專利名稱：一種利用流體升力浮力的發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)一種再生能源發(fā)電裝置，特別是涉及利用流體升力浮力的發(fā)電裝置。本發(fā)明還涉及利 用流體升力浮力的發(fā)電裝置進行發(fā)電的方法。
背景技術(shù)：
當今社會，隨著科技水平的不斷發(fā)展，人們對資源的需求也越來越多，但是地球上的資源是有限的，因此如何充分利用可回收的資源成為一個重要的研究課題。作為可回收資源之一的低溫熱源能量巨大，種類繁多，其包括生活廢熱、工業(yè)廢熱、海洋溫差、太陽能、地熱等。這些熱源由于溫度低，利用率不高因此往往被忽視因而造成了資源的浪費。僅以工業(yè)廢熱為例，人類所利用的熱能中就有將近50%最終以低品位廢熱的形式直接排放。在我國，能源整體利用率只有30%左右，無法有效的利用低溫熱源，造成了能源的巨大浪費。現(xiàn)有技術(shù)中對于低溫熱源的利用主要存在發(fā)電效率低、發(fā)電設(shè)備以及方法復(fù)雜、無法利用較低低溫熱源等缺點。目前人們利用熱能的方法，基本上都是利用熱能加熱使工質(zhì)膨脹，產(chǎn)生氣流、液流來推動風扇葉片或渦輪運動，帶動發(fā)電機發(fā)電。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足而完成的，根據(jù)地球引力作用，密度較小的物質(zhì)將因為四周物質(zhì)傳遞的壓力，結(jié)合自身單位體積產(chǎn)生的重力較少，就會產(chǎn)生遠離地心的“浮力”、“升力”，熱能讓空氣、水等物質(zhì)膨脹，密度減小，在地球環(huán)境中實現(xiàn)上升運動，穩(wěn)定的持續(xù)加熱，并將熱物質(zhì)(密度較低)和周邊環(huán)境隔開，使之保持溫度、密度差，就能形成穩(wěn)定的氣流、液流，推動葉片、渦輪轉(zhuǎn)動。本發(fā)明的目的是提供結(jié)構(gòu)簡單、操作方便的發(fā)電裝置，該裝置通過利在用煙 形狀的主體中流體在較低溫差下就能夠產(chǎn)生較強上升力，從而有效利用了溫度較低的低溫廢棄熱，并且該裝置整合了半導(dǎo)體發(fā)電片與太陽能等綜合發(fā)電因素，提高了發(fā)電效率。本發(fā)明的利用流體升力浮力的發(fā)電裝置包括煙囪形狀的主體、設(shè)置在主體外部的保溫材料、設(shè)置在煙囪形狀主體上部和/或中部的風扇和/或渦輪發(fā)電機、以及設(shè)置在煙囪形狀主體底部和/或中部的加熱裝置，所述煙 形狀的主體下部設(shè)置有通風口和/或者通過支架將煙 形狀的主體底部與地面形成空隙用于通風，所述加熱裝置通過利其中的加熱介質(zhì)對流體進行加熱。所述煙囪形狀的主體其頂部直徑長度小于等于底部直徑長度。所述煙囪形狀的主體選自煙囪、建筑物內(nèi)部通風道、建筑物內(nèi)部電梯井或山體內(nèi)部通風道。所述煙 形狀主體外部還設(shè)置有太陽能熱量收集管，所述太陽能熱量收集管為透明材質(zhì)的管道，其一端和煙 裝主體相連通，另一端向下傾斜并且封閉。
所述加熱裝置內(nèi)布置有散熱片和半導(dǎo)體發(fā)電片，其中散熱片和半導(dǎo)體發(fā)電片發(fā)熱面緊密貼合，半導(dǎo)體發(fā)電片制冷面和加熱介質(zhì)接觸，加熱介質(zhì)的熱量先通過半導(dǎo)體發(fā)電片實現(xiàn)發(fā)電，然后通過散熱片對需要加熱的流體進行加熱，所述加熱介質(zhì)為生活廢熱、工業(yè)廢熱或地熱。利用上述利用流體升力浮力的發(fā)電裝置進行發(fā)電的方法包括以下步驟加熱介質(zhì)進入到加熱裝置對煙 形狀的主體內(nèi)的流體加熱，由于底部流體受熱上升產(chǎn)生浮力，并在煙囪形狀的主體的上部產(chǎn)生動力，驅(qū)動頂部和/或中部風扇和/或渦輪發(fā)電機產(chǎn)生電力。所述加熱裝置內(nèi)布置有散熱片和半導(dǎo)體發(fā)電片，其中散熱片和半導(dǎo)體發(fā)電片發(fā)熱面緊密貼合，半導(dǎo)體發(fā)電片制冷面和加熱介質(zhì)接觸，加熱介質(zhì)的熱量先通過半導(dǎo)體發(fā)電片，
