CN107667218A - 超清洁电力生产系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电力生产系统(1)，其特征在于，其包括至少一个包括对抗性地运作的第一模块(2)和第二模块(3)的组件。所述第一模块(2)和所述第二模块(3)是相同的、对称的，并且各自包括：各自地连接到第一液体罐(4)或第二液体罐(5)的主容器(21，31)；能够在主容器(21，31)中移动的外部压载容器(22，32)；能够在外部压载容器(22，32)中移动的内部压载容器(23，33)；悬挂在所述外部压载容器(22，32)上并且能够竖直展开或合拢的压载裙部(24，34)；以及用于将外部压载容器(22，32)和内部压载容器(23，33)的运动传递到交流发电机(14，17)的第一传动装置(12，13)和第二传动装置(15，16)。

Description

超清洁电力生产系统

技术领域

本发明涉及一种使用至少两种永久性的且无污染的力(如地面重力和阿基米德浮力)的电力生产系统。

背景技术

现今，找到不使用常规能源的生产电力的方法似乎至关重要，特别是考虑到化石燃料源的稀缺。另外，这些常规能源主要的缺点是在难以回收的废物的气体释放和向大气中或地面上进行排放方面特别污染。核电厂尤其如此。

所以，使用可再生能源的电力生产系统的发展速度这几年加快。因此，太阳能电池板阵列和/或风力发电厂的数量，或者如在美国专利申请2012/006015中描述的水下水力发电机，见证了大量增长。

然而，这些电力生产系统制造复杂，并且不总是具有大量输出，因为它们的输出取决于这些电力生产系统安装的地点的天气状况(阳光的功率和持续时间以及风力)。因此，这种不能在任何地方安装的电力生产系统需要在任何安装之前研究指导，以便检查给定地点的天气状况是否使得可以有利地安装所述电力生产系统。

发明内容

因此，本发明的目的是克服上述缺点，并且提出使用至少两个永久性的力(如地球重力和阿基米德浮力)的已知电力生产系统的替代方案；其中这种替代方案使得可以使用可再生能源产生电力，而不对所述源产生任何有害影响，并且没有任何污染排放物排放到大气中或地面上，在正常基础上不依赖于安装地点的天气条件。

根据本发明的第一个目的，因此提出了一种电力生产系统，其包括至少一个包括对抗性地运作的第一模块和第二模块，所述第一模块和所述第二模块是相同的、对称的，并且各自包括主容器，所述主容器各自地，在一方面连接到第一液体罐或第二液体罐，在另一方面，连接到第一排放口或第二排放口，并且能够用所述液体填充或者被排空，所述系统的特征在于，所述第一模块和所述第二模块各自包括：

外部压载容器，其能够用主容器中所含的液体填充或者被排空以便在主容器中移动；

内部压载容器，其能够填充或排空另一模块的内部压载容器中所含的液体以便在外部压载容器中移动；

压载裙部，其悬挂在所述外部压载容器上并且能够填充或排空另一模块的压载容器中所含的液体以便被竖直展开或合拢；

第一传动装置，其将外部压载容器与主容器连接并且使得可以将外部压载容器的运动倍增倍增并且传递到交流发电机；以及

第二传动装置，其将内部压载容器连接到外部压载容器并且使得可以将内部压载容器的运动倍增倍增并且传递到交流发电机。

所述电力生产系统在第一模块与第二模块之间更优选地包括：

下阀，其能够使主容器的下部部分相关联；

上阀，其能够使主容器的上部部分相关联；

第一导液管，其布置在两个下阀与上阀之间，并且在某些条件下能够使内部压载容器相关联；

第二导液管，其布置在下阀下方，并且能够使压载裙部的下部部分相关联；以及

可延伸通气管，其连接外部压载容器的顶部以便允许根据所述外部压载容器的填充或排空来输送所述外部压载容器中所含的空气。

有利地，所述主容器包括：

第一阀，其布置在下部部分中，允许通过使其分别与第一罐和第二罐相关联来填充所述主容器；

第二阀，其布置在其底部上，并且允许通过使其分别与第一排放口和第二排放口相关联来排空所述主容器。

有利地，第一传动装置和第二传动装置中的每一个包括至少一个制动构件。

外部压载容器更优选地包括：

第一阀，其布置在下部部分中并且允许通过使其与主容器相关联来填充或排空外部压载容器；

第二下阀，其允许通过在某些条件下由导液管的介入，使所述内部压载容器的下部部分和内部压载容器的上部部分相关联来排空内部压载容器；以及

第三上阀，其允许通过在某些条件下由导液管的介入，使所述内部压载容器的上部部分和内部压载容器的下部部分相关联来填充内部压载容器。

而且，内部压载容器有利地包括：

第一管，其在下部部分中延伸并且允许通过在某些条件下由第二阀和导液管的介入，使内部压载容器的上部部分相关联来排空所述内部压载容器；以及

第二管，其在上部部分中延伸并且允许通过在某些条件下由第二阀和导液管的介入，使内部压载容器的下部部分相关联来填充所述内部压载容器。

同样地，压载容器包括阀，所述阀布置在下部部分中，以将其连接到第二导液管并且允许填充或排空所述压载容器。

根据优选实施例，压载容器，在下部部分中包括刚性底板和可竖直变形的侧边缘，压载容器经由其上表面与外部压载容器的底部成一体，并且通过紧固到底板上的可伸缩吊架悬挂在所述外部压载容器上，以如此方式使得所述压载容器保持在与主容器的底部固定且恒定的距离处。

