CN101539104B - 产生动力的方法与太阳能动力系统及其太阳能发电系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及动力系统与产生动力方法及其太阳能动力与储能动力发电系统。动力系统利用太阳能量驱动回转体系转动生成动力驱动发电机运转发电，同时提供能量储存高压缩气能，并使在无阳光时段输出高压气能驱动气轮机发电机组发电；或太阳能动力系统驱动提水设施储存水力，并在没有阳光时段驱动水轮机发电机组发电。本发明可以在太阳光照较多的大多数地区广泛应用，对解决能源问题和环境污染问题有良好作用与经济社会效益。

Description

产生动力的方法与太阳能动力系统及其太阳能发电系统

技术领域

本发明涉及利用太阳能产生动力及储存能量，并运用产生的动力和储存之能量驱动发电机发电的技术与设备。 

背景技术

太阳能利用已甚为普及，但主要应用于加热产生热水和光电转换。然当前产业化的产品太阳能晶硅电池做为光电转换的主要技术产品，转换效率大约仅有19％，效率低，成本与售价太高，市场接受度低，也难以构成大容量电力生产，而上网电费很高，是风电的数倍；同时，在没有阳光之时段如夜晚、阴天就不能产生电，也不能做为独立供电源，所以当前利用太阳能发电主流技术与产品的硅电池或薄膜电池都存在很大的技术瓶颈和缺点及不足。 

发明内容

解决上述当前利用太阳能发电主流技术的硅电池、膜薄电池之技术瓶颈和缺点问题，以及完善解决当前国际矿物能源问题和地球生态环境污染问题，促进经济和社会文明永续发展以及提升人类生命素质与生活福祉是本发明的目的。 

为实现所述目的，本发明是通过以下技术方案实现的： 

一种太阳能动力系统，： 

包含：具有上升热气流上升通道1-1和下降通道1-2，数米至数百米高度的的支撑结构与迴转通道1，该支撑结构与迴转通道1设置有能形成旋转动力的迴转体系2，迴转体系的长节距链条2-5上等份均匀地分布安装有数个至数百个承受热气流向上推动、推升的浮升动力器3。 

支撑结构宽度向居中部位，负载中心轴2-1至动力输出轴2-3之间构筑有隔热保温的分隔墙1-4。 

于上升热气流上升通道内侧分隔墙前面设有面积相当于分隔墙的集成的蓄能器1-5。 

支撑结构与迴转通道底部1米至数十米高度为没有分隔的上升热气流上升通道和下降通道互通的开放空间区域1-6。 

于上升热气流上升通道1-1区域周围至少在二个方位数米至数百米距离位置，设有可聚集聚焦太阳能SE高效加热所设定上升通道1-1的数个至数百个加热区位F空间甚或上升通道大部分空间的空气的至少二座十数米至数百米高度 的太阳能空气加热装置4。 

在上升热气流上升通道1-1底部开放空间区域，迴转体系运行路径下方空间，设置有吸收太阳能量的太阳能量储存与释放装置E。 

所述支撑结构与迴转通道1是以钢骨框架结构或钢筋混凝土框架结构1-3构成，高度十数米至数百米，宽度向居中部位纵向构筑的钢筋混凝土剪力墙或隔热墙作为分隔墙1-4，构成两个作为迴转体系2运行的自由空间通道，其中一通道是上升热气流上升通道1-1，另一通道是下降通道1-2。 

在上升热气流上升通道内侧分隔墙前面，设置有和分隔墙大体相等面积的蓄能器1-5，其为扁平状金属容器，由数个至数百个独立蓄能器集成，每个蓄能器设有进水口以水管连通到防护顶层1-10供水箱1-13。 

支撑结构与迴转通道1底部区域1米至数十米高度范围为供冷空气流通的不封闭开放空间1-6；顶端区域，距离迴转体系2运行轨迹不足一米至数米间距，在R区域，以透光的玻璃铺设遮雨雪的防护顶层1-7；下降通道范围则以钢筋混凝上与防水材料筑设成防护顶层1-10，其上面设有避雷装置1-8和供水箱1-13。 

框架结构1-3一外侧设有从地面通达顶端的垂直升降电梯1-9或楼梯。 

所述迴转体系2包含：一负载中心轴2-1被支撑可转动地、水平地设置于支撑结构与迴转通道1上部区位，负载中心轴两端各设有一相互对称的负载轮2-2，两轮间距少于一米至数十米；一动力输出轴2-3被支撑可转动地、水平地设置在支撑结构与迴转通道下部区位负载中心轴铅垂线下方，动力输出轴两端分别设有一相互对称的动力输出轮2-4，两轮之间有少于一米至数十米的间距。 

