專利名稱：用于能量轉(zhuǎn)換的方法、裝置和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于能量轉(zhuǎn)換的方法、裝置和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
上升氣流發(fā)電機(jī)是用于能量轉(zhuǎn)換的裝置的 一個(gè)示例。就上升氣流發(fā) 電沖幾而言，空氣由太陽加熱并且一皮輸送至煙自，空氣在煙自中上升。然 后，設(shè)置在煙自中的渦輪4幾可以從氣流產(chǎn)生電流。
本發(fā)明基于如下考慮在這種和其它能量轉(zhuǎn)換裝置中沒有最佳地利 用現(xiàn)有能量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了 一種可選擇或補(bǔ)充的用于能量轉(zhuǎn)換的方案，該方案能 使轉(zhuǎn)換效率高于已知裝置的轉(zhuǎn)換效率。
提出了一種用于能量轉(zhuǎn)換的方法，該方法包括下列步驟
a) 通過引入熱能將非氣態(tài)載體介質(zhì)轉(zhuǎn)換成氣態(tài)載體介質(zhì)，使得氣 態(tài)載體介質(zhì)上升，從而獲得勢能；
b) 使氣態(tài)載體介質(zhì)在給定的高度上再轉(zhuǎn)換成非氣態(tài)載體介質(zhì)；和
c) 使回收的非氣態(tài)載體介質(zhì)的勢能轉(zhuǎn)換成其它的能量形式。 此外，提出了一種用于轉(zhuǎn)換能量的裝置。該裝置包括空腔。該裝置
還包括一個(gè)設(shè)置在所述空腔下端部上的聚集狀態(tài)變化器，用于通過加入 熱能使非氣態(tài)載體介質(zhì)轉(zhuǎn)換成氣態(tài)載體介質(zhì)，由此使載體介質(zhì)在空腔中 上升并且獲得勢能。該裝置還包括一個(gè)設(shè)置在空腔上端部上的收集器， 用于收集從氣態(tài)載體介質(zhì)回收的非氣態(tài)載體介質(zhì)。該裝置還包括一個(gè)能 量轉(zhuǎn)換裝置，用于將回收的非氣態(tài)載體介質(zhì)的勢能轉(zhuǎn)換成其它的能量形 式。最后提出了一種系統(tǒng)，其包括這樣的裝置，并附加地包括一個(gè)用于 獲得熱能的裝置，熱能供聚集狀態(tài)變化器使用。
還提出了使用現(xiàn)有的熱能來獲得勢能，然后該勢能可以再次轉(zhuǎn)換成 所期望的能量形式。通過使非氣態(tài)的(即固態(tài)或液態(tài)的)載體介質(zhì)轉(zhuǎn)換 成氣態(tài)聚集狀態(tài)并由此上升，在此獲得勢能。具有外加勢能的所述載體 介質(zhì)然后再次轉(zhuǎn)換成非氣態(tài)聚集狀態(tài)，以供獲取能量。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，本發(fā)明能夠有效地將現(xiàn)有的熱能轉(zhuǎn)換成所期望的 能量形式。此外本發(fā)明還能夠以相當(dāng)小的結(jié)構(gòu)尺寸實(shí)現(xiàn)。
在適當(dāng)?shù)剡x擇加入的熱能時(shí)還可以這樣實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，使得它是完全 沒有散射的。但是一般可以使用任何用于獲得有用熱能的能源。因此可 以從地?zé)?、熱水、熱氣、化石能量載體、核能載體和/或太陽能獲得加 入的熱能。
可以僅僅在載體介質(zhì)上升的起點(diǎn)上加入熱能，因此就裝置而言僅僅 通過聚集狀態(tài)變化器加入熱能。但是在一種可選擇的方案中，熱量也可 以在超過氣態(tài)載體介質(zhì)的高度上分散地加入到載體介質(zhì)里面。
因此，所述裝置具有相應(yīng)設(shè)置的能量加入部件。這種能量加入部件 本身可以包括能量獲取部件，或者也可以由能量獲取部件提供能量。
在高度上分散地加入熱能的優(yōu)點(diǎn)是，總的來說需要輸送的外部熱能 更少。因此可以在所選擇的高度上或者連續(xù)地沿著空腔的高度分別輸送 數(shù)量正好的能量，使得載體介質(zhì)保持氣體狀態(tài)直至給定的高度。
此外，在例如太陽能集熱器作為能量獲取部件和能量加入部件被直 接安置在空腔的外套上或者甚至部分地或完全構(gòu)成外套時(shí)，本發(fā)明可以 明顯地更加緊湊且經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)，氣態(tài)載體介質(zhì)在空腔的外套中上升。
能量加入部件可以完全包圍空腔，載體介質(zhì)在所述空腔中上升，或 者例如在太陽能集熱器的情況下只設(shè)置在面對太陽的一側(cè)上。此外所述 部件可以在空腔的整個(gè)高度上延伸或者只設(shè)置在所選擇的高度段上或 者多個(gè)所選擇的高度段上。
在一個(gè)示例性的實(shí)施方案中，通過冷卻氣態(tài)載體介質(zhì)可以使氣態(tài)載 體介質(zhì)再轉(zhuǎn)換成非氣態(tài)載體介質(zhì)。在此可以通過冷卻機(jī)組實(shí)現(xiàn)冷卻。在此，所述冷卻可以例如引導(dǎo)輸運(yùn)介質(zhì)通過設(shè)置在給定高度上的冷 卻區(qū)例如冷卻機(jī)組來實(shí)現(xiàn)。在此，所述冷卻區(qū)可以通過軟管或其它管道 構(gòu)成。在此也可以這樣構(gòu)成并設(shè)置冷卻區(qū)，使得它們同時(shí)可以用于將回 收的非氣態(tài)載體介質(zhì)引至預(yù)定的收集位置。
因此，在通過輸運(yùn)介質(zhì)實(shí)現(xiàn)冷卻時(shí)，輸運(yùn)介質(zhì)通過載體介質(zhì)的冷卻 而^皮加熱，此外所述輸運(yùn)介質(zhì)還可以用于為加入的熱能j故貢獻(xiàn)。因此， 就裝置而言，可以設(shè)有熱量回輸管道，該管道將加熱的輸運(yùn)介質(zhì)輸送到 設(shè)置在空腔下端部上的聚集狀態(tài)變化器。該實(shí)施方案的優(yōu)點(diǎn)在于其特別 有效，因?yàn)樵诠ぷ髌陂g只需從外面加入損失能量包括被取走的有效能 量。