此外，第一传动装置是液压型的，并且各自包括至少一个第一气缸和一个第二气缸，每个气缸能够在压力下产生流体以便致动连接到交流发电机的液压马达，所述第一气缸包括紧固到主容器的相应底部上的圆柱形主体，其中活塞可与相关联的外部压载容器成一体移动，第二气缸包括紧固到所述主容器的相应上表面上的圆柱形主体，其中活塞可与相关联的外部压载容器成一体移动，其中外部压载容器的第一气缸和第二气缸通过液压回路与外部压载容器的第一气缸和第二气缸连接。

同样地，第二传动装置是液压型的，并且各自包括至少一个第一气缸和一个第二气缸，每个气缸能够在压力下产生流体以便致动连接到交流发电机的液压马达，所述第一气缸包括紧固到所述外部压载容器的相应底部上的圆柱形主体，其中活塞可与相关联的内部压载容器成一体移动，所述第二气缸包括紧固到所述外部压载容器的相应上表面上的圆柱形主体，其中活塞可与相关联的内部压载容器成一体移动，其中外部压载容器的第一气缸和第二气缸通过液压回路连接在一起。

根据后一种构造，第一传动装置和第二传动装置的制动构件有利地是设置在第一传动装置和第二传动装置的液压回路上的制动阀。

根据替代实施例，电力生产系统包括多个组件，所述多个组件包括第一模块和第二模块，并且其特征在于，所述第一组件的元件的运动相对于第二组件的元件的运动顺序移位，其中所述第二组件的元件的运动相对于第三组件的元件的运动顺序移位，以此类推。

有利地，主容器的第一阀和第二阀中的每一个、外部压载容器的第一阀和第二阀中的每一个，以及下阀和上阀中的每一个耦接到交流发电机。

根据替代实施例，所述第一模块和所述第二模块各自包括上压载裙部，其布置外部压载容器的顶部上并且能够由同一模块的由此被称为下压载容器的压载容器中所含的液体填充或排空，以便被竖直展开或合拢。

上压载容器，在上部部分中包括刚性顶板和可竖直变形的侧边缘，更优选地经由其下表面与外部压载容器成一体，并且由紧固到所述外部压载容器上的可伸缩吊架悬挂。

附图说明

参照附图，在作为非限制性实例提供的根据本发明的电力生产系统的特定实施例的以下描述中，其它优点和特征将更好地显现，其中：

图1是根据本发明的电力生产系统的图解横截面视图；

图2A至2N是图1的系统在能量生产循环的不同顺序处的图解横截面视图。

具体实施方式

参照图1，根据本发明的电力生产系统1包括相邻布置的第一模块2和第二模块3。

所述第一模块2包括能够容纳液体(更优选地，水)的主容器21、布置在所述主容器21内部的外部压载容器22、布置在所述压载容器22内部的内部压载容器23以及悬挂在压载容器22上的具有可变几何形状的压载裙部24，所述主容器21、压载容器22、内部压载容器23和压载容器24能够填充和排空所述液体。

同样，所述第二模块2包括主容器31、外部压载容器32、内部压载容器33以及具有可变几何形状的压载裙部34，主容器31、外部压载容器32和内部压载容器33和压载容器34更优选地分别与第一模块2的主容器31、外部压载容器32和内部压载容器33以及压载容器34相同。

外部压载容器22、32中的每一个具有大致平行六面体的形状，由金属或复合材料制成，并且能够接收大量的水以便获得相当大的质量。

内部压载容器23、33中的每一个具有类似于相关联的外部压载容器22、32的构造和几何形状。

外部压载容器22、32和内部压载容器23、33在重力或阿基米德浮力的作用下可竖直移动。

所述第一模块2和所述第二模块3各自包括液体入口阀和/或液体出口阀，并且连接在一起对抗性运行，即当第一模块2的容器或裙部被填充时，第二模块3的类似容器或裙部是空的，和/或当第一模块2的容器或裙部处于高位置时，第二模块3的类似容器或裙部处于低位置。

同样，第一模块2的主容器21包括布置在所述主容器21的与第二模块3相对的一侧上的下部部分中并且允许通过使其与第一液体罐4相关联来填充所述主容器21的第一阀211。所述主容器21还包括布置在其与第二模块3相对的一侧上的底部213上并且允许通过使其与第一排放口214相关联来排空所述主容器21的第二阀212。

同样地，第二模块3的主容器31包括布置在所述主容器31的与第一模块2相对的一侧上的下部部分中并且允许通过使其与第二液体罐5相关联来填充所述主容器21的第一阀311。所述主容器31还包括布置在其与第一模块2相对的一侧上的底部313上并且允许通过使其与第二排放口314相关联来排空所述主容器31的第二阀312。

所述第一罐4和第二罐5有利地被连续地或顺序地供应天然水源，例如海、湖或水道，所述天然水源使得可以利用第一罐4和第二罐5与第一排放口214和第二排放口314之间的高低水位的差异。

