能量密度低。尽管太阳投向地球的能量总和极其巨大,但由于地球表面积也很大,而且地球表面大部分被海洋覆盖,真正能够到达陆地表面的太阳能只有到达地球范围太阳辐射能量的10%左右,致使在陆地单位面积上能够直接获得的太阳能量较少。太阳能的利用实际上是低密度能量的收集、利用。②占地面积大。由于太阳能能量密度低,这就使得光伏发电系统的占地面积会很大,每10kw光伏发电功率占地约需100㎡,平均每平方米面积发电功率为100w。③转换效率低。光伏发电的最基本单元是太阳能电池组件。光伏发电的转换效率指光能转换为电能的比率。目前晶体硅光伏电池转换效率为13%~17%,非晶硅光伏电池只有5%~8%。由于光电转换效率太低,从而使光伏发电功率密度低,难以形成高功率发电系统。④间歇性工作。在地球表面,光伏发电系统只能在白天发电,晚上不能发电。⑤受气候环境因素影响大。太阳能光伏发电的能源直接来源于太阳光的照射,而地球表面上的太阳照射受气候的影响很大,长期的雨雪天、阴天、雾天甚至云层的变化都会严重影响系统的发电状态。另外,环境因素的影响也很大,比较突出的一点是,空气中的颗粒物(如灰尘)等沉落在太阳能电池组件的表面,阻挡了部分光线的照射,这样会使电池组件转换效率降低,从而造成发电量减少甚至电池板的损坏。⑥地域依赖性强。地理位置不同,气候不同,使各地区日照资源相差很大。光伏发电系统只有应用在太阳能资源丰富的地区,其效果才会好。⑦系统成本高。由于太阳能光伏发电的效率较低,到目前为止,光伏发电的成本仍然是其他常规发电方式(如火力和水力发电)的几倍,这是制约其广泛应用的最主要因素。但是也应看到,随着太阳能电池产能的不断扩大及电池片光电转换效率的不断提高,光伏发电系统的成本也下降得非常快。太阳能电池组件的价格几十年来已经从最初的每瓦70多美元下降至目前的每瓦2美元左右。⑧晶体硅电池的制造过程高污染、高能耗。晶体硅电池的主要原料是纯净的硅。硅是地球上含量仅次于氧的元素,主要存在形式是沙子(sio2)。从硅砂一步步变成纯度为99.9999%以上的晶体硅,要经过多道化学和物理工序的处理,不仅要消耗大量能源,还会造成一定的环境污染。

通过上述分析,现有技术存在的问题及缺陷为:

(1)水力发电受客观环境的约束,也需投入大量建设资金;而且建设周期甚长,投入人力巨大,不利于国民经济的快速发展。

(2)火力发电直接消耗石油,煤,天燃气等一次能源,易造成能源匮乏问题,威胁火力发电的前景。此外,火力发电还存在严重的环境污染问题,越来越不为人们所接受。

(3)核能发电技术复杂投资巨大,存在核泄漏等安全风险;一旦发生事故,对周边地区乃至大范围区域的污染将不可逆转,核废料处理问题一直是世界性难题,至今没有有效的解决办法。

(4)风力、潮汐能发电依赖自然界周期性或非周期性的风力和潮汐作为电力转换来源,缺乏稳定性。

(5)太阳能发电能量密度低、占地面积大、转换效率低、间歇性工作、受气候环境因素影响大、地域依赖性强、系统成本高;同时晶体硅电池的制造过程高污染、高能耗。

(6)传统发电装备均为大型装备,一次性投入型大,内部设备繁多、构造复杂,任何一个环节出现差错则会导致整个发电装备的停止运行。

解决以上问题及缺陷的难度为:

发明出到一个全新的发电方法,实现零能耗发电(不消耗煤炭、石油、天然气等类似产生污染的能源),安全可靠,构造简单,造价低廉能够迅速进行市场化规模化应用,实现分布式能源的规模化布局推进,对环境零污染。

解决以上问题及缺陷的意义为:

解决现有发电技术存在的电站建设破坏生态环境、耗资巨大、耗竭自然资源、对环境污染严重、发电不稳定等缺点,革新性地为人类提供一种零能耗无污染的优质廉价清洁能源。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题,本发明提供了一种自循环式压强动力发电装置及自循环式压强动力发电方法。