在一種可選或補(bǔ)充的實(shí)施方案中，為了促進(jìn)再轉(zhuǎn)換也可以例如通過 相應(yīng)構(gòu)成的收集器將物質(zhì)直接加入到氣態(tài)載體介質(zhì)里面。在此例如可以 通過噴灑或噴淋實(shí)現(xiàn)加入。在所述物質(zhì)從載體介質(zhì)提取熱量并由此促進(jìn) 冷凝以后，可以使所述物質(zhì)和載體介質(zhì)再次分離以便繼續(xù)使用。在載體 介質(zhì)是水而物質(zhì)是油時(shí)，可以例如通過簡單的方式實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。但是， 在對已經(jīng)回收的載體介質(zhì)所含勢能進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換之前，也可以將該載體 介質(zhì)噴灑或噴淋到上升的氣態(tài)載體介質(zhì)上。通過加大用于上升的、尚為 氣態(tài)的載體介質(zhì)的碰撞表面同樣能促進(jìn)再轉(zhuǎn)換。在此只需要保證，噴灑 的或噴淋的載體介質(zhì)不落回到聚集狀態(tài)變化器里面，而是仍然輸送到能 量轉(zhuǎn)換裝置。這一點(diǎn)例如可以由此實(shí)現(xiàn)，使載體介質(zhì)只噴灑或噴淋到空 腔的上端部上的折彎區(qū)域中。
在另 一示例性的實(shí)施例中，可以消除載體介質(zhì)再轉(zhuǎn)換用的有源冷 卻。例如由于氣態(tài)載體介質(zhì)在上升運(yùn)動過程中被冷卻，所以氣態(tài)載體介 質(zhì)可以在給定的高度上再轉(zhuǎn)換成非氣態(tài)載體介質(zhì)。為此可以適當(dāng)?shù)剡x擇 空腔的高度。該高度與加入到載體介質(zhì)里面的熱量正好處于適當(dāng)比例，
度上發(fā)生自動冷凝。這種自動冷凝可以通過適當(dāng)?shù)氖占鹘Y(jié)構(gòu)予以支 持。該收集器例如可以以單網(wǎng)或多網(wǎng)的形式構(gòu)成，它們起到大的碰撞表 面的作用，用于產(chǎn)生或進(jìn)一步壓縮冷凝霧和/或冷凝物。但是不言而喻，不論通過有源冷卻還是沒有有源冷卻，收集器同樣 可以簡單地包括必要時(shí)被冷卻的空腔上邊界面，該邊界面將再轉(zhuǎn)換的非 氣態(tài)載體介質(zhì)例如通過收集杯導(dǎo)引到能量轉(zhuǎn)換裝置。
在一種示例性的實(shí)施例中，在將所獲得的載體介質(zhì)勢能轉(zhuǎn)換成其它 的能量形式之前，對再轉(zhuǎn)換的非氣態(tài)載體介質(zhì)進(jìn)行中間存儲，例如通過 中間存儲器。
回收的非氣態(tài)載體介質(zhì)的中間存儲例如適用于在沒有外部熱能供 使用時(shí)提供儲備。此外能夠通過中間存儲覆蓋所期望的能量形式的峰值 需求或者緩沖提供回收的非氣態(tài)載體介質(zhì)中的峰值。
為了將載體介質(zhì)的勢能轉(zhuǎn)換成其它的能量形式可以首先使勢能轉(zhuǎn) 換成動能。這可以通過使回收的非氣態(tài)載體介質(zhì)在從較高高度到較低高 度的路徑上下降來實(shí)現(xiàn)，例如通過一個(gè)下降管。為此可以設(shè)置能量轉(zhuǎn)換 器，例如渦輪機(jī)與可能后置的發(fā)電機(jī)。
最終可以將勢能轉(zhuǎn)換成各種任意的能量形式。不言而喻，轉(zhuǎn)換成所 期望的能量形式也包括以所期望的能量載體存儲。因此也可以考慮轉(zhuǎn)換 成機(jī)械能、電能、用于產(chǎn)生化學(xué)能量載體的能量和/或用于產(chǎn)生物理能 量載體的能量。
在將勢能轉(zhuǎn)換成其它的能量形式以后，可以在需要時(shí)在中間存儲器 中中間存儲回收的非氣態(tài)載體介質(zhì)。
取而代之或者緊接著可以在將勢能轉(zhuǎn)換成其它的能量形式以后，至
置不同使載體介質(zhì)再輸送到聚集狀態(tài)變化器。
蒸餾載體介質(zhì)。然后在將勢能轉(zhuǎn)換成其它能量形式之前或之后，至少部 分地通過一取出接頭取出蒸餾的、回收的非氣態(tài)載體介質(zhì)。
如果例如使用海水作為載體介質(zhì)，則簡言之蒸發(fā)水、使分離的氣態(tài) 游離和析出鹽。在給定高度的冷凝區(qū)域主要提供純水。由此又得到各種 應(yīng)用和實(shí)施的可能性，例如提取々欠用水和灌溉。如果使用工業(yè)或家用的 廢水或污水作為載體介質(zhì)，則可以通過蒸餾實(shí)現(xiàn)水或污水凈化，以及獲取剩余物質(zhì)。
可以使氣態(tài)載體介質(zhì)在空腔中上升，該空腔除了可能的雜質(zhì)以外不 含有其它物質(zhì)。但是也可以選擇使空腔包括填充介質(zhì)，其由上升的氣態(tài) 載體介質(zhì)攜帶。對于填充介質(zhì)可以考慮空氣或各種其它氣體或氣體混合
使用填充介質(zhì)能夠平衡空腔與外部環(huán)境之間的壓力差。這種壓力差 可以根據(jù)由于載體介質(zhì)的聚集狀態(tài)變化引起的不同運(yùn)行溫度給出。因?yàn)?通過載體介質(zhì)攜帶填充介質(zhì)，因此對于填充介質(zhì)可以具有封閉的循環(huán)， 在循環(huán)中填充介質(zhì)在離開載體介質(zhì)以后在給定的高度再在蒸發(fā)器中供 使用。但是也可以選擇開放式系統(tǒng)，在其中填充介質(zhì)從外部通過同步器 抽吸到空腔內(nèi)部并且在利用后再向外排出。
運(yùn)介質(zhì)和填充介質(zhì))以及對于所有不為了外部利用取出的能量，通常提 供具有封閉的循環(huán)以及敞開的通道的實(shí)施方案。


下面借助于示例性的實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明。附圖中