电力生产系统1在第一模块2与第二模块3之间还包括：

——下阀6，其能够使第一模块2的主容器21和第二模块3的主容器31的相应下部部分相关联；

——上阀7，其能够使第一模块2的主容器21和第二模块3的主容器31的相应上部部分相关联；

——第一导液管8，其布置在两个下阀6与上阀7之间，并且能够在某些条件下与第一模块2和第二模块3的相应内部压载容器23、33相关联；

——第二导液管9，其布置在下阀6下方，并且能够使第一模块2的压载裙部24和第二模块3的压载裙部34的相应下部部分相关联；以及

——可延伸通气管10，其连接第一模块2的外部压载容器22的顶部和第二模块3的外部压载容器32的顶部，以便允许根据所述外部压载模块的填充或排空来输送所述外部压载容器22、32中所含的空气。

第一模块2的外部压载容器22包括布置在所述外部压载容器22的与第二模块3相对的一侧上的下部部分中并且允许通过与外部压载容器22和第一模块2的主容器21相关联来填充或排空外部压载容器22的第一阀221。

此外，第一模块2的外部压载容器22在第二模块3的侧面上包括：

——第二下阀222，其允许通过在某些条件下由导液管8的介入，使所述内部压载容器23的下部部分和第二模块3的内部压载容器33的上部部分相关联来排空第一模块2的内部压载容器23；以及

——第三上阀223，其允许通过在某些条件下由导液管8的介入，使所述内部压载容器23的上部部分和第二模块3的内部压载容器33的下部部分相关联来填充第一模块2的内部压载容器23。

而且，第一模块2的内部压载容器23包括：

——第一管231，其沿着第二模块3的方向在所述内部压载容器23的下部部分中延伸，并且允许通过在某些条件下由第二阀222和导液管8的介入，使第二模块3的内部压载容器33的上部部分相关联来排空所述内部压载容器22；以及

——第二管232，其沿着第二模块3的方向在所述内部压载容器23的上部部分中延伸，并且允许通过在某些条件下由第二阀223和导液管8的介入，使第二模块3的内部压载容器33的下部部分相关联来填充所述内部压载容器22。

第一模块2的压载容器24经由其上表面241与外部压载容器22的底部224成一体，并且通过未示出的可伸缩吊架悬挂在所述外部压载容器22上，其中所述外部压载容器22更优选地是液压型的并且包括气缸，以便允许所述压载容器24的展开和合拢，其中压载容器24悬挂在外部压载容器22之后以便倍增其有用水的体积。

所述压载容器24具有可变的几何形状，并且在下部部分中包括刚性且加强的底板242，除了可伸缩吊架之外，竖直变形的侧边缘243，有利地为波纹管的形式，也紧固在所述底板242上，这样使得上表面241和底板242可以集合在一起以便将其所含的液体送入到第二模块3的压载容器34，或者上表面241和底板242可以移动分开以便接收所述压载容器34中所含的液体。

最后，第一模块2的压载容器24包括阀，该阀未示出、布置在所述压载容器24的下部部分中以便将压载容器24连接到第二导液管9并且允许填充或排空压载容器24。为此，所述压载容器24的底板242保持在与主容器21的底部213固定且恒定的距离处。

根据第一模块2类推，第二模块3使得其外部压载容器32包括第一阀321，所述第一阀321布置在所述外部压载容器32的与第一模块2相对的一侧上的下部部分中，并且允许通过使外部压载容器32和第二模块3的主容器31相关联来填充或排空所述外部压载容器32。

此外，第二模块3的外部压载容器32在第一模块2的侧面上包括：

——第二下阀322，其允许通过在某些条件下由导液管8的介入，使所述内部压载容器33的下部部分和第一模块2的内部压载容器23的上部部分相关联来排空第一模块2的内部压载容器33；以及

——第三上阀323，其允许通过在某些条件下由导液管8的介入，使所述内部压载容器33的上部部分和第一模块2的内部压载容器23的下部部分相关联来填充第二模块3的内部压载容器33。

而且，第二模块3的内部压载容器33包括：

——第一管331，其沿着第一模块2的方向在所述内部压载容器33的上部部分中延伸，并且允许通过在某些条件下由第二阀322和导液管8的介入，使第一模块2的内部压载容器23的上部部分相关联来排空所述内部压载容器32；以及

——第二管332，其沿着第一模块2的方向在所述内部压载容器33的上部部分中延伸，并且允许通过在某些条件下由第二阀323和导液管8的介入，使第一模块2的内部压载容器23的下部部分相关联来填充所述内部压载容器32。

第二模块3的压载容器34经由其上表面341与外部压载容器32的底部324成一体，并且通过未示出的可伸缩吊架悬挂在外部压载容器32上，其中外部压载容器32更优选地为液压型的并且包括气缸以便允许所述压载容器34的展开和合拢，所述可伸缩吊架悬挂在外部压载容器32之后，以便倍增其有用水的体积并且因此倍增水的有用质量。

第二模块3的可伸缩吊架液压地连接到对抗性运行的第一模块2的可伸缩吊架上。因此，当外部压载容器32下降时，保持第二模块3的压载容器34的液压吊架将使其保持在与主容器31的底部313固定且恒定的距离处，并且液压连接将允许在第一模块2的压载容器34的可伸缩吊架中的反向移动。

所述压载容器34具有可变的几何形状，并且在下部部分中包括刚性且加强的底板342，除了可伸缩吊架之外，可竖直变形的侧边缘343，有利地为波纹管的形式，也紧固在所述底板342上，这样使得上表面341和底板342可以集合在一起以便将其所含的液体送入到第一模块2的压载容器24，或者上表面341和底板342可以移动分开以便接收所述压载容器24中所含的液体。