一对长节距链条2-5相互对称地各自分别适度张紧地环绕悬挂啮合于负载轮2-2和动力输出轮2-4上，构成一种转动运行迴路。 

两条长节距链条2-5上等份均匀地分布装设数个至数百个被热气流向上推升运行的浮升动力器3。 

以负载中心轴与动力输出轴中心连线C为中分界，一边为上升热气流上升通道R区域，另一边为下降通道L区域，位于R区域的长节距链条上的浮升动力器3或其它物体和位于L区域的长节距链条上的浮升动力器3或其它物体之重量皆相等或大体相等。 

所述浮升动力器3为一种具有热气伞浮升功能作用的圆弧顶形状3-1或斜面顶形状或任何几何形状的∩形物体，它可以用金属材料成型或耐高温非金属材料做成，以钢管构成支撑与固定框架3-2，框架两边居中部位具有将浮升动力器安装于长节距链条上的螺栓通孔3-3。 

所述太阳能空气加热装置4之构成：具有稳固地筑设于指定位置的至少二座数十米至数百米高度的钢结构4-1，其上分别在所设定部位分布设置组成数个 至数十个行列的数十个至数百个凹透镜4-2，每行凹透镜组合设有可调节聚能聚焦方向、角度机能的自动控制或人工操纵的操控机构4-4。 

上述钢结构，其上还分别在所设定部位分布设置有组合成数个至数十个行列的数十组至数百组平面镜或反光镜与凹透镜组合4-3，每个反光镜与凹透镜组合4-3设有调控聚能聚焦加热加热区位F的方向角度的可通过自动控制系统或人工操作方式调控的操控机构4-4。 

所述太阳能储存与释放装置E具有一个金属容器，内部容纳导热系数高的液体介质，金属容器设有压力释放安全阀和注水、排水及保温设施；其也可以是一个可被太阳能加热达数百摄氏度的金属物体或数块至十数块金属板叠加组合体。 

一种产生旋转动力的方法： 

利用太阳能透过高效的太阳能空气加热装置4或太阳能空气加热手段对所设定区域进行空气加热，令被加热区域空气的温度高于周围环境空气温度，利用此被加热高温空气形成的强力热气流提升、驱动被支撑结构稳定支撑的、重量平衡的可以向上运动并构成环路运行形成旋转动力和输出动力的具有数个至数十个甚至数百个具有热气伞浮升力作用的浮升动力器3的运转体系2。 

一种太阳能动力和储能动力发电系统： 

包含：至少两座所述太阳能动力系统SP，其中至少一座设为第一太阳能动力系统A，通过离合器24、变速机构5联结输出动力驱动发电机22发电，另外至少一座设为第二太阳能动力系统B，以离合器或联轴器联结驱动空气压缩机6，或数座至数十座第二太阳能动力系统分别以离合器24或钢性联结驱动各自对应的一部至数部空气压缩机6。 

所述空气压缩机分别通过设有逆止阀8、电磁控制阀9或闸阀的管道11连接各自对应的至少一个或连设数个并联的高压气储存筒槽7，高压气能量蓄积于高压气储存筒槽。 

所有高压气储存筒槽7以设有电磁控制阀9、调压阀10或节流阀的管道11连接气轮机12或气马达或涡轮机，此气轮机以离合器24联结发电机22，构成太阳能动力和储能动力发电系统C。 

太阳能动力与储能动力发电系统C的运转发电方式、程序是： 

a.于白天有太阳能时，第一太阳能动力系统A作功驱动发电机运转发电，而第二太阳能动力系统B运转作功驱动空气压缩机6运转产生高压缩气蓄积于高压气储存筒槽； 

b.而当没有太阳能时，由储能动力发电系统作功发电： 

透过布设的自动控制系统23一系列控制指令控制：第一太阳能动力系统A 联结发电机的离合器断开，包括第二太阳能动力系统构成的储能动力发电系统中，已蓄积饱和高压缩气的高压气储存筒槽之中的一个筒槽7的电磁控制阀9被自动打开，调压阀被设定于适当压力值，高压气通过管道11输出驱动气轮机或气马达或涡轮机12运转，同时，所应对的离合器闭合联结驱动发电机22运转发电。 