圖1示意性示出根據(jù)本發(fā)明所述的示例性裝置的結(jié)構(gòu)；
圖2示出了描述圖1中裝置的運(yùn)行的示意流程圖3示出根據(jù)本發(fā)明所述的示例性裝置的示意方框圖4示意性示出根據(jù)本發(fā)明所述的另一示例性裝置的結(jié)構(gòu)；
圖5示意性示出根據(jù)本發(fā)明所述的另一示例性裝置的結(jié)構(gòu)；和
圖6示意性示出根據(jù)本發(fā)明所述的裝置中的示例性熱回收。
具體實(shí)施例方式
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的用于能量有效轉(zhuǎn)換的裝置的實(shí)施例。 該裝置包括建筑物IO,該建筑物IO具有空腔11。不言而喻，該空
腔在可選擇的結(jié)構(gòu)中也可以傾斜地設(shè)置，例如靠近一個(gè)山坡的側(cè)面。在
空腔11的下端部于高度h-hO上設(shè)置蒸發(fā)室12。
(如載體介質(zhì)、輸在空腔11的上端部于高度h = hl上設(shè)置冷卻機(jī)組13。下落管14 從冷卻機(jī)組13導(dǎo)引到渦輪機(jī)15，渦輪機(jī)15與發(fā)電機(jī)相連。渦輪機(jī)15 再與蒸發(fā)室12連4妻。冷卻機(jī)組13還通過熱量回輸管16與蒸發(fā)室12連接。
在空腔中還選擇設(shè)置傳統(tǒng)的上升氣流發(fā)電機(jī)17的渦輪。 最后這樣設(shè)置用于獲取熱能的部件18,使其可以對蒸發(fā)室11輸送 熱能。這種部件的一個(gè)示例是太陽能集熱器。但是除了太陽之外，部件 18也可以利用各種其它的能源。不言而喻，也可以設(shè)置許多這樣的部件。 圖2示出流程圖，其表示圖1中的裝置的工作原理。 載體介質(zhì)以非氣體的聚集狀態(tài)(例如水作為液態(tài)的載體介質(zhì))位于 蒸發(fā)室12里面。
由用于獲取能量的部件18給蒸發(fā)室12輸送外部熱能(步驟21 )。
根據(jù)輸送的熱能使載體介質(zhì)轉(zhuǎn)換成氣態(tài)聚集狀態(tài)，也就是說載體介 質(zhì)蒸發(fā)并且在空腔11中上升。
在高度h = &上使載體介質(zhì)重新轉(zhuǎn)變成原先的聚集狀態(tài)(步驟22 )。 也就是說，來自載體介質(zhì)的蒸汽再次冷凝。在所示示例中，通過冷卻機(jī) 組13引起再轉(zhuǎn)換。這種冷卻機(jī)組例如可以由軟管網(wǎng)組成。所述軟管網(wǎng) 一方面提供大的碰撞表面，用于產(chǎn)生或壓縮冷凝霧。另一方面輸運(yùn)介質(zhì) 可以作為冷卻劑流過軟管，冷卻劑促進(jìn)軟管網(wǎng)上的冷凝。軟管網(wǎng)在下落 管14的方向上排出獲得的冷凝物。
在軟管中被加熱的輸運(yùn)介質(zhì)可以通過熱量回輸管16輸送到蒸發(fā)室 12，以便在此增加饋入的熱能效應(yīng)然后在冷卻狀態(tài)下再次輸送到冷卻機(jī) 組13 (步驟23)。
現(xiàn)在載體介質(zhì)由于克服高度hi-ho而具有加入的勢能。載體介質(zhì)通 過下落管14向下落，從而由勢能獲得動能(步驟24)。
這種動能現(xiàn)在能夠轉(zhuǎn)換成其它所期望的能量形式(步驟25)。例如 下落的載體介質(zhì)能夠驅(qū)動渦輪機(jī)15,然后可以利用所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)能量來 驅(qū)動所連接的發(fā)電機(jī)并產(chǎn)生電能。
在載體介質(zhì)已經(jīng)驅(qū)動渦輪機(jī)15以后，可以將其再次導(dǎo)引到蒸發(fā)室12 (步驟26)。
可選擇的，上升氣流發(fā)電機(jī)17可以利用上升的載體介質(zhì)蒸汽在步 驟21與步驟22之間再以傳統(tǒng)方式獲取能量。
在圖3所示的方框圖中示出圖1中裝置的一些可選擇細(xì)節(jié)和變化方案。
載體介質(zhì)被輸送到蒸發(fā)器32或者通常輸送到聚集狀態(tài)變化器。該 載體介質(zhì)例如可以是海水。蒸發(fā)器32對應(yīng)于圖1中的蒸發(fā)室12。在蒸 發(fā)器32中通過輸送的熱能來蒸發(fā)載體介質(zhì)。
蒸汽在建筑物30的空腔中上升，直到達(dá)到第二聚集狀態(tài)變化器33。 該空腔可以附加地包括填充介質(zhì)，該填充物質(zhì)在開放或封閉的循環(huán)中由 載體介質(zhì)攜帶。
第二聚集狀態(tài)變化器33例如可以對應(yīng)于圖1中的冷卻機(jī)組13,其 作為用于促進(jìn)冷凝的有源冷凝收集器起到冷卻蒸汽的作用。如果聚集狀 態(tài)變化器33包括冷卻機(jī)組，則熱量被回輸?shù)秸舭l(fā)器32。
作為替代，第二聚集狀態(tài)變化器33可以是冷凝器，其作為無源冷 凝收集器只收集由蒸汽產(chǎn)生的冷凝液。在這種情況下，有利地這樣設(shè)計(jì) 建筑物的高度，使得由于在上升運(yùn)動中蒸汽的冷卻而在冷凝器高度上實(shí) 現(xiàn)自動冷凝，例如在包括用于收集和排出冷凝液的冷凝器的管網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)
、人、匕7
如果將蒸發(fā)和冷凝同時(shí)用于載體材料的蒸餾，則冷凝的載體介質(zhì)的 一部分可以通過取出接頭40直接輸送到負(fù)載。如果載體介質(zhì)例如是海 水，則含有的鹽在蒸發(fā)時(shí)析出，并且冷凝的載體介質(zhì)的一部分可以作為 飲用水或者用于灌溉。
