[发明专利]一种大气温差发电方法

说明书

技术领域

本发明涉及可再生能源应用领域，特别涉及热能发电技术。

背景技术

太阳能对地球的光热辐射，使地表层大气温度升高，一般平均在-40℃～+50℃之间。在地球大气层的对流层中，由于地表折射的原因，地表温度比上面的温度高，每上升1000米，其大气温度下降6℃。这种自然规律无论是在地球的南北极还是在赤道都客观存在。比如在地球的某一地点，地面温度是X℃，上升3200米的大气温度应是X℃-3.2×6℃。它们的温差应是19.8℃，这个温度差足以以现代科学技术应用发电。

人类在这一领域进行不断的探索。1974年7月15日，美国专利申请号446178的说明书公开的“通过可控气流发电”技术，是一种组合发电方法。它采用一根空气导管，连接有较大高度差在5000英尺以上的两个点，通过导管从周围的空气中隔离出一定量的空气，通过喷水的方法在导管高端喷洒，使管中的空气降温，以改变空气的温度和密度。使空气流向导管的底部，并在此吸收能量发电。原理是利用高度上升空气温度下降的规律和不同空气密度来产生垂直或近似垂直的风来发电。这种人造风发电的缺点是耗费大量的功能以解决5000英尺以上需要降温的水从地面用泵驱动上去，喷洒在300～1000英尺直径圆面。据说明书介绍，耗功2兆瓦是净能量7.5兆瓦的27％。1981年2月18日，英国专利、申请号为7926058的“空调工厂和方法”说明书显示，采用连接进口以接收空气的输出口构成、这一输出口与进气口的距离必须足够远，以使由于它们的地理位置不同所产生的功耗而处于不同的天气条件之下。其原理是用泵来驱动气的流动。据日本《每日新闻》2004年2月26日报导题为“海洋温差发电前景光明”介绍，印度政府投7亿日元研究开发海水温差发电，是把深海(数百公尺以下)5℃～10℃海水用泵抽到船上作为冷凝器的制冷源，把海面约30℃的海水作为蒸发器的热源，以此改变工质的液化气化转变而做功发电。以上这三种技术的共同缺点是用泵来驱动空气和水来完成实际应用。这些组合方法效率低、成本高是难以避免的。

发明内容

本发明的目的是针对上述的不足，提供一种无功耗取得冷能的低成本、高效率的大气温差发电方法。为达到上述目的，本发明采用冷气引导管道、高空冷气、冷凝器、液态工质、工质库、工质泵、蒸发器、地面水、太阳能热水器、储热泵、储热水库、高压阀、气轮机、发电机组成。其特征是：高空冷气引导管道通过地面联通管道连通热气排空管道的高空大气的采集技术采集到足够用的高空冷气能技术与上述热发电相关技术的组合方法。

为达到这种组合的最佳效果，必须对相关技术作限定：

冷凝器的冷凝管设置在地面连通管道或热气排空管道中，冷凝器由冷气引导管道(1)、地面连通管道(2)、热气排空管道(3)、冷凝管道(4)和高空大气组成。

冷气引导管道、热气排空管道垂直于或近似垂直于地面连通管道，相对高度3200米以上、管体密封、两高端端口相距距离大于100米。

太阳能热水器可以使水温上升至100℃。

液态工质的沸点为-30℃～30℃。

无功耗采集高空冷气的技术是指依附山体或其它方法而建筑的高空冷气引导管道和热气排空管道，两管道被地面连通管道连通。在地面连通管道或热气排空管道中设置冷凝器的冷凝管道。冷凝器冷凝高压高温的气态工质，使其变成液态，同时释放出热能被地面连通管道中的大气吸收。吸收热量的大气温度上升、密度下降。根据热气上升的原理，地面连通管道的大气沿着热气排空管道上升，由高端端口排入高空大气中。因此，在冷气引导管道中产生副压，管体的密封性能使高空大气从冷气引导管道的高端端口向管内补充以平衡管中的压差。冷凝器不断地冷凝汽轮机做功后的高温气态工质，地面管道中的大气也就能不断地吸收热能而使本身温度升高而向上流动，这种流动的压差又使高空大气不断地经冷气引导端口向管中补充。流经冷凝管道设置段面时，冷凝了气态工质变为液态，提高自身的温度，产生了上升流动的力，引来了高空低于地面20℃以上的大气。持续不断地保证冷凝器冷能的供应，使热发电的必要因素——液态工质的液气的物理变化得到完美转换。这种组合方法实现了无功耗采集高空冷气的特征。

从本组合的技术设施造价看，本组合方法采用砼结构或非金属材料建造所述的采集冷气管道，无论从长度、规模、结构用材均比上述的美国、英国专利和印度投资海水温差发电介绍的造价低、用材少。相比之下本发明成本低效率高，是一种新颖的、效果显著的简单易行的组合发电方法。

附图说明

附图是根据本发明提出的一种大气温差发电方法的组合流程图。

具体实施方式