一种太阳能动力和储能动力发电系统： 

包含：至少两座所述太阳能动力系统SP，其中至少一座设为第一太阳能动力系统A，以离合器24变速机构5联结输出动力驱动发电机22，另外至少一座设为第二太阳能动力系统B，以离合器24或联轴器联结至少一台提水机25，或数座至数十座太阳能动力系统作为第二太阳能动力系统B，以离合器或适当手段方式联结分别各自对应驱动的提水机25。 

一座具有数十米至数百米高度的上水位蓄水库13，筑设于第二太阳能动力系统与提水机周边。 

提水机25设置于深水池17之基础上，机顶部设有将盛水筒提上之水泄流至上水位蓄水库13之导水槽16。 

一下水位水库14位于第二太阳能动力系统一侧区域，下水位水库底面较地平面低数米至数十米；至少有一条引水渠18连通水源的江河或湖或海和深水池或下水位水库；深水池位于下水位水库里邻近第二太阳能动力系统。 

水轮机发电机组15设置在下水位水库14一个平台上或水库旁边，水管19连通水轮机发电机组水轮机之进水口和设置于上水位蓄水库的出水口的自动控制阀门20接头。 

太阳能动力和储能动力发电系统D的运转发电模式为： 

a.当有阳光时段，第一太阳能动力系统A作功驱动发电机22运转发电，同时，第二太阳能动力系统B也运转驱动各自所对应联结的提水机25运转，水自深水池输送到上水位蓄水库，储存水力； 

b.当夜晚或阴天没有太阳之时段，第一和第二太阳能动力系统也停止运转，此时段，储能动力系统发挥功能透过布设的自动控制系统23之一系列检测控制指令，第一太阳能动力系统联结发电机的离合器断开，此发电机停止运转；同时，储能动力发电系统的上水位蓄水库的自动控制阀门20被打开，通过水管19泄流的水力驱动水轮机发电机组15运转发电。 

有益效果 

一.本发明动力系统利用高效能太阳能空气加热装置对上升热气流上升通道指定区域的浮升动力器区内空气进行高效加热，可产生高达数十度至数百度可调控温度的高温气流，从而推动推升回转体系旋转，产生大动力输出，其效 果能达到在一块仅只0.06平方公里用地上产生的动力就能够驱动1.5万kw～5万kw发电容量的发电机运转发电； 

二.以太阳能动力系统为基础构成的太阳能动力和储能动力发电系统，利用第一太阳能动力系统作为有阳光时段的主发电系统发电，利用第二太阳能动力系统储存高压缩气能量，使在阴天或夜晚没有阳光的时段也能通过大量储存的能量驱动发电机发电，是以能够构成可持续稳定运转的可再生清洁能源发电厂； 

三.还在于运用第二太阳能动力系统将水能储存在高水位蓄水库，从而在阴天或夜晚没有太阳能时也能运用储存的大量水力驱动水轮发电机组发电，构成可持续稳定运转发电的发电厂； 

四.由于能够实现可持续发电，全年发电时数能等同火力发电厂或更多，故发电成本可大幅降低，是以能够大幅度降低可再生清洁能源发电电费，大幅降低民生用电和工商业用电的负担，为解决中国和全球能源问题及生态环境污染问题提供可行良好技术方案。 

附图说明

图1是本发明太阳能动力和储能动力发电系统C第1实施例之主视示意图； 

图2是本发明太阳能动力和储能动力发电系统D第2实施例之主视示意图； 

图3是本发明太阳能动力系统SP主视示意图； 

图4是图3的右侧视示意图； 

图5是图3太阳能动力系统主视示意图的a-a剖视图； 

图6表示浮升动力器； 

图7是设有4座太阳能动力系统SP的本发明太阳能动力和储能动力发电系统第1实施例C之平面布置示意图； 

图8是设有4座太阳能动力系统SP的太阳能动力和储能动力发电系统第2实施例D之平面布置示意图； 

图9是本发明太阳能动力系统的太阳能空气加热装置之构成的主视示意图； 

图10是设有4座太阳能空气加热装置之太阳能动力系统平面布置示意图。 

具体实施例 

以下佐以图1至图10进一步说明本发明技术方案内容： 

图1和图7表示本发明太阳能动力和储能动力发电系统第1实施例C之构成：第一太阳能动力系统A作为有太阳光照时提供动力，直接驱动发电机运转发电。其以离合器24联结动力输出轴2-3和变速机构5入力轴，变速机构出力轴以离合器联结发电机22；无阳光时由储能动力提供动力发电，至少以一座太阳能动力系统SP作为第二太阳能动力系统提供储能动力。图7右方示出，以3座太阳能动力系统SP组成第二太阳能动力系统B提供储能动力，其各自以离合器24或联轴器26联结各自对应的空气压缩机6；每台空气压缩机分别以管道 11连接所各自对应的两套高压气储存筒槽7，管道11连接有逆止阀8和电磁控制阀9；所有高压气储存筒槽各自以连接有电磁控制阀9的管道并联于一共通管道11，再串接一压力调节阀或限流阀10之后连接至气轮机12或气马达或涡轮机12，气轮机动力输出轴则以离合器联结发电机22。 