冷凝的載體介質(zhì)的未取出部分被輸送到中間存儲器41(例如水箱)， 該中間儲存器41同樣基本設(shè)置在第二聚集狀態(tài)變化器33的高度上。中 間存儲能夠?qū)崿F(xiàn)對于在所期望的時(shí)間獲取所期望的能量形式。這也包括 在峰值負(fù)荷時(shí)間獲得更多所期望的能量形式，和/或在時(shí)間上均勻分布 地獲得所期望的能量形式，如果輸送的熱能例如只在確定的時(shí)間供使用 并因此只能在確定的時(shí)間獲得冷凝液。然后根據(jù)需要控制冷凝的載體介質(zhì)通過下落管下降，由此使它碰到
渦輪機(jī)35并驅(qū)動渦輪機(jī)。由渦輪機(jī)35產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)能可以直接由負(fù)載使 用，和/或輸送到用于產(chǎn)生電能的發(fā)電機(jī)42。
電能可以再次直接輸送到負(fù)載，或者用于其它的能量轉(zhuǎn)換器43,例 如用于制造氫氣或氧氣。
在冷凝的載體介質(zhì)已經(jīng)驅(qū)動渦輪機(jī)35以后，可以將該載體介質(zhì)中 間存儲在另一中間存儲器44里面，用于隨后重新在封閉的循環(huán)中輸送 到蒸發(fā)器。不言而喻，也可以在第二中間存儲器44之前或之后通過取 出接頭取出蒸餾的載體介質(zhì)，由此有更大量的載體介質(zhì)供驅(qū)動渦輪機(jī)使 用。
在從循環(huán)中已經(jīng)取出冷凝的載體介質(zhì)之后，就可以附加地從外部再 輸送到蒸發(fā)器32,例如以其它海水的形式。
圖4示出圖1中的裝置的另一變化，作為根據(jù)本發(fā)明的用于有效轉(zhuǎn) 換能量的裝置的另一種實(shí)施例。相同的部件用與圖l相同的附圖標(biāo)記表示。
在該實(shí)施例中，仍然與圖1的示例一樣設(shè)有蒸發(fā)室12、具有空腔 11的建筑物10、冷卻機(jī)組13、下落管14、渦輪機(jī)15和熱量輸水管16。
但是在對應(yīng)于圖4的實(shí)施方式中，用于獲取和饋入熱能的部件19 沿著空腔的外套設(shè)置。該部件19例如可以是太陽能收集器。該部件19 將在空腔的高度上分布的熱能加入到上升的、氣態(tài)載體介質(zhì)里面，由此 在達(dá)到冷卻枳j組13之前正好防止自動冷凝。
到蒸發(fā)室12。因此在連續(xù)運(yùn)行中，通過熱量回輸管13回輸?shù)臒崃靠赡?就足夠了。不過在啟動時(shí)，必需向蒸發(fā)室輸送外部熱量，或者在啟動時(shí) 首先在空腔11中噴灑非氣態(tài)載體介質(zhì)，使得在開始時(shí)載體介質(zhì)在空腔 11中自動轉(zhuǎn)換成蒸汽。
此外，圖4的裝置與圖1的裝置工作方式相同。
換言之，可以如下描述本發(fā)明和一些實(shí)施方式。
用于獲得能量的方法和/或裝置基于熱量的收集和轉(zhuǎn)換，熱量通過質(zhì)量在重力場中獲得的勢能(EPOT=mxgxh,其中m是在高度上提升 的質(zhì)量，單位公斤，g是重力加速度常數(shù)，h是高度)而間接地被轉(zhuǎn)換 成人類改造世界所需或認(rèn)為必須的能量和/或能量載體。
在此，通過加入能量使固態(tài)和/或液態(tài)的聚集狀態(tài)變化到氣態(tài)的聚 集狀態(tài)并且再變回固態(tài)和/或液態(tài)的聚集狀態(tài)，以及通過絕熱膨脹形式 的氣體動力學(xué)在聚集狀態(tài)變化到氣態(tài)形式以后產(chǎn)生絕熱膨脹，得出了獲 得能量所利用的物理學(xué)原理。由絕熱膨脹得到在這種方法和/或裝置中 具有重要作用的煙囪效應(yīng)。最后由此將熱量形式的能量轉(zhuǎn)換成存儲在重 力場中的能量，其可以再次轉(zhuǎn)換和/或被轉(zhuǎn)換成其它的能量形式。
這里，用于獲得能量的方法和/或裝置在基本原理上是一根"熱管"， 只是具有重要的變化和改進(jìn)。這熱管設(shè)置在質(zhì)量重力場中，使得為了從 熱管的一端運(yùn)動到其另一端(=高度11)，為了必需消耗克服重力場中的 勢能差所需的能量。例如以"地球，，作比方，這意味著 一端位于例如 地球表面(高度11。 = 0)而另一端位于地球表面以上的高度h!X)。
以下對用于獲得能量的方法和/或裝置的運(yùn)行所依據(jù)的工作原理進(jìn) 行描述(圖3 ):
通過從外部加入的能量將物質(zhì)(=載體介質(zhì))轉(zhuǎn)變成氣體態(tài)聚集狀 態(tài)，然后通過起到重要作用的絕熱膨脹的物理效應(yīng)將物質(zhì)輸送到高度h 上并且在此重新轉(zhuǎn)變成早先的聚集狀態(tài)(-冷凝)。然后使具有加入勢 能的物質(zhì)供獲取能量使用?？蛇x地，物質(zhì)在此被中間儲存在該高度上以 便稍后的使用。然后可以將勢能通過相應(yīng)的裝置和/或方法轉(zhuǎn)換成其它 物理的或化學(xué)的能量形式，即從載體介質(zhì)取走能量。在取出勢能以后可 以選擇再次中間存儲所述物質(zhì)。然后可以選擇將載體介質(zhì)再次饋入循環(huán) 里面，如果在相應(yīng)的實(shí)施方式中計(jì)劃這樣做的話。
為了實(shí)現(xiàn)用于獲取能量的方法和/或裝置，在一種實(shí)施方式中示出 具有下列部件的循環(huán)(也見圖1):
蒸發(fā)室，用于通過加入外部熱量來蒸發(fā)載體介質(zhì)，在蒸發(fā)室上連接 有高度為h的建筑物，蒸汽可以在該建筑物中上升并且也可以將上升氣 流發(fā)電機(jī)組合到里面，在一種實(shí)施方式中在建筑物上連接有用于由載體介質(zhì)蒸汽獲得冷凝液的冷卻機(jī)組(=冷卻裝置)，在另一種實(shí)施方式中， 高度h與加入到載體介質(zhì)里面的熱量形成這樣的比例，使得由上升運(yùn)動 引起的冷卻(這是微觀運(yùn)動形式的熱量(=微觀運(yùn)動)轉(zhuǎn)換成宏觀運(yùn)動 的物理過程，它是分子/原子的同向運(yùn)動-煙自效應(yīng))產(chǎn)生過冷的蒸汽， 在最好的情況下發(fā)生自動冷凝，從而無需冷卻機(jī)組，在一種實(shí)施例中， 在建筑物上連接例如管網(wǎng)形式的冷凝液收集器，其作為大碰撞表面，用 于產(chǎn)生或進(jìn)一步壓縮冷凝霧/冷凝液，在冷凝液收集器上不必一定連接 用于冷凝液的中間存儲裝置(但是例如就沒有外部熱量的情況而言或者 為了覆蓋峰值需求或者為了在提供冷凝液中緩沖峰值時(shí)是必需的)，在 中間存儲裝置上連接用于冷凝液的下落管，在下落管連接到渦輪機(jī)和與 之連接的發(fā)電機(jī)，其中可以使由載體介質(zhì)冷凝液的勢能通過在下落管中 下落獲得的動能轉(zhuǎn)換成例如電能(也可以再直接轉(zhuǎn)換成熱量)，在其上 不必一定連接另一用于冷凝液的中間存儲裝置，并且在該中間存儲裝置 上再連接蒸發(fā)室。在此可以使在冷卻機(jī)組中獲得的熱量再通過輸運(yùn)介質(zhì) 在蒸發(fā)室中進(jìn)行加熱。