最后，第二模块3的压载容器34包括阀，该阀未示出、布置在所述压载容器34的下部部分中以便将所述压载容器34连接到第二导液管9并且允许填充或排空压载容器34。为此，如上所述，所述压载容器34的底板342保持在与主容器31的底部313固定且恒定的距离处。

电力生产系统1还包括至少第一传动装置12、13，所述第一传动装置12、13将第一模块2的外部压载容器22和第二模块3的外部压载容器32分别连接到相关联的主容器21、31，所述第一传动装置12、13使得可以将相关联的外部压载容器22、32的竖直交替移动倍增并且传递给交流发电机14，以便产生电流。

此外，这些第一传动装置12、13各自包括制动构件，所述制动构件未示出，使得可以阻挡外部压载容器22、32中的每一个就位，并且当相关联的主容器21、31中的水位没有达到其最大高度时不允许外部压载容器22、32中的每一个在阿基米德浮力作用下上升，或者当相关联的主容器21、31中的水位尚未达到其最小高度时不允许外部压载容器22、32中的每一个在重力作用下下降。相反，当主容器21、31中的水位最佳时，每个制动构件允许外部压载容器22、32中的每一个由于重力而竖直下降，或者在阿基米德浮力的作用下竖直上升。

根据未示出的优选实施例，第一传动装置12、13是液压型的，并且各自包括至少一个第一气缸和一个第二气缸，每个气缸能够在压力下产生流体，有利地产生油，以便致动连接到交流发电机14的液压马达。

第一气缸包括紧固到所述主容器21、31的相应底部213、313上的圆柱形主体，其中活塞可与相关联的外部压载容器22、32成一体移动，并且取决于其由阿基米德浮力和由重量产生的竖直向下和向上移动。

第二气缸包括紧固到所述主容器21、31的相应上表面215、315上的圆柱形主体，其中活塞可与相关联的外部压载容器22、32成一体移动，并且取决于其由阿基米德浮力和由重量产生的竖直向下和向上移动。

有利地，第一气缸的活塞和第二气缸的活塞是穿过相关联的外部压载容器22、32的单一且相同的部件。

在第一传动装置12、13中使用的流体在闭合回路中流动。实际上，第一传动装置12和13通过液压回路(未示出)连接在一起，所述液压回路可承受高压并且允许通过油将外部压载容器22的第一气缸与外部压载容器的32第一气缸连接，这样使得回路的每个长度相同并且移动的同步性是完美的，当外部压载容器22下降时，外部压载容器32将上升。

在这种构造中，制动构件是设置在液压回路上并且使得可以完全展开或合拢油流通道的制动阀。每个制动阀是例如定位在每个第一气缸和第二气缸的出口处并且能够通过伺服控制被100％闭合的蝶阀型阀。该制动阀可以闭合以便阻挡外部压载容器22、32中的每一个就位，或者100％断开以便使外部压载容器22、32中的每一个竖直上下移动。

而且，电力生产系统1还包括至少两个第二传动装置15、16，所述至少两个第二传动装置15、16将第一模块2的内部压载容器23和第二模块3的内部压载容器33分别连接到相关联的外部压载容器22、32，其中所述第二传动装置15、16使得可以倍增竖直交替移动并且将其从相关联的内部压载容器23、33传递到交流发电机17，以便产生电流。

此外，这些第二传动装置15、16各自包括制动构件，所述制动构件未示出，使得可以阻挡内部压载容器23、33中的每一个就位，并且当相关联的外部压载容器22、32中的水位尚未达到其最大高度时不允许内部压载容器23、33中的每一个在阿基米德浮力作用下上升，或者当相关联的外部压载容器22、32中的水位没有达到其最小高度时不允许内部压载容器23、33中的每一个在重力作用下下降。相反，当外部压载容器22、32中的水位最佳时，每个制动构件允许内部压载容器23、33中的每一个由于重力而竖直下降，或者在阿基米德浮力作用下竖直上升。

根据未示出的优选实施例，第二传动装置15、16是液压型的，并且各自包括至少一个第一气缸和一个第二气缸，每个气缸能够在压力下产生流体，有利地产生油，以便致动连接到交流发电机17的液压马达。

第一气缸包括紧固到所述外部压载容器22、32的相应底部224、324上的圆柱形主体，其中活塞可与相关联的内部压载容器23、33成一体移动，并且取决于其由阿基米德浮力和由重量产生的竖直向上和向下移动。

第二圆柱体包括紧固到所述外部压载容器22、32的相应上表面225、325上的圆柱形主体，其中活塞可与相关联的内部压载容器23、33成一体移动，并且取决于其由阿基米德浮力和由重量产生的竖直向下和向上移动。

有利地，第一气缸的活塞和第二气缸的活塞是穿过相关联的外部压载容器22、32的单一且相同的部件。

在第二传动装置15、16中使用的流体在闭合回路中流动。实际上，第二传动装置15和16的第一气缸和第二气缸通过承受高压的液压回路(未示出)连接在一起。

在这种构造中，制动构件是设置在液压回路上并且使得可以完全展开或合拢油流通道的制动阀。每个制动阀是例如定位在每个第一气缸和第二气缸的出口处并且能够通过伺服控制被100％闭合的蝶阀型阀。该制动阀可以闭合以便阻挡内部压载容器23、33中的每一个就位，或者100％断开以便允许内部压载容器23、33中的每一个竖直上下移动。