至少一座太阳能动力系统和/或发电机设有转速传感器。所有离合器24、电磁控制阀9、转速传感器皆与自动控制系统23电气连接。 

本实施例运行发电的方式与程序是： 

a.当有阳光照射时段，第一太阳能动力系统A直接驱动发电机22运转发电，同时，第二太阳能动力系统B也在运转作功，驱动各自联结的空气压缩机6运转，高压气蓄积于高压气储存筒槽7； 

b.而当夜晚或阴天没有阳光时段，透过自动控制系统之检测控制信号指令，联结动力输出轴2-3与变速机构5入力轴的离合器24和联结变速机构出力轴与发电机主轴的离合器24自动断离，与此同时，蓄足高压气之高压气储存筒槽其中一个的电磁控制阀9接受控制指令被打开，高压气通过调压阀或节流阀10与管道11驱动气轮机12，同时间，联结气轮机与发电机的离合器24也接受讯号指令自动闭合，气轮机输出动力驱动发电机22运转发电。 

图2与图8显示本发明太阳能动力和储能动力发电系统D第二实施例的构成要素，图左方示出以太阳能动力系统SP作为第一太阳能动力系统A在有阳光的时段提供动力直接驱动发电机发电。其以离合器24联结动力输出轴2-3和变速机构5入力轴，由离合器联结出力轴和发电机22主轴。 

图8右方显示，由3座太阳能动力系统SP作为第二太阳能动力系统B提供储能动力，其各自藉由离合器24或联轴器26分别联结所对应的具有数个至数十个盛水容器的提水机25之传动轴驱动提水机；提水机顶部传动轴下方设有一导水槽16连通到上水位蓄水库13上方，将提水机输送的水导入上水位蓄水库。 

一下水位水库14筑造于第二太阳能动力系统B一侧，3台提水机25各自设置在所对应的太阳能动力系统SP和筑造于下水位水库里的深水池17基础上。 

一引水渠18连通下水位水库和供水源的江河或湖或海。 

至少一台水轮机发电机组15设置于下水位水库之平台上，通过水管19连接水轮机发电机组之进水口和自动控制阀门20出水接口，提供水力；自动控制阀门周围设有过滤水中杂质的过滤网21。 

自动控制阀门、发电机和/或太阳能动力系统及所有离合器电气连接自动控制系统23。 

本实施例的运转发电方式、程式是： 

a.当有阳光的时段，由第一太阳能动力系统A提供动力直接驱动发电机运转发电，同时，第二太阳能动力系统B也在运转提供动力驱动提水机输送水到上 水位蓄水库储存水能量； 

b.而当夜晚或阴天没有阳光时段，则由储能动力系统提供水力驱动水轮发电机组15运转发电；此时，联结动力输出轴2-3与变速机构5的离合器24透过自动控制系统23的控制讯号指令自动断离，而自动控制阀门20亦同时接受讯号指令打开，上水位水力通过水管19泄流驱动水轮发电机组15运转发电。 

太阳能动力和储能动力发电系统容量规模可根据发电容量实际需要来规划、设计设定。根据实验测算，一个大约0.06k m²的用地能够建造一座发电容量达到1.5万kw～5万kw的以本发明太阳能动力和储能动力发电系统构成的可持续运转发电的可再生清洁能源发电厂。 

图3与图4显示了太阳能动力系统构成要素，主要包含支撑结构与回转通道1、回转体系2、浮升动力器3和太阳能空气加热装置4。支撑结构为十数米至数百米高度钢骨框架结构1-3或钢筋混凝土框架结构构成，稳固地竖立于地基础上，钢骨立柱1-12周围包覆钢筋混凝土，表面并有一层耐高温材料。 

框架结构1-3宽度向居中部位负载中心轴2-1至动力输出轴2-3之间筑设有由钢筋混凝土剪力墙或隔热墙构成的分隔墙1-4，将支撑框架结构1-3内空间分隔成两个部份，其中一边右方R区域为上升热气流上升通道1-1，另一边左方L区域为下降通道1-2。 