為了實(shí)現(xiàn)用于獲取能量的方法和/或裝置，可以使用不同的實(shí)施方 式。在目前所述的方法和/或裝置中，載體介質(zhì)不必一定是除了雜質(zhì)以
外的建筑物高度h內(nèi)部的唯一氣態(tài)，在另一種實(shí)施方式中，高度為h的
建筑物附加地充滿填充介質(zhì)(尤其是空氣，但是也可以是其它氣體/氣 體混合物)。填充介質(zhì)的選擇通過方法和/或裝置的內(nèi)室與外部環(huán)境之間 在由于聚集狀態(tài)變化引起的不同運(yùn)行溫度時(shí)的壓力差產(chǎn)生。所述壓差可 以選擇通過填充介質(zhì)予以平衡，由此產(chǎn)生對于敷設(shè)結(jié)構(gòu)物體的結(jié)構(gòu)措 施。因?yàn)樘畛浣橘|(zhì)通過載體介質(zhì)攜帶，為此得到至少兩種實(shí)施方式。一 種是填充介質(zhì)的封閉循環(huán)，填充介質(zhì)通過回輸裝置在離開載體介質(zhì)以后
在高度h上再在蒸發(fā)器中供使用，另一種是開放式系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中填. 充介質(zhì)從外部通過同步器抽吸到建筑物內(nèi)部并且在利用后再向外排出。 從用于獲取能量的方法和/或裝置的另 一種視角得到另 一種應(yīng)用。 作為改變所利用物質(zhì)的聚集狀態(tài)的副作用，根據(jù)物質(zhì)的組分得到分餾式 蒸餾。如果在用于獲取能量的方法和/或裝置的開放式過程中使用例如海水作為載體介質(zhì)，則簡言之蒸發(fā)水、使分解的氣體游離并且析出鹽。 然后在高度為h的冷凝區(qū)主要提供純水供使用，所述說早已通過所獲得 的能量在沒有中間步驟的情況下被泵送到高度h。由此又得到許多應(yīng)用
和實(shí)施方式(主題詞獲取(飲用)水，灌溉)。如果例如利用工業(yè)或
生活廢水或污水，則本方法應(yīng)用于廢水或污水凈化以及獲取剩余物質(zhì)。 在其它實(shí)施方式中，可選擇專門研究那些載體介質(zhì)的蒸發(fā)熱量或蒸 發(fā)熱焓，其作為潛熱必須在液態(tài)/固態(tài)的聚集狀態(tài)變化到氣態(tài)時(shí)加入， 然后在逆向過程中以升華或冷凝熱量的形式再釋放。所述潛熱可以選擇 通過上述借助冷卻機(jī)組的回輸在液態(tài)/固態(tài)的聚集狀態(tài)變化成氣態(tài)的區(qū)
域中加入(見圖3)。這使得在運(yùn)行期間從外部只需附加地加入損失能量 到蒸發(fā)器里面。取出的有效能量也屬損失能量?？傊?，這些實(shí)施方式的 優(yōu)點(diǎn)是獲取能量所需的結(jié)構(gòu)費(fèi)用明顯更少。
敷設(shè)和布置表示，例如軟管網(wǎng)，冷卻劑(輸送介質(zhì))流過軟管。
在另一種實(shí)施方式中，通過噴灑/噴淋/力口入冷凝液改善蒸發(fā)熱的回 收并由此改善冷凝，冷凝液在另 一 實(shí)施方式中事先通過冷卻機(jī)組已經(jīng)冷 卻。在其它實(shí)施方式中，冷凝液也可以通過起到相同物理效應(yīng)的物質(zhì)替 換。(示例在載體介質(zhì)是水的情況下，用于改善冷凝而加入的物質(zhì)是 油。這具有方偵J也分離兩種物質(zhì)的優(yōu)點(diǎn))。
在用于獲取能量的方法和/或裝置中，就所有的物質(zhì)(載體介質(zhì))、 輸運(yùn)介質(zhì)、填充介質(zhì)、能量(熱能)、電能、機(jī)械能、風(fēng)能、運(yùn)動能和 聚集狀態(tài)而言，本發(fā)明提供了在結(jié)構(gòu)上具有封閉的循環(huán)或開放過程的解 決方案。
在這種方法和/或裝置中使用的輸運(yùn)介質(zhì)(如同例如化學(xué)反應(yīng)中的 催化劑一樣)只滿足功能上的輔助任務(wù)，但是它們對于各個(gè)實(shí)施方式功 能描述而言仍然是必需的。例如，在冷卻機(jī)組中獲得的熱量被組織通過 可選擇的封閉的輸運(yùn)介質(zhì)循環(huán)返回到蒸發(fā)器。輸運(yùn)介質(zhì)在這個(gè)過程中也 可能進(jìn)行聚集狀態(tài)變換，但是不必一定是這樣。如果實(shí)施方式的這部分 同樣由"熱管，，構(gòu)成，則是這種情況。在另一種實(shí)施方式中，作為熱量輸運(yùn)介質(zhì)使用例如沸點(diǎn)較高的液體(例如植物油或礦物油、鹽溶液等類 似液體)、氣體，在加入于冷卻機(jī)組中獲得的熱量的條件下所述輸運(yùn)介 質(zhì)不改變其聚集狀態(tài)。
驅(qū)動這種方法和/或裝置的熱能可以由任意的源取出。例如地球(地 熱)、水(水的熱量)、空氣(空氣的熱量)、化石的能量載體(氣體、 油、煤、甲烷等)、核能載體(熔化或裂解)或太陽(太陽能)。
在其它實(shí)施方式中，高度為h的建筑物(=煙自)與用于荻取能量 /熱能的裝置重合，這明顯降低費(fèi)用和相關(guān)的建筑和開發(fā)成本。為此， 物理/技術(shù)背景要考慮，在借助煙囪效應(yīng)對載體介質(zhì)進(jìn)行高度輸運(yùn)時(shí)所