在不脱离本发明的范围的情况下，第一模块2和第二模块3的相应的内部压载容器23、33可以包括图中未示出的通气管，其将所述内部压载容器23、33分别与主容器21、31相关联，以便允许在排空或填充所述内部压载容器23、33期间输送空气。

参照图2A至图2N，现在将描述实现根据本发明的电力生产系统1的电力生产循环的各种顺序，所述根据本发明的电力生产系统1包括第一模块2和第二模块3构成的组件。

因此，参照图2A，第一步骤是这种情况：其中，一方面，第一模块2使得其主容器21是空的，其外部压载容器22被填充并被阻挡在高位置，其内部压载容器23是空的并且被阻挡在低位置，以及其压载裙部24被填充并且完全展开，而另一方面，第二模块3使得其主容器31几乎充满，其外部压载容器32是空的并且被阻挡在低位置，其内部压载容器33被填充并且被阻挡在高位置，以及其压载裙部24是空的并且完全合拢，其中各种容器的阻挡就位由于相关联的制动阀而获得。

外部压载容器22、32和内部压载容器23、33的高位置和低位置是与容纳它们的元件(即分别是主容器21、31和外部压载容器22、32)相关的相对位置。

参照图2B，由于第二导液管9和相关联的阀，通过对压载容器24施加压力而使外部压载容器22不再由于重力被阻挡并且下降，所述压力通常将压载容器24所含的液体送入到压载容器34。内部压载容器23不再在阿基米德浮力作用下被阻挡并且上升。而且，主容器31由于第二罐5中所含的并且通过第一阀311的液体而继续被填充。外部压载容器32不再在阿基米德浮力和被填充的压载容器34的展开的作用下被阻挡并且上升。内部压载容器33不再由于重力被阻挡并且下降。

参照图2C，第一模块2现在使得其外部压载容器22被填充并且处于低位置，其内部压载容器23是空的并且处于高位置，以及其压载裙部24是空的并且完全合拢。第二模块3现在使得其主容器31完全充满，根据互连容器的原理，其液位与第二罐5的液位处于相同的高度，其外部压载容器32是空的并且被阻挡在高位置，其内部压载容器33被填充并且处于低位置，以及其压载裙部34被填充并且完全展开。

参照图2D，第一阀221断开，这允许外部压载容器22被排空到主容器21中，其中外部压载容器22和内部压载容器23分别被阻挡在低位置和高位置。第一阀321断开，这允许主容器31被排空并且填充外部压载容器32，其中外部压载容器32和内部压载容器33分别被阻挡在高位置和低位置。外部压载容器32中所含的空气经由通气管10被送入到外部压载容器22中，以便于相应地填充和排空所述外部压载容器32、22。

参照图2E，第一模块2现在使得其主容器21部分地被填充，其外部压载容器22是空的并且被阻挡在低位置，其内部压载容器23是空的并且被阻挡在高位置，以及其压载裙部24是空的并且完全合拢。第二模块3现在使得其主容器31部分地被填充，其外部压载容器32充满并且被阻挡在高位置，其内部压载容器33充满并且被阻挡在低位置，以及其压载裙部34被填充并且完全展开。

参照图2F，第一阀211断开，这允许第一罐4继续填充主容器21，其中外部压载容器22和内部压载容器23分别被阻挡在低位置和高位置。第二阀312断开，这允许主容器31继续被第二排放口314排空，其中外部压载容器32和内部压载容器33分别被阻挡在高位置和低位置。主容器21中所含的空气经由上阀7被送入到主容器31中，以便于相应地填充和排空所述主容器21、31。

参照图2G，第一模块2现在使得其主容器21实际上被填充，其外部压载容器22是空的并且被阻挡在低位置，其内部压载容器23是空的并且被阻挡在高位置，以及其压载裙部24是空的并且完全合拢。第二组件3现在使得其主容器31完全是空的，其外部压载容器32充满并且被阻挡在高位置，其内部压载容器33充满并且被阻挡在低位置，以及其压载裙部34被填充并且完全展开。

参照图2H，第一模块2和第二模块3使得内部压载容器23的第二管232、外部压载容器22的第三阀223、第一导液管8、外部压载容器32的第二阀322和内部压载容器33的第一管331被构造成使内部压载容器23和33相关联。第三阀223和第二阀322断开，这允许内部压载容器33被完全排空到内部压载容器23中。一旦内部压载容器23被完全填充，则第三阀223和第二阀322闭合。

参照图2I，由于第二导液管9和相关联的阀，通过对压载容器34施加压力而使外部压载容器32不再由于重力被阻挡并且下降，所述压力通常将压载容器34所含的液体送入到压载容器24。内部压载容器33在阿基米德浮力作用下不再被阻挡并且上升。而且，主容器21由于第一罐4中所含的并且通过第一阀211的液体而继续被填充。外部压载容器22在阿基米德浮力和被填充的压载容器24的展开的作用下不再被阻挡并且上升。内部压载容器23不再由于重力被阻挡并且下降。

参照图2J，第二模块3现在使得其外部压载容器32被填充并且处于低位置，其内部压载容器33是空的并且处于高位置，以及其压载裙部34是空的并且完全合拢。第一模块2现在使得其主容器21完全充满，根据互连容器的原理，其液位与第一罐4的液位处于相同的高度，其外部压载容器22是空的并且被阻挡在高位置，其内部压载容器23被填充并且处于低位置，以及其压载裙部24被填充并且完全展开。

