[发明专利]用蒸发、升华和冷凝和浮力系数从热能中产生机械/电能

说明书

热能有多种来源。在各种能源中，太阳能、垃圾废热、变压器废热、化学反应废热、工厂和机械废热、地热或蕴藏在海洋中的巨大热能是主要的免费和未利用的能源。除此之外，还可以从化石燃料、氢气、森林产品等燃料中产生热能。大量热能虽转化为机械或电能，但效率并不高而被浪费掉。然而利用蒸发或升华和冷凝过程所带来的温差和利用浮力系数来提高能源的生产效率，热能可以转化成超过100％的机械能或电能。此外从某些化学物质如盐或氢氧化物的水解而获得的热能，以及用于再利用的脱水或以熔化潜热储存的热量，可用于储存数月或更长时间的能量，并通过本发明的方法使用。当海洋表面温度很低(冻结)时在冬季海水中的能量可易于用于产生巨大的能量。

技术领域

本发明涉通过基于密闭环境的温度可调的液体(甚至固体或气体)的温度差带来的蒸发/升华和冷凝循环，由包括太阳能或在海洋水中的热能来产生电能或机械能，以及使用浮力系数来提高能源生产的效率。

背景技术

热能已经投入使用很长时间了。从蒸汽机开始到最新的柴油机，热能一直被转换成机械能或电能。有内燃机和内燃机。蒸汽发动机是外燃发动机，柴油和汽油发动机是内燃发动机。在内燃机中，燃料的热能根据考虑温度-压力-体积关系的热力学定律转化为机械能或电能。然而，在外燃机的作用下，会产生蒸汽并将其用于运行涡轮机或发展兰金循环。煤或其他热能用于蒸汽的产生，包括太阳能。

在一些热能转换为电能或机械能的过程中，外部热能的利用如下所示：

根据美国专利US9297366B2，通过光电产生的离子从高浓度蒸汽转移到低浓度蒸汽，并通过热能将低浓度蒸汽恢复到正常位置。

类似地，在美国专利US8794002B2中，工作流体用作热交换器，由此产生低压和高压区，工作流体从高压侧导向低压侧，并在工作区控制其转化为机械能。

根据US8011182B2A，利用气体和重力的发电机，其效率与作用在自然或人造液体介质中的设备上的浮力一样，并将浮力转换为机械能。所述发电机包括用于多个加权的独特配置的可变密度容器的方法，所述可变密度容器在主要垂直平面上上升和下降并且驱动一个或多个链，带旋转链轮或滑轮的皮带或输送机，主要在水平对齐的轴上垂直布置。

太阳能电池板仅捕获来自太阳的光能并将其转换为电能，并且在阴天等无阳光的时段或夜间需要以电池的形式进行存储。

所有这些转换方法的理论效率均低于65％，实际上更低。

大多数热能转换方法使用高温。由于汽油和柴油发动机使空气温度超过2000摄氏度，燃料完全耗尽。蒸汽能还要求蒸汽温度在600摄氏度左右。即使在其他转换系统中，高温也是首选。由于对温度的要求很高，温度较低的热能(低于10摄氏度)是不能有效利用的。

因此，有必要对低温热能的高效利用进行创新。有必要用更少的成本将巨大的太阳能投入使用。有可以方便地储存能量并在必要时转换成电能的需要。有必要在一定程度上利用可再生太阳能。有必要应对未来的能源危机。有必要找出金融技术系统对能源的需求量，它可能等于/超过当今全世界使用的能源。有必要把浪费的能源和垃圾拿来利用。有必要大力采用清洁能源取代黑色能源。有必要利用太阳能来减少全球变暖。有必要利用丰富的太阳能或地热能来解决能源危机。有必要在冬季开发海洋和海洋中的热能，因为冬季海洋表面的温度非常低。

发明内容

通过蒸发、升华和冷凝过程从热能中产生机械能或电能，同时应用浮力系数以提高能量产生的效率，其中，通过液体在煮沸或固态时获得的蒸汽，当升华或气体在需要蒸发时通过热能输入加压时，允许沸腾或升华温度在液体中以更高的水平/秒上升，这样由于浮力的作用蒸汽在上面加速；因此，当蒸汽上升到使汽轮机保持浸没在液体中的高度时，获得的能量增加；气体通过汽轮机旋转，蒸汽通过冷凝器中的液体冷凝，冷凝器的温度在正常情况下为不超过待蒸发、升华和冷凝的容器内液体(或固体)的沸点/升华点，或通过任何其他可能的方式蒸发、升华或冷凝的蒸汽温度。