專利名稱：大氣溫差發(fā)電的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
大氣溫差發(fā)電是一種可再生能源利用的發(fā)電方法。它不需要補充燃料，不產(chǎn)生有害氣體污染環(huán)境，是一種經(jīng)濟實惠的綠色的新型的發(fā)電方法。
大氣溫差發(fā)電是將共知的技術(shù)太陽房用來將太陽能集熱儲熱，引取高空冷氣作為冷凝器的制冷源，這種高空大氣與地面太陽能通過集熱溫度的差別，可以使液態(tài)物變成氣態(tài)物，氣態(tài)的高壓使氣輪機發(fā)電。引取高空冷氣的方法是利用高山山體或其它方法建成“U”型通氣管道，利用連通器和熱循環(huán)原理，將高空冷氣引向地面作為冷凝器的制冷源。建筑“U”型通氣管道的技術(shù)范圍是一般低層建筑的技術(shù)范圍，是一種依山體的一般建筑物，結(jié)構(gòu)主要是混凝土結(jié)構(gòu)。太陽房建筑技術(shù)范圍同上。
大氣溫差發(fā)電的方法是目前世界上新型的一種發(fā)電方法。它的核心技術(shù)是將共知的高空大氣與地面大氣的溫度差在氣輪機上發(fā)電的新型實用組合。即利用共知技術(shù)連通器原理，熱循環(huán)原理將高空大氣引向地面作為冷凝器的制冷源；解決蒸氣機做功發(fā)電過程中減少做功后蒸氣冷凝為液態(tài)功耗問題。采用太陽房將太陽能集熱儲熱作為蒸發(fā)器的熱源；解決蒸氣機做功發(fā)電利用太陽能問題。這種新的組合方法是本發(fā)明的獨特技術(shù)。依附高山山體建筑“U”型通氣管道，把海拔4000米-5000米的高空冷氣引向地面與太陽房組合，形成在地面可以利用的溫差，解決垂直引取高空大氣技術(shù)難度和成本太高的難題。這些組合方法和制作方法是本發(fā)明的核心技術(shù)。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，世界能源緊張，可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)發(fā)展觀把人們逼向可再生能源利用的研究和實踐。據(jù)最新科技成果顯示，硅太陽能發(fā)電，風(fēng)力發(fā)電，潮汐發(fā)電，海水溫差發(fā)電作為世界各國積極投資支持研究開發(fā)的項目；就目前科技水平，太陽能發(fā)電因硅材料的昂貴遲遲不能普及。日本.歐美的德國.美國.丹麥的風(fēng)力發(fā)電規(guī)模較大，但是成本高于火力發(fā)電的成本，而且風(fēng)力的大小靠自然的不規(guī)則形成不能恒定發(fā)電的缺點。蘇格蘭的潮汐發(fā)電首次功率達到1504千瓦，成本也大大超過火電，這些發(fā)電方法它們都有一個不穩(wěn)定的致命弱點，因為它只能靠大自然的變化而變化發(fā)電，其不恒定性使商業(yè)價值降低。2004年，日本在印度洋投資了七億日元研究開發(fā)海水溫差發(fā)電，這種發(fā)電方式以穩(wěn)定的優(yōu)點吸引了菲律賓.斯日蘭卡和牙買加等50個國家在研究開發(fā)。目前的代價尚未達到商業(yè)價值，但是這么多的國家重視研究開發(fā)，說明有廣闊的實用前景。
大氣溫差發(fā)電與海水溫差發(fā)電一樣，有它的穩(wěn)定性，可以做到恒定發(fā)電的效果，有持久的實用性，有廣闊的發(fā)展前途。為此就大氣溫差發(fā)電與海水溫差發(fā)電的優(yōu)劣作一比較說明大氣溫差發(fā)電是當(dāng)前較科學(xué)，較優(yōu)越的發(fā)電方法。如表1所示。