并產(chǎn)生電力，然后通過散熱片對需要加熱的流體進行加熱。所述加熱介質(zhì)為生活廢熱、工業(yè)廢熱或地熱。所述煙 形狀主體外部還設(shè)置有太陽能熱量收集管，所述太陽能熱量收集管為透明材質(zhì)的管道，其一端和煙 裝主體相連通，另一端向下傾斜并且封閉。本發(fā)明的利用流體升力浮力的發(fā)電裝置，由于其包括煙囪形狀的主體、設(shè)置在主體外部的保溫材料、設(shè)置在煙囪形狀主體上部和/或中部的風扇和/或渦輪發(fā)電機、以及設(shè)置在煙 形狀主體底部和/或中部的加熱裝置，所述煙 形狀的主體下部設(shè)置有通風口和/或者通過支架將煙 形狀的主體底部與地面形成空隙用于通風，所述加熱裝置通過利其中的加熱介質(zhì)對流體進行加熱。因此在煙囪形狀的主體底部通過加熱,僅需要較低的溫度差就可以使底部氣體產(chǎn)生上升力。由于底部直徑大于頂部直徑，因此上升氣流速度會逐漸增加，以便能在煙 形狀的主體頂部形成足夠的推動力，驅(qū)動頂部風扇和/或渦輪發(fā)電機進行發(fā)電。煙 形狀的主體外部設(shè)置了保溫層，保證煙 內(nèi)的上升氣流溫度保持恒定，從而能夠產(chǎn)生持續(xù)的上升力。本發(fā)明所述的煙囪形狀的主體可以利用現(xiàn)有的廠房廢棄煙囪、建筑物內(nèi)通風道、建筑物內(nèi)部電梯井或山體內(nèi)部通風道，但并不局限于上述的這些形式，只要是有利于流體在其中由于受熱密度變小產(chǎn)生浮力并上升，推動頂部風扇和/或渦輪發(fā)電的通道都屬于本發(fā)明的保護范圍。優(yōu)選的煙囪形狀主體其底部半徑大于等于頂部半徑。本發(fā)明所述的風扇和/或渦輪發(fā)電機的位置并沒有特別的限制，可安裝在煙囪形狀的主體的上部、中部，只要其是通過煙囪形狀的主體內(nèi)部受熱上升的流體推動進行發(fā)電，都屬于本發(fā)明的保護范圍。本發(fā)明所述的加熱裝置的安裝位置也沒有特別的限制，其可以安裝在煙囪形狀的主體底部或者中部，只要是利用其熱量引發(fā)流體上升的原理在煙 形狀的主體發(fā)電都屬于本發(fā)明的保護內(nèi)容。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中底部加熱裝置內(nèi)布置有散熱片和半導(dǎo)體發(fā)電片，其中散熱片和半導(dǎo)體發(fā)電片發(fā)熱面緊密貼合，半導(dǎo)體發(fā)電片制冷面和加熱介質(zhì)接觸，加熱介質(zhì)的熱量先通過半導(dǎo)體發(fā)電片，然后通過散熱片對需要加熱的流體進行加熱，因此在傳熱過程中先將一部分熱量轉(zhuǎn)化為電力，更充分的利用了低溫熱源。其中加熱介質(zhì)來自生活廢熱、工業(yè)廢熱或地熱，其溫度沒有特定的限制，只要具有比環(huán)境溫度略高的溫差，能夠加熱煙 裝的主體底部，在煙 裝的主體內(nèi)部的氣流就很容易上升形成上升力或者浮力。所述的半導(dǎo)體發(fā)電片采用市售的常見的半導(dǎo)體制冷片，其具有發(fā)熱面和制冷面兩個表面，當制冷面受熱升溫其內(nèi)部可以產(chǎn)生電流。在本發(fā)明進一步優(yōu)選的實施方案中，在所述煙 形狀主體外部還設(shè)置有太陽能熱量收集管(熱管)，所述太陽能熱量收集管(熱管)為透明材質(zhì)的管道，其一端和煙 裝主體相連通，另一端向下傾斜并且封閉，通過吸收太陽能中的熱能，加熱太陽能熱量收集管中的流體，使其進入煙囪形狀的主體內(nèi)，產(chǎn)生上升力，由于吸力作用，煙囪形狀的主體中內(nèi)部溫度較低的流體進入太陽能熱量收集管，再次被加熱后產(chǎn)生上升力，進入煙 形狀的主體內(nèi)形成循環(huán)。