参照图2K，第一阀321断开，这允许外部压载容器32被排空到主容器31中，其中外部压载容器32和内部压载容器33分别被阻挡在低位置和高位置。第一阀221断开，这允许主容器21被排空并且填充外部压载容器22，其中外部压载容器22和内部压载容器23分别被阻挡在高位置和低位置。外部压载容器22中所含的空气经由通气管10被送入到外部压载容器32中，以便于相应地填充和排空所述外部压载容器22、32。

参照图2L，第二组件3现在使得其主容器31部分地被填充，其外部压载容器32是空的并且被阻挡在低位置，其内部压载容器33是空的并且被阻挡在高位置，以及其压载裙部24是空的并且完全合拢。第一模块2现在使得其主容器21部分地被填充，其外部压载容器22充满并且被阻挡在高位置，其内部压载容器23充满并且被阻挡在低位置，以及其压载裙部24被填充并且完全展开。

参照图2M，第一阀311断开，这允许第二罐5继续填充主容器31，其中外部压载容器32和内部压载容器33分别被阻挡在低位置和高位置。第二阀212断开，这允许主容器21继续被第一排放口214排空，其中外部压载容器22和内部压载容器23分别被阻挡在高位置和低位置。主容器31中所含的空气经由上阀7被送入到主容器21中，以便于相应地填充和排空所述主容器31、21。

参照图2N，第一模块2现在使得其主容器21实际上被填充，其外部压载容器22是空的并且被阻挡在低位置，其内部压载容器23是空的并且被阻挡在高位置，以及其压载裙部24是空的并且完全合拢。第二模块3现在使得其主容器31完全是空的，其外部压载容器32充满并且被阻挡在高位置，其内部压载容器33充满并被阻挡在低位置，以及其压载裙部24被填充并且完全展开。在这种情况下，第一模块2和第二模块3使得内部压载容器23的第一管231、外部压载容器22的第二阀222、第一导液管8、外部压载容器32的第三阀323和内部压载容器33的的第二管332被构造成使内部压载容器23和33相关联。

最后，为了回到图2A的情况，断开第二阀222和第三阀323以便允许内部压载容器23完全排空到内部压载容器33中就足够了。一旦内部压载容器33完全被填充，第三阀223和第二阀322闭合。

参照图1，很好理解的是，由于第一传动装置12、13和第二传动装置15、16及它们相关联的交流发电机14、17，分别在主容器21、31和外部压载容器22、32内部的外部压载容器22、32和内部压载容器23、33在它们的高位置与低位置之间的相对往复移动产生电流。

根据有利的实施例，根据本发明的电力生产系统1包括由第一模块2和第二模块3构成的多个组件。在这种构造中，在所述组件中的每一个之间实现顺序移位是有意义的。所述顺序移位在于通过至少一个顺序将第一组件的元件的运动相对于第二组件的元件的运动进行移位，第二组件的元件的运动也相对于第三组件的元件的运动进行移位等，从而使电力的产生更加恒定，并且抑制生产的高峰期和低发期。

另外，根据未示出的替代实施例，为了进一步倍增电力的产生，根据本发明的电力生产系统1可以包括用于生产电力的附加装置。

因此，由于与第一传动装置12、13和第二传动装置15、16的第一气缸和第二气缸相关联的液压流体的加热而获得的热能可用于产生热水，所述热水可以：

——在寒冷时期，供应集体供暖、温室或专用工业，以及

——在不再需要集体供暖的炎热时期，为了电气生产的目的，供应例如斯特林型的、耦接到交流发电机的外部动力马达。

实际上，已知，外部动力马达的目的是使用第一传动装置12、13和第二传动装置15、16所述第一气缸和所述第二气缸的热水的热能产生用于有利地驱动交流发电机的机械能。

同样地，电力生产系统1的阀中的每一个，特别是主容器21、31的第一阀211、311和第二阀212、312中的每一个、外部压载容器22、32的第一阀221、321和第二阀222、322中的每一个，以及下阀6和上阀7中的每一个(无论其是液压的还是气压的)耦接到交流发电机，所述交流发电机仅在图1中示出以避免其它图的过载。

同样地，有利的是，第一导液管8、第二导液管9和通气管10还分别包括耦接到交流发电机的涡轮机81、91、101，所述涡轮机81、91、101仅在图1中示出以避免其它图的过载。

最后，很好理解的是，根据本发明的电力生产系统1特别有意义，易于实现并且是无污染的。实际上，需要水源用于连续供应第一罐4和第二罐5，使得第一罐4和第二罐5具有基本上恒定的液位。此外，所述系统1由于其液压回路闭合而不产生任何污染，并且用于移动第一模块2和第二模块3的各种元件的水不经历任何特定处理或任何温度升高。最后，所述系统1也可以生产热水，以供应工业建筑物或住宅建筑物。

其他实施例的描述

根据未示出的替代实施例，根据本发明的电力生产系统1在第一模块2和第二模块3中的每一个的相应外部压载容器22、32上还包括布置在所述外部压载容器22、32上方并且能够填充或排空液体以便被竖直展开或合拢的具有可变几何形状的上压载裙部。每个上压载容器经由其下表面与所述相关联的外部压载容器22、32的相应上表面225、325成一体，并且由未示出的可伸缩吊架悬挂，其中所述相关联的外部压载容器22、32更优选地是液压型的并且包括气缸，以便允许所述上压载容器的展开和合拢，其中所述上压载容器与外部压载容器22成一体，以便倍增其有用水的体积。