于上升热气流上升通道分隔墙之前部设置有蓄能器1-5，蓄能器是以金属板做成扁平状的中空容器，内部装有液体，每个蓄能器具有进水管1-14连通到顶层1-10的水箱1-13；蓄能器由许多数量集成，覆盖面积相当于分隔墙面积。 

支撑结构底部内部区域地面之上大致1米至数十米高度的空间没有分隔墙，为上升热气流上升通道1-1与下降通道1-2空间互通的开放空间区域1-6；此开放空间区域，浮升动力器3运行路径下方，设置有太阳能储存与释放装置E，它具有金属做成的外壳容器，内部灌装有蓄能液体，容器设有液体灌注管路、排放阀和压力安全阀。 

太阳能储存与释放装置E和蓄能器1-5的主要作用在于短时间阴天时能够提供十数分钟至数十分钟之间没有阳光时加热空气产生热气流的能量。 

于支撑结构上部上横梁1-11宽度向居中部位设置有由轴承2-6支撑水平安装的负载中心轴2-1，一对负载轮2-2相互对称地、有一定间距安装在负载中心轴两端轴部。一动力输出轴2-3水平地以轴承可转动地设置于支撑结构下部下横梁1-11宽度向居中部位，负载中心轴铅垂线下方；一对动力输出轮2-4相互对称地、有一定间隔距离安装在动力输出轴两端轴部，位于负载轮铅垂线下方。 

一对重负载长节距链条2-5相互对称地分别各自适度张紧地悬挂啮合于负载轮和动力输出轮上；长节距链条2-5等份、均匀地分布安装有数个至数百个承受热气流生成浮升动力的浮升动力器3。 

框架结构1-3顶部，浮升动力器3运行路径上方一定间距，筑造有防避雨雪灾害的防护顶层，在上升热气流上升通道1-1这一侧用透光玻璃铺设，在L区域以钢筋混凝土筑成防护顶层1-10，并在上面设有避雷装置1-8、水箱1-13。 

支撑结构顶部横梁1-11上方区域至防护顶层之间为上升热气流上升通道和下降通道互通的开放空间。框架结构1-3一外侧设有升降电梯1-9。 

图右方示出的射线代表经由设在远处数米至数百米距离位置的太阳能空气加热装置4聚能聚焦的太阳能SE加热设定加热区位F。 

以负载中心轴2-1和动力输出轴2-3中心连线C为中心分界，其中一边设为R区域，上升热气流上升通道1-1，另一边为L区域，下降通道；回转体系2位于R区域长节距链条2-5上的浮升动力器3或其它物体的重量和位于L区域长节距链条2-5上的浮升动力器3或其它物体重量相等或大体相等，是以在R区域上升热气流上升通道1-1只要施加一些上升的热空气能量即能推动回转体系2运转；透过太阳能空气加热装置4和蓄能器1-5及太阳能储存与释放装置E可以提供大量高热可持续的太阳能量和产生大量强力的热气流，从而能够可持续不断地推升回转体系2运转，构成可持续稳定运转的太阳能动力系统SP。 

图5从横截面显示支撑结构与回转通道1和回转体系2状态： 

动力输出轴2-3以轴承2-6水平地安装在下横梁1-11上，一对动力输出轮2-4相互对称地安装在动力输出轴两端轴部，一对重荷载长节距链条2-5相互对称地分别张紧地悬挂环绕啮合于负载轮2-2和动力输出轮2-4上，构成运转迴路；一定数量的浮升动力器3等份均匀地分布安装在长节距链条。 

B视图的放大视图可以看出蓄能器1-5安装于上升热气流上升通道1-1这一区域分隔墙1-4一侧。 

立柱1-12由钢骨与钢筋混凝土构成，表面并包覆有耐高温材料。 

图6表示浮升动力器3，以钢板构成圆弧顶容器状3-1，定型固定在框架3-2上；框架具有固定座与通孔3-3可以螺栓将浮升动力器安装在重荷载长节距链条2-5上。浮升动力器也可以做成∩形状或斜顶形状或其它几何形状，重要点在于能产生热气流强大浮升推动力。 

图9示出了太阳能空气加热装置4的构成要素：太阳能动力系统具有至少两座太阳能空气加热装置4。图10的平面布置图示出了4座太阳能空气加热装置4a、4b。于太阳能动力系统SP主体的东方和西方及东南方位与西南方位一定距离，大致数米至数百米距离位置各分别设置一座太阳能空气加热装置。 