對比表說明在選擇機型相同，選擇氣化物相同的情況下，用于氣輪機熱源的溫度大氣溫差發(fā)電的太陽房可保證80℃--98℃，而海水溫差發(fā)電只能在30℃--40℃左右，前者優(yōu)于后者。熱源載體大氣溫差發(fā)電是大氣，傳輸大氣的結(jié)構(gòu)是混凝土類結(jié)構(gòu)，海水溫差發(fā)電的熱源載體是海水，傳輸海水的是鋼管類，成本比較前者優(yōu)于后者。用于冷凝器的冷源，大氣溫差發(fā)電是高空大氣，它的溫度可達-20℃，而海水溫度差發(fā)電的冷源是深海海水，它的溫度只能達到5℃，就溫度差前者優(yōu)于后者。大氣溫度發(fā)電的冷源載體是大氣，傳輸大氣的管道結(jié)構(gòu)是混凝土，而海水溫差發(fā)電的冷源載體是深海海水，傳輸管道是鋼管類，從結(jié)構(gòu)成本看也是前者較低，后者較高，前者優(yōu)于后者。在傳輸冷源運動中，大氣溫差發(fā)電是利用熱循環(huán)原理，自然運動。而海水溫差發(fā)電的冷源必須靠動力使深海海水提升到海面，要消耗功率，明顯前者優(yōu)于后者。當(dāng)然相比中還有些不確定因素，但從這幾項主要項目的比較中大氣溫差發(fā)電的優(yōu)勢是明顯存在的。所以就目前的科學(xué)技術(shù)條件，大氣溫差發(fā)電遠比世界上50多個國家爭相開發(fā)研究的海水溫差發(fā)電成本小，效率高，技術(shù)要求低。適宜大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用。所以大氣溫差發(fā)電是可再生能源利用的最好的發(fā)電方法。

發(fā)明內(nèi)容
這種發(fā)電的可行性方案是在海拔4000米至5000米的高山體表面，建成“U”型通氣管道，將高空冷氣引到地面，利用太陽房集熱儲熱功能，使液態(tài)氨(NH3)氣化升溫至95℃--98℃，澎漲氣化的氣流沖擊氣輪機做功發(fā)電。做功后的氣體經(jīng)過高空冷氣作為冷源的冷凝器使氣態(tài)氨變成液態(tài)進入儲液罐再送進太陽房作為熱源的蒸發(fā)器氣化進入第二次流程做功發(fā)電。在做功后的氨氣體通過冷凝器的過程中，高溫氣體的高溫使冷凝器制冷源高空冷氣升溫，根據(jù)熱氣上升的原理，經(jīng)過“U”型管道的另一側(cè)管道上升至高空，上升的壓力使“U”型管道原引來高空冷氣一側(cè)管道行成壓差，將高空冷氣由此道補充進來使冷凝器產(chǎn)生源源不斷的冷源。使冷凝器保持恒定的低溫而與蒸發(fā)器的較高溫度形成溫差，充分對此溫差的利用就能做功發(fā)電。如圖示圖中粗黑線是依山體或用其它方法制成的“U”型通氣管道?！?”“8”是二個獨立的大小高低相同的管狀磚混結(jié)構(gòu)的煙囪型建筑體?！?”管道作為“U”型的右側(cè)，功能是將冷凝器產(chǎn)生的熱氣排向高空?！?”管道是地面管道，它的功能是連通“1”“8”管道，形成連通器，作為“U”型管道的下橫部分。它的另一功能是安裝冷凝器，在高空冷器通過“2”段時，由A到B，使高空冷氣體逐漸升溫。工作流程是儲液罐“4”中的液態(tài)氨(或其它物質(zhì))進入蒸發(fā)器“5”，使液態(tài)氨蒸發(fā)成95℃--98℃(或更高的溫度)的高壓高溫蒸氣，送到“6”氣輪機上做功；做功后的廢氣經(jīng)過“7”出口進入冷凝器“2”的前端“A”流向后端“B”，在此過程中，因為冷凝器的功能，使氨蒸氣降溫到30℃以下變成液態(tài)流向的儲液罐“4”。