[發明專利]空氣溫差發電系統

無效

• 申請號: 200610054281.4
• 申請日: 2006-05-10
• 公開（公告）號: CN101070818A
• 公開（公告）日: 2007-11-14
• 發明（設計）人: 陳玉澤
• 申請（專利權）人: 陳玉澤
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03G7/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及一種空氣溫差發電系統，更確切地說，涉及一種利用熱力形成的冷熱空氣之間的溫差和對流進行空氣發電的空氣溫差發電系統。

背景技術：

目前，進行大規模發電所用的方法主要有火力發電、水力發電和核電，其缺點是成本高、效率低，對環境污染嚴重。而進行小規模發電所用的方法主要有太陽能發電、自然風力發電、潮汐發電和地熱發電，其所存在的問題是其發電量小且不穩定，無法滿足對發電量日益增長的需要。

北京市《太陽能》編輯部出版的《太陽能》雜志1983年第2期第12頁(作者：溫俊洲)報道了一種由菲利浦·卡爾遜博士設計的太陽能氣流發電塔。其原理是用泵將海水沿管路抽上塔頂，通過噴霧裝置使水呈霧狀噴出，水霧在干燥的熱空氣中迅速蒸發，使周圍的空氣冷卻濕潤，從而其密度增加。冷卻后的塔頂空氣沿著圓形塔腔下沉，形成持續向下的氣流。由于塔身很高，圓筒形塔腔對氣流有導流作用，加快了氣流的速度。在塔的下部，塔腔被一個巨大的氣流罩隔成環形通道，其截面迅速變小，流經此處的氣流的速度進一步增大，從而產生強風。在環形通道中，沿周圍方向均勻地布置有10臺渦輪發電機組，其在高氣流的推動下旋轉發電。該氣流發電塔的高度為2400米，頂部直徑為274米，最大輸出功率為250萬千瓦。運行時所需空氣流量多達3,964,321立方米/秒，所需噴霧水量為28.3立方米/秒。

這種氣流發電塔的缺點在于其只能在水和陽光充足的地區建造，而且抽取大量的水需消耗大量的電力，使發電成本增高，并且使用海水時，其所含鹽份的處理也是一大難題。

中國天津市《科學與生活》編輯部編輯，天津科學技術出版社出版的《科學與生活》雜志1987年7月15日第4期第51頁(作者：魏敏捷)報道了一種由嚴雋森博士設計制造的龍卷風機模型(利用自然風)。其原理是這種塔形建筑的四周全是由條板間隔成方格的小窗，朝風的小窗開著，背風的小窗關著。風吹進塔后開始旋轉，形成小龍卷風。小龍卷下面即塔底裝有一個縲旋風動葉輪，龍卷將下方的空氣吸入塔中時，便轉動風動葉輪，使發電機轉動發電。這樣的龍卷風機比裝有同樣大小風動葉輪的風車功率要高10倍。而另一位科學家提出太陽能龍卷風發電站的設想，其原理相當簡單；鋪設一個大面積的完全透明圓形塑料薄膜頂棚，塑料棚由四周向中心逐漸升高，連接著中心的煙筒狀高塔，被陽光曬熱到20～50℃的塑料棚與地面間的空氣流向筒狀高塔，再沿高塔上升，帶動塔中的風動葉輪。即使外界無風，高塔內的氣流速度也能達到每秒60米，即龍卷風速。這種電站的功率可達到70萬至100萬千瓦。

這兩種龍卷風發電塔的缺點在于其只能在自然風和陽光充足的地區建造，而且受地形和氣候的影響，時有時無，時大時小，很不穩定，嚴重影響正常發電，且不易控制。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種空氣溫差發電系統，其無需大量的水并可在有空氣的地區都可選址建設空氣溫差發電站，并可高效地利用高低溫熱能使其發電成本大大降低，其空氣運動強大穩定容易控制，裝機容量可根據需要進行選擇。

根據本發明的第一方面，本發明的空氣溫差發電系統包括：

風塔，其為中空的柱形，用于形成低壓空間；

渦輪機；

位于所述風塔外部并與所述渦輪機同軸相連的發電機；

在所述風塔下部或進氣管沿周向設有一個或多個噴熱孔或電阻絲；在所述風塔或進氣管外面設置一個或多個與所述噴熱孔相對應的噴射機，用于通過所述噴熱孔或電阻絲向所述風塔或進氣管內部噴射火焰或熱量；在所述風塔下部設有一個或多個與所述噴熱孔隔開布置的進氣口；從所述的每個進氣口向所述的風塔外伸出一個或多個進氣管，用于使冷空氣流高速通過所述進氣管時與進氣管的內壁發生高速摩擦產生熱能，使所述進氣管內的冷空氣流吸收熱能成為熱空氣流流入風塔內部快速旋轉上升，使所述風塔內形成低壓空間；在所述的一個或多個進氣管設有閥門或閘門，用于調節所述冷空氣流高速通過所述進氣管與進氣管內壁發生高速摩擦時的溫度和流速，并調節所述風塔內外冷熱空氣的溫差和對流速度；所述的每個進氣管包括一個或多個分叉的進氣管，用于使冷空氣流入進氣管時加快流速或快速旋轉；所述渦輪機一個或多個置于所述的一個或多個進氣管內。

根據本發明的第二方面，本發明的空氣溫差發電系統包括：

風塔，其為中空的柱形，用于形成低壓空間；

渦輪機；