太阳能空气加热装置主要由十数米至数百米高度钢结构4-1和凹透镜组合4-2和/或反射镜与凹透镜组合4-3及操控机构4-4构成。 

设置在东方位与西方位的钢结构4-1具有延伸长度部位，其上安装的数个凹透镜主要做为上午11时至下午1时之时段日正当空时发挥主要加热指定加热 区位F的加热手段。 

钢结构塔身4-1内设置有一定数量的凹透镜4-2，本实施例，横向由3个凹透镜组合成一个单元，通过操控机构4-4与自动控制系统聚能聚焦调控加热加热方位F之方向角度；纵向共设有6个单元凹透镜组合。射线表示透过凹透镜聚能聚焦加热加热区位F的太阳能SE。 

图10表示太阳能动力系统SP设有四座太阳能空气加热装置的太阳能动力系统平面布置状态，示出太阳在西方位，由设置于西方位的空气加热装置4a和设置于东南方位的太阳能空气加热装置4b担负加热任务。 

筑设于东南方位与西南方位的太阳能空气加热装置4b，聚能聚焦是由平面镜或反射镜与凹透镜组合构成4-3，横向由3个反射镜与凹透镜组合构成一个单元，纵向至少数个单元构成太阳能加热阵列；每个单元通过操控机构4-4和自动控制系统调控聚能聚焦加热加热区位F的角度、方向。 

                 元件、部件符号与名称对照表 

SP   太阳能动力系统                    3    浮升动力器 

A    第一太阳能动力系统                3-1  圆弧顶形状 

B    第二太阳能动力系统                3-2  框架 

C    太阳能动力和储能动力发电系统      3-3  固定座与通孔 

     第一实施例                        4    太阳能空气加热装置 

D    太阳能动力和储能动力发电系统      4-1  钢结构 

     第二实施例                        4-2  凹透镜 

E    太阳能量储存与释放装置            4-3  反射镜或平面镜与凹透镜组合 

F    加热区位                          4-4  操控机构 

G    钢筋混凝土基础                    4a   具有凹透镜组合行列的太阳能空 

SE   太阳能                                 气加热装置 

1    支撑结构与迴转通道                4b   具有反射镜与凹透镜组合阵列 

1-1  上升热气流上升通道                     的太阳能空气加热装置 

1-2  下降通道                          5    变速机构 

1-3  钢骨框架结构或钢筋混凝土框架结构 

1-4  分隔墙                            6    空气压缩机 

1-5  蓄能器                            7    高压气储存筒槽 

1-6  开放空间                          8    逆止阀 

1-7  玻璃防护顶层                      9    电磁控制阀 

1-8  避雷装置                          10   调压阀或节流阀 

1-9  电梯或楼梯                        11   管道 

1-10 钢筋混凝土防护顶层                12   气轮机或气马达或涡轮机 

1-11 横梁                              13   上水位蓄水库 

1-12 立柱                              14   下水位水库 

1-13 水箱                              15   水轮机发电机组 

1-14 进水管                            16   导水槽 

2    迴转体系                          17   深水池      24  离合器 

2-1  负载中心轴                        18   引水渠      25  提水机 

2-2  负载轮                            19   水管        26  联轴器 

2-3  动力输出轴                        20   自动控制阀门 

2-4  动力输出轮                        21   过滤网 

2-5  长节距链条                        22   发电机 

2-6  轴承                              23   自动控制系统 

Claims (9)

1.一种太阳能动力系统，其特征是：

包含：具有上升热气流上升通道(1-1)和下降通道(1-2)的数米至数百米高度的支撑结构与回转通道(1)，该支撑结构与回转通道(1)设置有能形成旋转动力的回转体系(2)，回转体系的长节距链条(2-5)上等份均匀地分布安装有数个至数百个承受热气流向上推升的浮升动力器(3)；

支撑结构宽度方向居中部位，负载中心轴(2-1)至动力输出轴(2-3)之间构筑有隔热保温的分隔墙(1-4)；

于上升热气流上升通道内侧、分隔墙前面设有面积相当于分隔墙的集成的蓄能器(1-5)，它由数个至数百个独立蓄能器集成，每个蓄能器设有安全阀和注水、排水设施；

支撑结构与回转通道(1)底部1米至数十米高度为没有隔开的上升热气流上升通道和下降通道互通的开放空间区域(1-6)；

于上升热气流上升通道(1-1)区域周围至少在二个方位数米至数百米距离位置，设有至少二座十数米至数百米高度的布设有十数个至数百个凹透镜和/或反光镜与凹透镜组合的太阳能空气加热装置(4)，该太阳能空气加热装置可聚焦太阳能(SE)高效加热所设定上升通道(1-1)的数个至数百个加热区位(F)空间的空气；