所述太陽能熱量收集管4的數(shù)量、形狀、大小并不做特別限制，只要能夠促進煙囪狀的主體內(nèi)部流體受熱產(chǎn)生上升力就可以。熱管可以是市面常見的太陽能集熱管、真空熱泵熱管等成熟產(chǎn) 品。本發(fā)明還公開了利用上述的利用流體升力浮力的發(fā)電裝置進行發(fā)電的方法，該方法操作簡單，其利用在煙 形狀的主體中流體在極低溫差下就能夠產(chǎn)生較強上升力，從而有效利用了溫度較低的低溫廢棄熱，并且整合了半導(dǎo)體發(fā)電片與太陽能等綜合發(fā)電因素，提高了發(fā)電效率。本發(fā)明的利用上述利用流體升力浮力的發(fā)電裝置進行發(fā)電的方法包括以下步驟加熱介質(zhì)進入到加熱裝置對煙 形狀的主體內(nèi)的流體加熱，由于底部流體受熱上升產(chǎn)生浮力，并在煙囪形狀的主體的上部產(chǎn)生動力，驅(qū)動頂部風扇和/或渦輪發(fā)電機產(chǎn)生電力。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，所述加熱裝置內(nèi)布置有散熱片和半導(dǎo)體發(fā)電片，其中散熱片和半導(dǎo)體發(fā)電片發(fā)熱面緊密貼合，半導(dǎo)體發(fā)電片的制冷面和加熱介質(zhì)接觸，加熱介質(zhì)的熱量先通過半導(dǎo)體發(fā)電片，并產(chǎn)生電力，然后通過散熱片對需要加熱的流體進行加熱。所述加熱介質(zhì)為生活廢熱、工業(yè)廢熱或地熱。在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施方案種，所述煙 形狀主體外部還設(shè)置有太陽能熱量收集管，所述太陽能熱量收集管為透明材質(zhì)的管道，其一端和煙 裝主體相連通，另一端向下傾斜并且封閉。通過吸收太陽能中的熱能，加熱太陽能熱量收集管中的流體，使其進入煙囪形狀的主體內(nèi)，產(chǎn)生上升力，由于吸力作用，煙囪形狀的主體中內(nèi)部溫度較低的流體進入太陽能熱量收集管，再次被加熱后產(chǎn)生上升力，進入煙 形狀的主體內(nèi)形成循環(huán)。所述太陽能熱量收集管4的數(shù)量、形狀、大小并不做特別限制，只要能夠促進煙囪狀的主體內(nèi)部流體受熱產(chǎn)生上升力就可以。熱管可以是市面常見的太陽能集熱管、真空熱泵熱管等成熟產(chǎn)品。


圖I本發(fā)明利用流體升力浮力的發(fā)電裝置實施例示意圖。圖號說明I…煙囪形狀的主體2…風扇和/或渦輪發(fā)電機3…保溫層4…太陽能熱量收集管5…通風口 6…加熱裝置7…支架圖2本發(fā)明中的散熱片和半導(dǎo)體導(dǎo)電片示意圖。圖號說明8…散熱片9…半導(dǎo)體發(fā)電片10…加熱介質(zhì)
具體實施例方式下面結(jié)合附圖的圖1，圖2對本發(fā)明的利用流體升力浮力的發(fā)電裝置和利用該裝置進行發(fā)電的方法作進一步詳細說明。本發(fā)明的利用流體升力浮力的發(fā)電裝置，如圖I所示，包括煙囪形狀的主體I、設(shè)置在主體外部的保溫材料3、設(shè)置在煙囪形狀主體上部和/或中部的風扇和/或渦輪發(fā)電機2、以及設(shè)置在煙 形狀主體底部和/或中部的加熱裝置6，所述煙 形狀的主體下部設(shè)置有通風口 5和/或者通過支架7將煙 形狀的主體底部與地面形成空隙用于通風，所述加熱裝置6通過利其中的加熱介質(zhì)對流體進行加熱。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中底部加熱裝置6內(nèi)布置有圖2所示的散熱片8和半導(dǎo)體發(fā)電片9，如圖2所示，其中散熱片8和半導(dǎo)體發(fā)電片9緊密貼合，半導(dǎo)體發(fā)電片9和加熱介質(zhì)10接觸，加熱介質(zhì)10的熱量先通過半導(dǎo)體發(fā)電片9，然后通過散熱片8對需要加熱的流體進行加熱，因此在傳熱過程中先將一部分熱量轉(zhuǎn)化為電力，更充分的利用了低溫熱源。