冷凝器的另一功能是使高空冷氣“1”流向“U”型管道下橫部分的AB段時，使高空大氣升溫至40℃--50℃，延著“8”煙囪管道上升排向高空，熱氣上升的力使高空大氣(冷氣)補充進管道“1”，源源不斷地將冷氣輸入到冷凝器中。這種太陽對地球的光照和高空冷氣比地面大氣溫度低的自然現(xiàn)象是永遠存在的。這種利用高空大氣溫差發(fā)電的可能性也是永遠存在的；而它的技術(shù)領(lǐng)域也只是共知的一般技術(shù)領(lǐng)域，所以實用性是較強的。
具體實施例方式
高山的條件在地球上普遍存在，類似高山，極高山的大峽谷，凡是在海拔4000米-5000米的高山寒冰化殼狀地衣帶一類的山峰都是可以利用的建發(fā)電廠的好地方。就是把地勢起伏大，山頂?shù)缴铰礈夭畲蟮膬?yōu)點充分利用。如亞洲的青藏高原，非洲的埃塞俄比亞高原等地方太陽輻射強，光熱條件優(yōu)越，又有高山峽谷可以廣泛利用。如中國西藏自治區(qū)的墨脫鎮(zhèn)，四川省貢嘎山腳下的磨西鎮(zhèn)等地。從山頂?shù)缴铰聪鄬Ω叨扔?556米和6456米，得天獨厚的暖濕氣流使山麓四季如春，平均溫度25℃左右，平均光照年不少于320天，是太陽能充分利用和建廠較佳的地方。而山頂?shù)钠骄鶞囟葹?20℃，這種冷源是比較容易取得的且取之不盡的大自然的恩賜。在此建筑通氣管道只要5000米-6000米的長度。在此建筑磚混結(jié)構(gòu)的管道遠比垂直建造同樣高度的煙囪型管道造價小得多，況且后者目前技術(shù)還無法實現(xiàn)。本發(fā)明使發(fā)明的可實現(xiàn)性客觀實在。
大氣溫差發(fā)電海水溫差發(fā)電對比表1
權(quán)利要求
1.大氣溫差發(fā)電是將太陽能用太陽房集熱儲熱作為氣輪機蒸發(fā)器的熱源；將高空大氣引來地面作為氣輪機冷凝器的冷源；蒸發(fā)器使氣化物氣化使氣輪機做功發(fā)電。冷凝器使做功后的氣體變成液體再重復(fù)氣化做功發(fā)電，這種共知技術(shù)的組合方法。
2.高空大氣溫度低于地面大氣溫度溫差的利用。
3.高空大氣的取得是通過依附高山山體建成“U”型通氣管道，將高空大氣得到的或其它用管道方式獲得高空冷氣的方法。
全文摘要
大氣溫差發(fā)電是一種可再生能源利用的發(fā)電方法。它不需要補充燃料，不產(chǎn)生有害氣體污染環(huán)境，是一種經(jīng)濟實惠的綠色的新型的發(fā)電方法。它的核心技術(shù)是將高空大氣與地面大氣的溫度差在氣輪機上發(fā)電的新型實用組合。即利用連通器原理，熱循環(huán)原理將高空大氣引向地面作為冷凝器的制冷源；解決蒸氣機做功發(fā)電過程中減少做功后蒸氣冷凝為液態(tài)功耗問題。采用太陽房將太陽能集熱儲熱作為蒸發(fā)器的熱源；解決蒸氣機做功發(fā)電利用太陽能問題。這種新的組合方法是本發(fā)明的獨特技術(shù)。依附高山山體建筑“U”型通氣管道，把海拔4千米－5千米的冷氣引向地面與太陽房組合，形成在地面可以利用的溫差，解決垂直引取高空大氣技術(shù)難度和成本太高的難題。
文檔編號F03G7/00GK1828050SQ20051003791
公開日2006年9月6日 申請日期2005年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月2日
發(fā)明者羅運山 申請人:羅運山