必需的能量不必一定在蒸發(fā)室中即集中地(后果需要高的溫度)加入 (圖1),而是也可以分布地在高度為h的建筑物的高度上分布地加入 (后果只需低的溫度。即，每高度米只需必要程度的加熱)。如果用 于獲取能量/熱能的裝置例如在太陽能集熱器的情況下這樣構(gòu)成，那么 集熱器與高度為h的建筑物重合。類似地同樣適用于各種其它情況，在 這些情況下對于蒸發(fā)或輸運(yùn)能量只設(shè)置低的初始溫度。就這些實(shí)施方式 而言，也得到帶有以下位置的原理性方法過程蒸發(fā)位置一其中運(yùn)輸能 量無需足夠用于跨越高度h;獲取和加入能量(熱能)的位置，目的是 輸運(yùn)載體介質(zhì)以獲得勢能和補(bǔ)償損失(在此載體介質(zhì)也同時(shí)滿足輸運(yùn)介 質(zhì)的功能，用于獲取可能短時(shí)過剩的能量)；在達(dá)到高度h以后冷凝和 回收潛能的位置(也同輸運(yùn)介質(zhì)的熱量一樣，該潛能是蒸發(fā)熱量)，所 述潛能被再次饋入到蒸發(fā)過程中，例如在蒸發(fā)器中獲取使用能量的位置 和回收載體介質(zhì)的位置。在這里所有上述的實(shí)施例也用于獲取飲用水或 污水凈化等，以及能夠?qū)崿F(xiàn)開放式和/或封閉的循環(huán)(也參見圖3)。
人類為了改造我們世界所必需或被認(rèn)為必需的能量和/或能量載體 例如可以是電能或化學(xué)能量載體或物理能量載體，例如源自電解的氫氣 和氧氣，或者泵送能量，例如用于蒸餾的能量。
這種用于獲取能量的方法和/或裝置的優(yōu)點(diǎn)在于，利用初始能量載 體如地?zé)?、空氣或水的熱量以及太陽能的情況下絕對不散發(fā)污染環(huán)境的 物質(zhì)。要界定
在這里所介紹的用于獲取能量的方法和/或裝置不是上升氣流發(fā)電 機(jī)(同本文所介紹的用于獲取能量的方法和/或裝置一樣，上升氣流發(fā) 電機(jī)屬于熱力發(fā)電機(jī))。上升氣流發(fā)電機(jī)不必一定是在這里所介紹的發(fā) 電才幾的組成部分。
在這里所介紹的用于獲取能量的方法和/或裝置不是海水熱量發(fā)電 機(jī)。海水熱量僅僅是用于形成能源的一種解決方案。
在這里所介紹的用于獲取能量的方法和/或裝置不是地?zé)岚l(fā)電機(jī)。 地?zé)醿H僅是用于形成能源的另 一種解決方案。
在利用地?zé)嶙鳛槟芰吭吹那闆r下，可以設(shè)想利用現(xiàn)有的豎井設(shè)備， 例如在魯爾區(qū)的豎井設(shè)備。由此能夠使用于發(fā)展的初始成本最小化，同 時(shí)縮短直到首次投入運(yùn)行的建筑時(shí)間。在此例如在坑道中獲取熱量并且
使豎井是高度為h的建筑物，并且在平地上存在附加地用于冷凝液的存
儲池的可能性，這作為"存儲發(fā)電機(jī)，，功能可以用于調(diào)節(jié)和控制峰值負(fù)
荷分布。
圖5示意性示出了另一種根據(jù)本發(fā)明所述的裝置的結(jié)構(gòu)。該裝置對 應(yīng)于基于圖4描述的裝置。但是補(bǔ)充設(shè)置在渦輪機(jī)35和/或發(fā)電機(jī)42 一端和蒸發(fā)器35另一端之間的用于轉(zhuǎn)換能量、產(chǎn)生熱量和存儲熱量的 部件45。這種裝置例如用于下面的實(shí)施方式
在用于獲取能量的方法和/或裝置的另 一種實(shí)施例中，使通過本方 法和/或本裝置獲得的能量以熱量的形式加入到存儲器45里面(圖5)。 由此在需要時(shí)使熱量再加入到能量獲取循環(huán)里面。這種熱量存儲器作為 存儲介質(zhì)可以以不同的實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)，例如鐵或其它金屬，或者干脆由 石頭(例如玄武巖、花崗巖、大理石、耐火巖等)或者由液體(如鹽湖、 鹽溶液或金屬熔液)組成。
這種中間存儲的優(yōu)點(diǎn)是，與存儲載體介質(zhì)相比可以達(dá)到高得多的能 量密度并由此使重量在大的高度上并由此產(chǎn)生明顯更少的費(fèi)用。同時(shí)由 此得到永久地將熱量輸送到蒸發(fā)過程的可能性，這在一些實(shí)施例中導(dǎo)致 在建筑物中不產(chǎn)生低壓；這一點(diǎn)也產(chǎn)生若千建筑上的優(yōu)點(diǎn)。以由玄武巖(0.84kJ/kg《，3000kg/m3)制成的365熱存儲器為例， 它們被加熱到60(TC并且具有300 x 300 x 300m3的體積，這示出這種方 法的生產(chǎn)能力。在此存儲的熱能得到15000Peta焦耳，這基本對應(yīng)于聯(lián) 邦德國在2005年的初級能量的年需求。這種熱量可以通過在這里所示 的用于獲取能量的方法和/或裝置產(chǎn)生，并且為了在其它的能量栽體中 利用可以再調(diào)出。
在用于獲取能量的方法和/或裝置的另 一種實(shí)施方式中，分別通過
才灸熱器實(shí)現(xiàn)熱量回輸，例如重新加入蒸發(fā)熱量并且也可以選擇重新加入
載體介質(zhì)的基礎(chǔ)熱量。這些熱量分別通過管道有意義地相互連接(圖6)。 即 一個(gè)換熱器收集離子載體介質(zhì)蒸汽或冷凝液的能量(這個(gè)換熱器是
冷卻機(jī)組)并且將這個(gè)能量傳遞到載體介質(zhì)里面。另一換熱器將這種收 集的能量在蒸發(fā)器中為了蒸發(fā)再給到載體介質(zhì)，這個(gè)換熱器是蒸發(fā)器。 這些換熱器可以在不同的實(shí)施例中可以是無源(=逆流換熱器、并流換 熱器、交叉流動換熱器)和/或有源的(=熱泵)。
如果在一個(gè)實(shí)施例中優(yōu)選使用無源換熱器進(jìn)行熱量輸送，因?yàn)闊o源 換熱器并不理想，所以在一種實(shí)施例中必需集成至少另 一有源換熱器， 該有源換熱器用于傳遞無源換熱器不傳遞的剩余熱量，其目的是為了將 剩余熱量傳遞到蒸發(fā)過程中，或者在另一種實(shí)施例中，通過換熱器將這 種剩余熱量送到用于獲取能量的方法和/或裝置的周圍，并且必須以剩 余熱量的大小重新補(bǔ)償輸送到蒸發(fā)過程中的能量。集成這種有源換熱器 更有意義，但是不必一定在蒸發(fā)器的位置上，在此所述剩余熱量的傳遞 路徑在蒸發(fā)過程中很短。