在本發(fā)明進一步優(yōu)選的實施方案中，在所述煙 形狀主體I外部還設(shè)置有太陽能熱量收集管4，所述太陽能熱量收集管4為透明材質(zhì)的管道，其一端和煙 裝主體I相連通，另一端向下傾斜并且封閉，通過吸收太陽能中的熱能，加熱透明玻璃管4中的空氣，進入煙囪形狀的主體I內(nèi)，產(chǎn)生上升力，由于吸力作用，煙囪形狀的主體I中內(nèi)部溫度較低的空氣進入太陽能熱量收集管，再次被加熱后產(chǎn)生上升力，進入煙 形狀的主體I內(nèi)形成循環(huán)。所述太陽能熱量收集管4數(shù)量、形狀、大小并不做特別限制，只要能夠促進煙囪狀的主體內(nèi)部流體受熱產(chǎn)生上升力就可以。本發(fā)明還公開了利用上述的利用流體升力浮力的發(fā)電裝置進行發(fā)電的方法，該方法操作簡單，其利用在煙 形狀的主體中流體在極低溫差下就能夠產(chǎn)生較強上升力，從而有效利用了溫度較低的低溫廢棄熱，并且整合了半導(dǎo)體發(fā)電片與太陽能等綜合發(fā)電因素，提高了發(fā)電效率。本發(fā)明的利用上述利用流體升力浮力的發(fā)電裝置進行發(fā)電的方法，參考圖I和圖2，包括以下步驟加熱介質(zhì)進入到加熱裝置6對煙 形狀的主體I內(nèi)的流體加熱，由于底部流體受熱上升產(chǎn)生浮力，并在煙 形狀的主體的上部產(chǎn)生動力，驅(qū)動頂部風扇和/或渦輪發(fā)電機2產(chǎn)生電力。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，所述加熱裝置6內(nèi)布置有圖2所示的散熱片8和半導(dǎo)體發(fā)電片9，其中散熱片8和半導(dǎo)體發(fā)電片9緊密貼合，半導(dǎo)體發(fā)電片9和加熱介質(zhì)
10接觸，加熱介質(zhì)10的熱量先通過半導(dǎo)體發(fā)電片9，并產(chǎn)生電力，然后通過散熱片8對需要加熱的流體進行加熱。所述加熱介質(zhì)為生活廢熱、工業(yè)廢熱或地熱。在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施方案種，所述煙 形狀主體外部還設(shè)置有太陽能熱量收集管4，所述太陽能熱量收集管4為透明材質(zhì)的管道，其一端和煙 裝主體I相連通，另一端向下傾斜并且封閉。通過吸收太陽能中的熱能，加熱太陽能熱量收集管中的流體，使其進入煙囪形狀的主體內(nèi)，產(chǎn)生上升力，由于吸力作用，煙囪形狀的主體I中內(nèi)部溫度較低的流體進入太陽能熱量收集管4，再次被加熱后產(chǎn)生上升力，進入煙 形狀的主體I內(nèi)形成循環(huán)。所述太陽能熱量收集管4的數(shù)量、形狀、大小并不做特別限制，只要能夠促進煙囪狀的主體內(nèi)部流體受熱產(chǎn)生上升力就可以。煙囪狀的主體目的是引導(dǎo)氣流、液流形成穩(wěn)定、強勁的流體，推動葉片、渦輪運動，凡是因流體力學(xué)原理對煙囪狀主體的外形進行改進設(shè)計，都屬于本發(fā)明的保護范圍。
上述僅對本發(fā)明中的幾種具體實施例加以說明，但并不能作為本發(fā)明的保護范圍，凡是依據(jù)本發(fā)明中的設(shè)計精神所作出的等效變化或修飾或等比例放大或縮小等，均應(yīng)認為落入本發(fā)明的保 護范圍。
權(quán)利要求