在上升热气流上升通道(1-1)底部开放空间区域中，回转体系运行路径下方空间，设置有吸收太阳能量的太阳能量储存与释放装置(E)。

2.根据权利要求1所述的太阳能动力系统，其特征是：

所述支撑结构与回转通道(1)是以钢骨框架结构或钢筋混凝土框架结构(1-3)构成，高度十数米至数百米，宽度方向居中部位纵向构筑的钢筋混凝土剪力墙或隔热墙作为分隔墙(1-4)，构成两个作为回转体系(2)运行的自由空间通道，其中一通道是上升热气流上升通道(1-1)，另一通道是下降通道(1-2)；

在上升热气流上升通道内侧、分隔墙前面，设置有和分隔墙大体相等面积的蓄能器(1-5)，其为扁平状金属容器，由数个至数百个独立蓄能器集成，每个蓄能器设有进水口，所述进水口以水管连通到防护顶层(1-10)供水箱(1-13)；

支撑结构与回转通道(1)底部区域1米至数十米高度范围为供冷空气流通的不封闭开放空间(1-6)；支撑结构与回转通道(1)之顶端区域，距离回转体系(2)运行轨迹0.2米至数米间距，在上升通道范围的顶端区域，以透光玻璃铺设遮雨雪的防护顶层(1-7)；在下降通道范围的顶端区域以钢筋混凝土与防水材 料筑设成防护顶层(1-10)，并在其上面设置避雷装置(1-8)和供水箱(1-13)；框架结构(1-3)一外侧设有从地面通达顶端的垂直升降电梯(1-9)或楼梯。

3.根据权利要求1所述的太阳能动力系统，其特征是：

所述回转体系(2)包含：一负载中心轴(2-1)被支撑可转动地、水平地设置于支撑结构与回转通道(1)上部区位，负载中心轴两端各设有一相互对称的负载轮(2-2)，两轮间距0.2米至数十米；一动力输出轴(2-3)被支撑可转动地、水平地设置在支撑结构与回转通道下部区位负载中心轴铅垂线下方，动力输出轴两端分别设有一相互对称的动力输出轮(2-4)，两轮之间有0.2米至数十米的间距；

一对长节距链条(2-5)相互对称地各自分别适度张紧地环绕悬挂啮合于负载轮(2-2)和动力输出轮(2-4)上，构成一种转动运行回路；

两条长节距链条(2-5)上等份均匀地分布装设数个至数百个被热气流向上推升运行的浮升动力器(3)；

以负载中心轴与动力输出轴中心连线(C)为中分界，一边为上升热气流上升通道R区域，另一边为下降通道L区域，位于R区域的长节距链条上的浮升动力器(3)和位于L区域的长节距链条上的浮升动力器(3)之重量皆相等或大体相等。

4.根据权利要求1所述的太阳能动力系统，其特征是：

所述浮升动力器(3)为一种具有热气伞浮升功能的圆弧顶形状(3-1)或斜面顶形状的∩形物体，它可以用金属材料成型或耐高温非金属材料做成，以钢管构成支撑与固定框架(3-2)，框架两边居中部位具有将浮升动力器安装于长节距链条上的螺栓通孔(3-3)。

5.根据权利要求1所述的太阳能动力系统，其特征是：

所述太阳能空气加热装置(4)之构成：具有稳固地筑设于指定位置的至少二座数十米至数百米高度的钢结构(4-1)，其上分别在所设定部位分布设置组成数个至数十个行列的数十个至数百个凹透镜(4-2)，每行凹透镜组合设有可调节聚能聚焦方向、角度的自动控制或人工操纵的操控机构(4-4)；

上述钢结构，其上还分别在所设定部位分布设置有组合成数个至数十个行列的数十组至数百组平面镜或反光镜与凹透镜组合(4-3)，每个反光镜与凹透镜组合(4-3)设有调控聚能聚焦加热加热区位(F)的方向角度的可通过自动控制系统或人工操作方式调控的操控机构(4-4)。

6.根据权利要求1所述的太阳能动力系统，其特征是：

所述太阳能储存与释放装置(E)具有一个金属容器，内部容纳导热系数高 的液体介质，金属容器设有压力释放安全阀和注水、排水及保温设施；其也可以是一个可被太阳能加热达数百摄氏度的金属物体或数块至十数块金属板叠加组合体。