一個(gè)示例(圖6)表明了熱流假設(shè)換熱器是逆流換熱器并且載體 如輸運(yùn)介質(zhì)是水并且輸運(yùn)介質(zhì)在冷卻器(60 )中的始流溫度為70。C并且 排流溫度為IO(TC,載體介質(zhì)蒸汽在逆流開始時(shí)的溫度為102。C并且在 排流處為72°C,那么輸運(yùn)介質(zhì)始流溫度在蒸發(fā)器中為IO(TC并且又遇到 72。C的載體介質(zhì)?，F(xiàn)在要使蒸發(fā)器(62)的無源逆流換熱器與冷卻器的 換熱器類似地設(shè)計(jì)。然后在排流上呈現(xiàn)98t:的載體介質(zhì)和74。C的輸運(yùn) 介質(zhì)。但是這個(gè)無源換熱器同時(shí)可以排出 一部分在輸運(yùn)介質(zhì)中中間存儲的能量，并且因此為了使冷卻器再達(dá)到對于運(yùn)行必需的始流溫度70°C,
必需使剩余熱量主動排出并由此使輸運(yùn)介質(zhì)的溫度再下降4 °C 。這一點(diǎn) 通過熱泵(61)實(shí)現(xiàn)(=冰箱原理)，其中使熱量以有意義的方式這樣
泵出，使得為了蒸發(fā)可以將熱量再次加入到蒸發(fā)過程中。
不言而喻，所述的實(shí)施例僅僅是示例，它們可以在權(quán)利要求書的范 圍內(nèi)以各種方式改變和/或擴(kuò)充。
權(quán)利要求
1. 一種用于能量轉(zhuǎn)換的方法，其包括a)通過加入熱能將非氣態(tài)載體介質(zhì)轉(zhuǎn)換成氣態(tài)載體介質(zhì)，由此使氣態(tài)載體介質(zhì)上升，從而獲得勢能；b)使氣態(tài)載體介質(zhì)在給定的高度上再轉(zhuǎn)換成非氣態(tài)載體介質(zhì)；和c)將回收的非氣態(tài)載體介質(zhì)的勢能轉(zhuǎn)換成其它的能量形式。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中還使熱能在超過氣態(tài)載體介質(zhì)的 高度上分布地加入到載體介質(zhì)中。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中由地?zé)?、熱水、熱氣、化?的能量載體、核能載體和/或太陽能獲得所述加入的熱能。
4. 如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其中通過冷卻氣態(tài)載體 介質(zhì)使氣態(tài)載體介質(zhì)再轉(zhuǎn)換成非氣態(tài)載體介質(zhì)。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其中通過使輸運(yùn)介質(zhì)傳導(dǎo)通過設(shè)置在 給定高度上的冷卻區(qū)來實(shí)現(xiàn)冷卻。
6. 如權(quán)利要求4或5所述的方法，其中通過輸運(yùn)介質(zhì)實(shí)現(xiàn)冷卻，并 且利用通過冷卻載體介質(zhì)使輸運(yùn)介質(zhì)加熱來從而增加產(chǎn)生的熱能。
7. 如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其中為了促進(jìn)再轉(zhuǎn)換而 將物質(zhì)直接加入到載體介質(zhì)里面。
8. 如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其中由于氣態(tài)載體介質(zhì) 在上升運(yùn)動過程中被冷卻，因此在給定的高度上氣態(tài)載體介質(zhì)被再轉(zhuǎn)換 成非氣態(tài)載體介質(zhì)。
9. 如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的方法，其中在將所獲得的載體 介質(zhì)勢能轉(zhuǎn)換成其它的能量形式之前，中間存儲再轉(zhuǎn)換的非氣態(tài)載體介 質(zhì)。
10. 如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的方法，其中為了將載體介質(zhì) 的勢能轉(zhuǎn)換成其它的能量形式，通過使再轉(zhuǎn)換的非氣態(tài)載體介質(zhì)從較高 高度下降到較低高度將勢能首先轉(zhuǎn)換成動能，然后將所述動能轉(zhuǎn)換成其 它的能量形式。
11. 如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的方法，其中將勢能轉(zhuǎn)換成 機(jī)械能、電能、用于產(chǎn)生化學(xué)能量載體的能量和/或用于產(chǎn)生物理能量 載體的能量。
12. 如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的方法，其中在將勢能轉(zhuǎn)換
13. 如權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的方法，其中在將勢能轉(zhuǎn)換 成其它的能量形式以后，至少部分地在以步驟a)開始的封閉循環(huán)中繼 續(xù)使用回收的非氣態(tài)載體介質(zhì)。
14. 如權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的方法，其中在步驟a)中非換成其它能量形式之前或之后至少部分地取出蒸餾的、回收的非氣態(tài)載 體介質(zhì)。
15. 如權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的方法，其中使氣態(tài)載體介 質(zhì)在一個(gè)空腔中上升，所述空腔包括由載體介質(zhì)攜帶的填充介質(zhì)。