具有可变几何形状的所述上压载容器类似于上文所述的被称为下压载容器的压载容器24、34，并且在上部部分中包括刚性且加强的顶板，除了可伸缩吊架之外，可竖直变形的侧边缘，有利地为波纹管的形式，也紧固在所述顶板上，这样使得其下表面和顶板可以集合在一起以便将其所含的液体排出，或者其下表面和顶板可以移动分开以便接收液体。

外部压载容器22、32的下压载裙部24、34和上压载裙部经由允许水和空气从下裙部24、34通过到达上裙部并且相反地进行该过程的柱彼此连通。水和空气的交换也经由对抗作用在可变裙部之间进行，这意味着，当第一模块2的下压载裙部24、34和上压载裙部被水填充时，第二模块3的下压载裙部24、34和上压载裙部将被空气填充。

因此，在经由第一模块3或第二模块3使用由重力产生的力的情况下，分别由于下压载容器24和34，外部压载容器22和32将分别竖直下降，所述下压载容器24和34将随着竖直下降的发生而收回，因此损失质量，但是通过上压载容器的竖直向上展开，它们将完全移位，它们将经由连通柱分别从下压载容器24和34接收水，因此，所述上压载容器将含有分别与下压载容器24、34丢失的质量相同的质量。

因此，模块2、3的下压载裙部24、34和上压载裙部中所含的水的质量和空气的体积总和总是相同的，其中一个裙部总是作为另一个裙部的补充。

可变裙部可以相互连通，以节约用水，即一旦主容器及其下裙部被水填充，将会到达下死点，所述组件可以在排空水的主裙部和可变裙部的装配中被排空(至50％)，到达上死点，然后多余的水将被清除。

该替代实施例是特别有利的，因为一方面使得可以将大量的水添加到每个外部压载容器22、32，以便倍增由于重力而获得的电力，另一方面使得可以在外部压载容器32、22处添加大量的空气，以便倍增由阿基米德浮力获得的电力。

工业应用的可能性

众所周知，根据本发明的电力生产系统1更优选地安装在紧邻河附近，其中水来自上游，以便供应第一罐4和第二罐5，并且从第一模块2和第二模块3排出的水通过第一排放口214和第二排放口314排出到下游。然而，众所周知，所述电力生产系统1也可以安装在任何其它水源(例如，湖或海)附近。

最后，不言而喻，刚刚描述的根据本发明的电力生产系统1的实例仅仅是特定的说明，而不以任何方式限制本发明。

Claims (15)

1.一种电力生产系统(1)，包括至少一个包括对抗性地运作的第一模块(2)和第二模块(3)的组件，所述第一模块(2)和所述第二模块(3)是相同的、对称的，并且各自包括主容器(21，31)，所述主容器(21，31)各自地，在一方面，连接到第一液体罐(4)或第二液体罐(5)，在另一方面，连接到第一排放口(214)或第二排放口(314)，并且能够用所述液体填充或者被排空，所述系统的特征在于，所述第一模块(2)和所述第二模块(3)各自包括：

外部压载容器(22，32)，其能够用所述主容器(21，31)中所含的液体填充或者被排空以便在所述主容器(21，31)中移动；

内部压载容器(23，33)，其能够填充或排空另一模块的内部压载容器(33，23)中所含的液体以便在所述外部压载容器(22，32)中移动；

压载裙部(24，34)，其悬挂在所述外部压载容器(22，32)上并且能够填充或排空另一模块的压载容器(34，24)中所含的液体以便被竖直展开或合拢；

第一传动装置(12，13)，其将所述外部压载容器(22，32)连接到所述主容器(21，31)并且使得可以将所述外部压载容器(22，32)的运动传递到交流发电机(14)；以及

第二传动装置(15，16)，其将所述内部压载容器(23，33)连接到所述外部压载容器(22，32)并且使得可以将所述内部压载容器(23，33)的运动传递到交流发电机(17)。

2.根据权利要求1所述的系统(1)，其特征在于，所述第一传动装置(12，13)和所述第二传动装置(15，16)中的每一个包括至少一个制动构件。

3.根据权利要求1或2中的任一项所述的系统(1)，其特征在于，在所述第一模块(2)与所述第二模块(3)之间包括：

下阀(6)，其能够使所述主容器(21)和(31)的下部部分相关联；

上阀(7)，其能够使所述主容器(21)和(31)的上部部分相关联；

第一导液管(8)，其布置在所述两个下阀(6)与上阀(7)之间，并且在某些条件下能够使所述内部压载容器(23)和(33)相关联；

第二导液管(9)，其布置在所述下阀(6)下方，并且能够使所述压载裙部(24)和(34)的下部部分相关联；以及

可延伸通气管(10)，其连接所述外部压载容器(22)和(32)的顶部以便允许根据所述外部压载容器(22，32)的填充或排空来输送所述外部压载容器(22，32)中所含的空气。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的系统(1)，其特征在于，所述主容器(21，31)包括：

第一阀(211，311)，其布置在所述下部部分中，允许通过使其分别与第一罐(4)和第二罐(5)相关联来填充所述主容器(21，31)；

第二阀(212，312)，其布置在其底部(213，313)上，并且允许通过使其分别与所述第一排放口(214)和第二排放口(314)相关联来排空所述主容器(21，31)。