7.一种产生旋转动力的方法： 

利用太阳能透过高效的太阳能空气加热装置(4)或太阳能空气加热手段对所设定区域进行空气加热，令被加热区域空气的温度高于周围环境空气温度，利用此被加热高温空气形成的强力热气流提升、驱动被支撑结构稳定支撑的、重量平衡的可以向上运动并构成环路运行形成旋转动力和输出动力的运转体系(2)，所述运转体系(2)具有数个至数十个甚至数百个具有热气伞浮升力作用的浮升动力器(3)。 

8.一种太阳能动力和储能动力发电系统，其特征是： 

包含：至少两座如权利要求1至6任一项所述的太阳能动力系统(SP)，其中至少一座设为第一太阳能动力系统(A)，通过离合器(24)、变速机构(5)联结输出动力驱动发电机(22)发电，另外至少一座设为第二太阳能动力系统(B)，以离合器或联轴器联结驱动空气压缩机(6)，或数座至数十座第二太阳能动力系统分别以离合器(24)或钢性联结驱动各自对应的一部至数部空气压缩机(6)； 

所述空气压缩机分别通过设有逆止阀(8)、电磁控制阀(9)或闸阀的管道(11)连接各自对应的至少一个或连设数个并联的高压气储存筒槽(7)，高压气能量蓄积于高压气储存筒槽； 

所有高压气储存筒槽(7)以设有电磁控制阀(9)、调压阀(10)或节流阀的管道(11)连接气轮机(12)或气马达或涡轮机，此气轮机以离合器(24)联结发电机(22)，构成太阳能动力和储能动力发电系统(C)； 

太阳能动力和储能动力发电系统的运转发电方式是： 

a.于白天有太阳能时，第一太阳能动力系统(A)作功驱动发电机运转发电，而第二太阳能动力系统(B)运转作功驱动空气压缩机(6)运转产生高压缩气蓄积于高压气储存筒槽； 

b.而当没有太阳能时，由储能动力发电系统作功发电： 

透过布设的自动控制系统(23)一系列控制指令控制：第一太阳能动力系统(A)联结发电机的离合器断开，包括第二太阳能动力系统构成的储能动力发电系统中，已蓄积饱和高压缩气的高压气储存筒槽之中的一个筒槽(7)的电磁控制阀(9)被自动打开，调压阀被设定于适当压力值，高压气通过管道(11)输出驱动气轮机或气马达或涡轮机(12)运转，同时，所应对的离合器闭合联 结驱动发电机(22)运转发电。 

9.一种太阳能动力和储能动力发电系统，其特征是： 

包含：至少两座如权利要求1至6任一项所述的太阳能动力系统(SP)，其中至少一座设为第一太阳能动力系统(A)，以离合器(24)变速机构(5)联结输出动力驱动发电机(22)，另外至少一座设为第二太阳能动力系统(B)，以离合器(24)或联轴器联结至少一台提水机(25)，或数座至数十座太阳能动力系统作为第二太阳能动力系统(B)，以离合器或适当手段方式联结分别各自对应驱动的提水机(25)； 

一座具有数十米至数百米高度的上水位蓄水库(13)，筑设于第二太阳能动力系统与提水机周边； 

提水机(25)设置于深水池(17)之基础上，机顶部设有将盛水筒提上之水泄流至上水位蓄水库(13)之导水槽(16)； 

一下水位水库(14)位于第二太阳能动力系统一侧区域，下水位水库(14)底面较地平面低数米至数十米；至少有一条引水渠(18)，引水渠(18)之入水口连通水源的江河或湖或海，引水渠(18)出水口连通深水池或下水位水库(14)；深水池位于下水位水库(14)里邻近第二太阳能动力系统； 

水轮机发电机组(15)设置在下水位水库(14)一个平台上或水库旁边，水管(19)连通水轮机发电机组水轮机之进水口和设置于上水位蓄水库的出水口的自动控制阀门(20)接头； 

太阳能动力和储能动力发电系统的运转发电模式为： 

a.当有阳光时段，第一太阳能动力系统(A)作功驱动发电机(22)运转发电，同时，第二太阳能动力系统(B)也运转驱动各自所对应联结的提水机(25)运转，水自深水池输送到上水位蓄水库，储存水力； 

b.当夜晚或阴天没有太阳之时段，第一和第二太阳能动力系统也停止运转，此时段，储能动力系统发挥功能，透过布设的自动控制系统(23)之一系列检测控制指令，第一太阳能动力系统联结发电机的离合器断开，此发电机停止运转；同时，储能动力发电系统的上水位蓄水库的自动控制阀门(20)被打开，通过水管(19)泄流的水力驱动水轮机发电机组(15)运转发电。 

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