16. —種用于轉(zhuǎn)換能量的裝置，其包括 空腔；設(shè)置在空腔下端部上的聚集狀態(tài)變化器，其用于通過加入熱能使非 氣態(tài)載體介質(zhì)轉(zhuǎn)換成氣態(tài)載體介質(zhì)，由此使載體介質(zhì)在空腔中上升并且 獲得勢能；設(shè)置在空腔上端部上的收集器，其用于收集從氣態(tài)載體介質(zhì)回收的 非氣態(tài)載體介質(zhì)；和能量轉(zhuǎn)換裝置，其用于將回收的非氣態(tài)載體介質(zhì)的勢能轉(zhuǎn)換成其它 的能量形式。
17. 如權(quán)利要求16所述的裝置，還包括能量加入部件，用于在空 腔的高度上分布地加入熱量。
18. 如權(quán)利要求16或17所述的裝置，還包括能量獲取部件，該能 量獲取部件用于從地?zé)?、熱水、熱氣、化石的能量載體、核能載體和/ 或太陽能獲得加入的熱能。
19. 如權(quán)利要求16至18中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述收集器具態(tài)載體介質(zhì)。
20. 如權(quán)利要求19所述的裝置，其中所述冷卻機(jī)組具有冷卻區(qū)，輸運(yùn)介質(zhì)流過所述冷卻區(qū)，以便冷卻氣態(tài)載體介質(zhì)。
21. 如權(quán)利要求19或20所述的裝置，還包括熱量回輸管道，其中 冷卻才幾組4皮i殳計(jì)成^皮輸運(yùn)介質(zhì)流過，以4更冷卻氣態(tài)載體介質(zhì)，并且其中 設(shè)置熱量回輸管道，通過冷卻而被加熱的輸運(yùn)介質(zhì)被輸送到設(shè)置在空腔 下端部上的聚集狀態(tài)變化器，以便增加加入的熱能。
22. 如權(quán)利要求16至21中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述收集器具 有用于將物質(zhì)直接加入到載體介質(zhì)中的裝置，用于促進(jìn)氣態(tài)載體介質(zhì)再 轉(zhuǎn)換成非氣態(tài)載體介質(zhì)。
23. 如權(quán)利要求16至18中任一項(xiàng)所述的裝置，其中空腔的高度使 得氣態(tài)載體介質(zhì)在空腔的上端部處再轉(zhuǎn)換成非氣態(tài)載體介質(zhì)，因?yàn)闅鈶B(tài) 載體介質(zhì)在上升運(yùn)動過程中會受冷卻。
24. 如權(quán)利要求16至23中任一項(xiàng)所述的裝置，還包括中間存儲器，用于在將載體介質(zhì)的勢能轉(zhuǎn)換成其它能量形式之前中間存儲回收的非 氣態(tài)載體介質(zhì)。
25. 如權(quán)利要求16至24中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述能量轉(zhuǎn)換 裝置包括下降路徑和能量轉(zhuǎn)換器，所述下降路徑設(shè)置用于通過使回收的 非氣態(tài)載體介質(zhì)從較高高度下降到較低高度來將勢能轉(zhuǎn)換成動能，所述 能量轉(zhuǎn)換器用于將動能轉(zhuǎn)換成其它的能量形式。
26. 如權(quán)利要求16至25中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述能量轉(zhuǎn)換 裝置用于將回收的非氣態(tài)載體介質(zhì)的勢能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能、電能、用于產(chǎn) 生化學(xué)能量載體的能量和/或用于產(chǎn)生物理能量載體的能量。
27. 如權(quán)利要求16至26中任一項(xiàng)所述的裝置，還包括中間存儲器， 所述中間存儲器用于在將勢能轉(zhuǎn)換成其它的能量形式以后中間存儲回 收的非氣態(tài)載體介質(zhì)。
28. 如權(quán)利要求16至27中任一項(xiàng)所述的裝置，其中設(shè)置所述能量 轉(zhuǎn)換裝置，使得在將勢能轉(zhuǎn)換成其它的能量形式以后再將回收的非氣態(tài)載體介質(zhì)輸送到設(shè)置在空腔的下端部上的聚集狀態(tài)變化器。
29. 如權(quán)利要求16至28中任一項(xiàng)所述的裝置，其中氣態(tài)的載體介 質(zhì)由于被轉(zhuǎn)換成非氣態(tài)的載體介質(zhì)而被蒸鎦，所述裝置還包括取出接 頭，所述取出接頭用于在將勢能轉(zhuǎn)換成其它能量形式之前或之后至少部 分地取出回收的非氣態(tài)載體介質(zhì)。
30. 如權(quán)利要求16至29中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述空腔包括 由載體介質(zhì)攜帶的填充介質(zhì)。
31. —種系統(tǒng)，其包括如權(quán)利要求16至30中任一項(xiàng)所述的裝置以 及至少一用于獲得供如權(quán)利要求16至30中任一項(xiàng)所述的裝置使用的熱 能的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于轉(zhuǎn)換能量的方法、裝置和系統(tǒng)。為了轉(zhuǎn)換能量首先通過加入熱能使非氣態(tài)載體介質(zhì)轉(zhuǎn)換成氣態(tài)載體介質(zhì)，由此使氣態(tài)載體介質(zhì)上升并獲得勢能。然后在給定的高度上使氣態(tài)載體介質(zhì)再轉(zhuǎn)換成非氣態(tài)載體介質(zhì)。然后將回收的非氣態(tài)載體介質(zhì)的勢能轉(zhuǎn)換成其它的、所期望的能量形式。
文檔編號F01K27/00GK101415940SQ200780011819
公開日2009年4月22日 申請日期2007年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月31日
發(fā)明者克勞斯·沃爾特 申請人:克勞斯·沃爾特