5.根据权利要求3或4中的任一项所述的系统(1)，其特征在于，所述外部压载容器(22，32)包括：

第一阀(221，321)，其布置在所述下部部分中并且允许通过使其与所述主容器(21，31)相关联来填充或排空所述外部压载容器(22，32)；

第二下阀(222，322)，其允许通过在某些条件下由所述导液管(8)的介入，使所述内部压载容器(23，33)的下部部分和所述内部压载容器(33，23)的上部部分相关联来排空所述内部压载容器(23，33)；以及

第三上阀(223，323)，其允许通过在某些条件下由所述导液管(8)的介入，使所述内部压载容器(23，33)的上部部分和所述内部压载容器(33，23)的下部部分相关联来填充所述内部压载容器(23，33)。

6.根据权利要求5所述的系统(1)，其特征在于，所述内部压载容器(23，33)包括：

第一管(231，331)，其在所述下部部分中延伸并且允许通过在某些条件下由所述第二阀(222，322)和所述导液管(8)的介入，使其与所述内部压载容器(33，23)的上部部分相关联来排空所述内部压载容器(23，33)；

第二管(232，332)，其在所述上部部分中延伸并且允许通过在某些条件下由所述第二阀(223，323)和所述导液管(8)的介入，使其与所述内部压载容器(33，23)的下部部分相关联来填充所述内部压载容器(23，33)；以及

通气口，其使所述内部压载容器(23，33)分别与所述主容器(21，31)相关联。

7.根据权利要求3至6中的任一项所述的系统(1)，其特征在于，所述压载容器(24，34)包括阀，所述阀布置在所述下部部分中，以将其连接到所述第二导液管(9)并且允许填充或排空所述压载容器(24，34)。

8.根据权利要求4至7所述的系统(1)，其特征在于，所述压载容器(24，34)，在下部部分中包括刚性底板(242，342)和可竖直变形的侧边缘(243，343)，所述压载容器(24，34)经由其上表面(241，341)与所述外部压载容器(22，32)的底部(224，324)成一体，并且通过紧固到所述底板(242，342)上的可伸缩吊架悬挂在所述外部压载容器(22，32)上，以如此方式使得所述压载容器(24，34)保持在与所述主容器(21，31)的底部(213，313)固定且恒定的距离处。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的系统(1)，其特征在于，所述第一传动装置(12，13)是液压型的，并且各自包括至少一个第一气缸和一个第二气缸，每个气缸能够在压力下产生流体以便致动连接到所述交流发电机(14)的液压马达，所述第一气缸包括紧固到所述主容器(21，31)的相应底部(213，313)上的圆柱形主体，其中活塞可与相关联的外部压载容器(22，32)成一体移动，其中所述第二气缸包括紧固到所述主容器(21，31)的相应上表面(215，315)上的圆柱形主体，其中活塞可与相关联的外部压载容器(22，32)成一体移动，其中所述外部压载容器(22)的所述第一气缸和所述第二气缸通过液压回路与所述外部压载容器(32)的所述第一气缸和所述第二气缸连接。

10.根据权利要求1至9中的任一项所述的系统(1)，其特征在于，所述第二传动装置(15，16)是液压型的，并且各自包括至少一个第一气缸和一个第二气缸，每个气缸能够在压力下产生流体以便致动连接到所述交流发电机(17)的液压马达，所述第一气缸包括紧固到所述外部压载容器(22，32)的相应底部(224，324)上的圆柱形主体，其中活塞可与相关联的内部压载容器(23，33)成一体移动，所述第二气缸包括紧固到所述外部压载容器(22，32)的相应上表面(225，325)上的圆柱形主体，其中活塞可与相关联的内部压载容器(23，33)成一体移动，其中所述外部压载容器(22，32)的所述第一气缸和所述第二气缸通过液压回路连接在一起。

11.根据权利要求9或10中的任一项所述的系统(1)，其特征在于，所述第一传动装置(12，13)和第二传动装置(15，16)的制动构件是设置在所述第一传动装置(12，13)和第二传动装置(15，16)的液压回路上的制动阀。

12.根据权利要求1至11中的任一项所述的系统(1)，其特征在于，包括多个具有第一模块(2)和第二模块(3)的组件，并且第一个所述组件中的元件的运动相对于第二个所述组件的元件的运动顺序移位，其中第二个所述组件中的元件的运动相对于第三个所述组件中的元件的运动顺序移位，以此类推。

13.根据权利要求1至12中的任一项所述的系统(1)，其特征在于，所述主容器(21，31)的第一阀(211，311)和第二阀(212，312)中的每一个、所述外部压载容器(22，32)的第一阀(221，321)和第二阀(222，322)中的每一个，以及所述下阀(6)和上阀(7)中的每一个都耦接到交流发电机。

14.根据权利要求1至13中的任一项所述的系统(1)，其特征在于，所述第一模块(2)和所述第二模块(3)各自包括上压载裙部，其布置所述外部压载容器(22，32)的顶部上并且能够由同一模块的由此被称为下压载容器的所述压载容器(24，34)中所含的液体填充或排空，以便被竖直展开或合拢。

15.根据权利要求14所述的系统(1)，其特征在于，所述上压载容器在上部部分中包括刚性顶板和可竖直变形的侧边缘，所述上压载容器经由其下表面与所述外部压载容器(22，32)成一体，并且由紧固到所述外部压载容器(22，32)上的可伸缩吊架悬挂。