本发明是这样实现的,一种自循环式压强动力发电方法,包括:

由动力转换设备底部内填充的循环液体介质进入势能压强动力转换物,所述势能压强动力转换物受到液体介质的势能压强产生相应的上行力,自动上升,带动动力转换设备内部的势能压强动力转换装置持续地转动、摇摆、活塞运行,进而带动动力设备室内部的动力设备持续做功,产生源源不断的机械动力,利用所述机械动力带动发电机持续稳定地输出发电。

进一步,所述自循环式压强动力发电方法具体包括:

打开第一阀门,排在势能压强动力转换物传输管道11底部贴近第一阀门的势能压强动力转换物利用重力自动落入上位腔体转换室;

关闭第一阀门,打开第二阀门,动力转换设备内的液体利用重力和势能压强动力通过连接管道自动进入并充满上位腔体,在上位腔体转换室内的势能压强动力转换物受到液体势能压强自动产生上行力,上升至动力转换设备内底部最接近第一阀门的传动部件下方,产生动力发电;

当上位腔体转换室内的势能压强动力转换物上升进入动力转换设备内的同时,关闭第二阀门,同时打开第三阀门,上位腔体转换室内的液体通过连接管道进入下位腔体转换室;

下位腔体转换室的增压器启动,同时依次打开第四阀门、第五阀门、第六阀门,将下位腔体转换室的液体通过连接管道传输至动力转换设备内;

在势能压强动力转换装置运行过程中,带动动力设备运行做工,带动发电机做功发电;

势能压强动力转换物带动势能压强动力转换装置自动上升至动力转换设备顶端出口,被下方上升的传动部件挤出出口,等待下一个发电循环。

进一步,所述发电机发出的电分出一部分供应后续增压器或减压器、阀门运行所需消耗电能。

本发明的另一目的在于提供一种自循环式压强动力发电装置,所述自循环式压强动力发电装置设置有动力转换设备;动力转换设备内设有势能压强动力转换装置,势能压强动力转换装置上设有若干传动部件;

动力转换设备上端固定有动力设备室,动力设备室内部固定有动力设备,动力设备与势能压强动力转换装置连接。

进一步,所述动力转换设备包括但不限于筒状、立方体、长方体、三角体,动力转换设备内充满液体介质。

进一步,所述动力转换设备底部通过第三连接管与下位腔体转换室中的增压器连接。

进一步,所述第三连接管上设置有第四阀门、第五阀门和第六阀门。

进一步,所述动力转换设备底部通过第一连接管与上位腔体转换室连接,第一连接管上设置有第二阀门。

进一步,所述上位腔体转换室的大小与势能压强动力转换物的大小相匹配。

进一步,所述上位腔体转换室底部通过第二连接管与下位腔体转换室连接,第二连接管上设置有第三阀门。

进一步,所述上位腔体转换室右端通过势能压强动力转换物传输管道与动力转换设备上端连接。

进一步,所述势能压强动力转换物传输管道上设置有第一阀门。

进一步,所述动力设备与发电机连接,发电机通过电线与增压器连接。

以上管道、腔体、阀门和增压器处均设有传感器和电信号传输控制元件,智能控制阀门、增压器等部件的运行动作。

结合上述的所有技术方案,本发明所具备的优点及积极效果为:

本发明不受任何地域、气候条件、资源条件限制,自循环势能压强动力发电系统不需消耗煤炭、石油、天然气等类似产生污染的能源,可实现接近零能耗发电,对环境无污染,只应用到地球广泛存在的重力和液体势能压强动力,可在具有重力的任何地点制造使用。自循环势能压强动力发电系统只使用重力和内部液体势能压强动力自循环转换发电,因此不受任何气候条件、资源条件限制。自循环势能压强动力发电系统构造简单、造价低廉,可迅速实现推广应用。电能转换效率高,自循环势能压强动力发电系统采用一定深度液体的高势能压强自动转换成电能。在充满液体介质的动力转换设备内,仅高度10米的自循环势能压强动力发电系统中一个表面积1m2的势能压强动力转换物即可产生不小于10吨的势能压强动力进行转换发电,高度越高,液体介质密度越大、势能压强动力转换物体积越大,增加辅助增压手段,使势能压强动力越大,单位发电功率越高。接近零能耗发电,自循环势能压强动力发电系统只需从外部提供初始阀门动作的电信号损耗和增压器初始启动的电能,之后的阀门动作和增压器运行可持续从自循环势能压强动力发电系统中产生的大量电能中获取,后期不耗费外部能源。持续稳定发电,自循环式压强动力发电系统不需要外部能源供应,仅以地球广泛存在的重力和液体势能压强动力作为发电动力来源,利用势能压强动力转换物作为媒介进行循环往复式地转换发电。安全可靠,绿色环保无污染,自循环式压强动力发电系统在运行原理为利用一定深度液体势能压强动力的转换为机械能带动发电机发电,不产生任何污染,不存在任何安全风险和隐患。占地面积小,自循环式压强动力发电系统装置的发电功率主要受装置的高度影响较大,单套装置占地面积极小,又由于不依赖任何外部能源可接近零能耗地持续发电,因此,可在城市、郊区乃至海岛、沙漠等偏远地区广泛制造使用。应用灵活性高,自循环式压强动力发电系统装置既可以独立制造安装使用,也可结合城乡建筑供水系统等组合制造使用。成本低,自循环式压强动力发电系统装置为一套纯机械动力装置,内部构造清晰简易,部件数量极少,成本相对核电、火电、水电等发电系统十分低廉,适合大规模制造使用。与传统的火力发电、水力发电、核能发电、太阳能发电、风力发电、潮汐发电等发电方式相比,自循环势能压强动力发电系统能量转换效率高、几乎不耗费任何外部能源及资源、持续稳定、安全环保绿色、不受地域限制、不受气候条件影响、投入成本低、占地面积小,几乎克服了以上所有传统发电方式的缺点,是一种理想的分布式发电系统,可在全国任何区域(城市、乡村、荒漠、海岛等)广泛、大规模地开发应用。

本发明中动力转换设备包括但不限于筒状、立方体、长方体、三角体,动力转换设备内充满液体介质,有效实现动力转换。

本发明中动力转换设备底部通过第三连接管与下位腔体转换室连接,下位腔体转换室中设有增压器实现增压操作。

本发明中第三连接管上设置有第四阀门、第五阀门和第六阀门,控制第三连接管的通断。

本发明中动力转换设备底部通过第一连接管与上位腔体转换室连接,第一连接管上设置有第二阀门,实现势能压强动力转换物流通或断开。

本发明中上位腔体转换室的大小与势能压强动力转换物的大小相匹配,保证势能压强动力转换物顺畅流通。

本发明中上位腔体转换室底部通过第二连接管与下位腔体转换室连接,第二连接管上设置有第三阀门,实现上位腔体转换室与下位腔体转换室之间连通或断开。

本发明中上位腔体转换室右端通过势能压强动力转换物传输管道与动力转换设备上端连接,实现势能压强动力转换物的运输。

本发明中势能压强动力转换物传输管道上设置有第一阀门,实现势能压强动力转换物传输管道的通断。

本发明中动力设备与发电机连接,发电机通过电线与增压器连接,增压器运行可持续从自循环势能压强动力发电系统中产生的大量电能中获取,后期不耗费外部能源。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例,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是本发明实施例提供的自循环式压强动力发电装置结构示意图。

图中:1、势能压强动力转换物;2、第一阀门;3、上位腔体转换室;4、第二阀门;5、动力转换设备;6、势能压强动力转换装置;7、传动部件;8、动力设备室;9、动力设备;10、发电机;11、势能压强动力转换物传输管道;12、第四阀门;13、第五阀门;14、第六阀门;15、第三阀门;16、下位腔体转换室;17、增压器;18、第一连接管;19、第二连接管;20、第三连接管;21、电线。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种自循环式压强动力发电装置,下面结合附图对本发明作详细的描述。

本发明提供一种自循环式压强动力发电方法,包括:

由动力转换设备底部内填充的循环液体介质进入势能压强动力转换物,所述势能压强动力转换物受到液体介质的势能压强产生相应的上行力,自动上升,带动动力转换设备内部的势能压强动力转换装置持续地转动、摇摆、活塞运行,进而带动动力设备室内部的动力设备持续做功,产生源源不断的机械动力,利用所述机械动力带动发电机持续稳定地输出发电。

如图1所示,本发明提供的自循环势能压强动力发电装置主体为具有一定高度的动力转换设备5,动力转换设备5形状包括但不限于筒状、立方体、长方体、三角体,动力转换设备5内充满液体介质。动力转换设备5内设有势能压强动力转换装置6,势能压强动力转换装置6上设有若干传动部件7,用于循环传输势能压强动力转换物。势能压强动力转换物1为具有一定体积、密度小于动力转换设备内液体介质密度的物体,形状包括但不限于球体、正方体,材料包括但不限于金属、非金属。

动力转换设备5底部通过第三连接管20与下位腔体转换室16连接,其中在第三连接管20上设置有第四阀门12、第五阀门13和第六阀门14;

动力转换设备底部通过第一连接管18与上位腔体转换室3连接,上位腔体转换室的大小与势能压强动力转换物的大小相匹配。第一连接管18上设置有第二阀门4;上位腔体转换室3底部通过第二连接管19与下位腔体转换室16连接,第二连接管19上设置有第三阀门15。上位腔体转换室3右端通过势能压强动力转换物传输管道11与动力转换设备5上端连接,势能压强动力转换物传输管道11上设置有第一阀门2。动力转换设备5上端固定有动力设备室8,动力设备室8内部固定有动力设备9,动力设备9与势能压强动力转换装置6连接;动力设备9与发电机10连接,发电机10通过电线21与增压器17连接。

本发明的工作原理为:打开第一阀门2,排在势能压强动力转换物传输管道11底部贴近第一阀门2的势能压强动力转换物1利用重力自动落入上位腔体转换室3。关闭第一阀门2,打开第二阀门4,动力转换设备5内的液体利用重力和势能压强动力通过连接管道自动进入并充满上位腔体,在上位腔体转换室3内的势能压强动力转换物1受到液体势能压强自动产生上行力,上升至动力转换设备5内底部最接近第一阀门2的传动部件7下方,由此产生动力发电。当上位腔体转换室3内的势能压强动力转换物1上升进入动力转换设备5内的同时,关闭第二阀门4,同时打开第三阀门15,上位腔体转换室3内的液体通过连接管道进入下位腔体转换室16。下位腔体转换室16的增压器17启动,同时依次打开第四阀门12、第五阀门13、第六阀门14,将下位腔体转换室16的液体通过连接管道传输至动力转换设备5内。在势能压强动力转换装置6运行过程中,带动动力设备5运行做工,进而带动发电机10做功发电。发电机10发出的电可分出一部分供应后续增压器或减压器、阀门运行所需消耗电能。势能压强动力转换物1带动势能压强动力转换装置6自动上升至动力转换设备5顶端出口,被下方上升的传动部件7挤出出口,等待下一个发电循环。

自循环势能压强动力发电系统是利用液体势能压强和重力转换为机械动力进而带动发电机持续稳定输出发电的新型发电技术,该系统装置主体为具有一定高度、内部充满液体介质的动力转换设备,由动力转换设备底部循环进入势能压强动力转换物,势能压强动力转换物受到液体的势能压强产生相应的上行力,自动上升,带动动力转换设备内部的势能压强动力转换装置持续地转动、摇摆、活塞运行,进而带动动力设备室内部的动力设备持续做功,由此,产生了源源不断的机械动力,由于动力设备室连接了发电机,因此,可带动发电机持续稳定地输出发电。

自循环势能压强动力发电系统不需消耗煤炭、石油、天然气等类似产生污染的能源,可实现接近零能耗发电,对环境无污染,安全便捷,构造简单、造价低廉,可迅速实现推广应用。该发电系统以利用自然界广泛存在的重力和液体势能压强作为发电动力来源,仅在启动时消耗了微弱的电能,之后不需外部输入任何能源,即可零能耗地持续稳定发电,发电功率与动力转换设备的高度、液体介质的密度、势能压强动力转换物的体积成正比,最终可实现零能耗大功率持续稳定发电。

在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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