1.一種利用流體升力浮力的發(fā)電裝置，其特征在于該裝置包括煙 形狀的主體、設(shè)置在主體外部的保溫材料、設(shè)置在煙囪形狀主體上部和/或中部的風扇和/或渦輪發(fā)電機、以及設(shè)置在煙 形狀主體底部和/或中部的加熱裝置，所述煙 形狀的主體下部設(shè)置有通風口和/或者通過支架將煙 形狀的主體底部與地面形成空隙用于通風，所述加熱裝置通過利其中的加熱介質(zhì)對流體進行加熱。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用流體升力浮力的發(fā)電裝置，其特征在于所述煙囪形狀的主體其頂部直徑長度小于等于底部直徑長度。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用流體升力浮力的發(fā)電裝置，其特征在于所述煙囪形狀的主體選自煙囪、建筑物內(nèi)部通風道、建筑物內(nèi)部電梯井或山體內(nèi)部通風道。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用流體升力浮力的發(fā)電裝置，其特征在于所述煙囪形狀主體外部還設(shè)置有太陽能熱量收集管，所述太陽能熱量收集管為透明材質(zhì)的管道，其一端 和煙囪裝主體相連通，另一端向下傾斜并且封閉。
5.根據(jù)權(quán)利要求I到4任一權(quán)利要求所述的利用流體升力浮力的發(fā)電裝置，其特征在于所述加熱裝置內(nèi)布置有散熱片和半導(dǎo)體發(fā)電片，其中散熱片和半導(dǎo)體發(fā)電片發(fā)熱面緊密貼合，半導(dǎo)體發(fā)電片制冷面和加熱介質(zhì)接觸，加熱介質(zhì)的熱量先通過半導(dǎo)體發(fā)電片實現(xiàn)發(fā)電，然后通過散熱片對需要加熱的流體進行加熱，所述加熱介質(zhì)為生活廢熱、工業(yè)廢熱或地熱。
6.利用權(quán)利要求1-5任一權(quán)利要求所述的利用流體升力浮力的發(fā)電裝置進行發(fā)電的方法，其特征在于包括以下步驟 加熱介質(zhì)進入到加熱裝置對煙 形狀的主體內(nèi)的流體加熱，由于底部流體受熱上升產(chǎn)生浮力，并在煙囪形狀的主體的上部產(chǎn)生動力，驅(qū)動頂部和/或中部風扇和/或渦輪發(fā)電機產(chǎn)生電力。
7.如權(quán)利要求6所述的發(fā)電方法，其特征在于所述加熱裝置內(nèi)布置有散熱片和半導(dǎo)體發(fā)電片，其中散熱片和半導(dǎo)體發(fā)電片發(fā)熱面緊密貼合，半導(dǎo)體發(fā)電片制冷面和加熱介質(zhì)接觸，加熱介質(zhì)的熱量先通過半導(dǎo)體發(fā)電片，并產(chǎn)生電力，然后通過散熱片對需要加熱的流體進行加熱。
8.如權(quán)利要求7所述的發(fā)電方法，其特征在于所述加熱介質(zhì)為生活廢熱、工業(yè)廢熱或地熱。
9.如權(quán)利要求6所述的發(fā)電方法，其特征在于所述煙 形狀主體外部還設(shè)置有太陽能熱量收集管，所述太陽能熱量收集管為透明材質(zhì)的管道，其一端和煙 裝主體相連通，另一端向下傾斜并且封閉。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用流體升力浮力的發(fā)電裝置以及利用該裝置進行發(fā)電的方法，所述流體升力浮力發(fā)電裝置包括煙囪形狀的主體、設(shè)置在主體外部的保溫材料、設(shè)置在煙囪形狀主體上部和/或中部的風扇和/或渦輪發(fā)電機、以及設(shè)置在煙囪形狀主體底部和/或中部的加熱裝置，所述煙囪形狀的主體下部設(shè)置有通風口和/或者通過支架將煙囪形狀的主體底部與地面形成空隙用于通風，所述加熱裝置通過利其中的加熱介質(zhì)對流體進行加熱。本發(fā)明的流體升力浮力發(fā)電裝置可以充分利用生活廢熱、工業(yè)廢熱或地熱等低溫熱源，并且整合了半導(dǎo)體以及太陽能發(fā)電，降低了電力生產(chǎn)成本，節(jié)約能源。
文檔編號F03G6/06GK102748257SQ20121023760
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月11日
發(fā)明者茍仲武 申請人:茍仲武