CN108757355A - 一种利用太阳能产生空气压差的绿色发电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用太阳能产生空气压差的绿色发电系统，包括光热箱组件、气动装置、负压气罐、风力装置、发电装置；本发明将规格相等的光热箱及依序等差递减的储气罐，通过同向的气路单向阀Ⅰ彼此串联成随序光照面积等差递增，即光能提供热量等差递增，而内部受热空气体积相等的光热管路。用其在同一光照条件下，首尾两端产生的气压差做功，使负压气罐内产生相对外部大气的负压强。另外风力装置在自然风能的作用下不断地抽取负压气罐内的空气，亦使负压气罐内产生对外大气的负压强，从而利用外大气进入负压气罐的过程通过发电装置发电。总之，本发明的发电系统用材普通，制造工艺简单，可行性和稳定性高。

Description

一种利用太阳能产生空气压差的绿色发电系统
技术领域
本发明属于绿色能源技术领域，具体涉及一种利用太阳能产生空气压差的绿色发电系统。
背景技术
太阳能是一种干净的可再生的新能源，越来越受到人们的青睐，在人们的生活和工作中有着广泛的应用，其中之一就是将太阳能转换为电能，太阳能电池就是利用太阳能工作的。而太阳能热电站的工作原理则是利用汇聚的太阳光，把水烧至沸腾变为水蒸气，然后用来发电。
利用太阳能发电有两大类型，一类是太阳光发电(亦称太阳能光发电)，另一类是太阳热发电(亦称太阳能热发电)。太阳能光发电是将太阳能直接转变成电能的一种发电方式。它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电四种形式，在光化学发电中有电化学光伏电池、光电解电池和光催化电池。太阳能热发电是先将太阳能转化为热能，再将热能转化成电能，它有两种转化方式。一种方式是将太阳热能直接转化成电能，如半导体或金属材料的温差发电，真空器件中的热电子和热电离子发电，碱金属热电转换，以及磁流体发电等。另一种方式是将太阳热能通过热机(如汽轮机)带动发电机发电，与常规热力发电类似，只不过是其热能不是来自燃料，而是来自太阳能。还有一种是通过热压差来达到发电的效果，例如太阳能塔。
一般太阳能塔是藉由柏努力原理与热对流原理，利用太阳能热产生热气流上升以带动具转子的发电装置，藉此产生电力以达到储能的效果，然而，一般太阳能塔为达到压差效果，则需建造巨高的烟囱才能达到高压差的效果，如需建构则有建地面积的考虑，且建构愈高则技术层次亦增高，相对风险也高，亦增加不少建造费用，因此无法降低发电成本。
发明内容
针对以上存在的技术问题，本发明提供一种利用太阳能产生空气压差的绿色发电系统。
本发明的技术方案为：一种利用太阳能产生空气压差的绿色发电系统，包括光热箱组件、气动装置、负压气罐、发电装置；
所述光热箱组件包括M个光热箱、N个光热箱单元、n个储气罐、m个气路单向阀Ⅰ，其中，2≤N≤20，3≤M≤210，1≤n＝N-1≤19，2≤m＝M-1≤209；
所述光热箱包括无盖箱体、无缝受热管、透明采光板，所述无缝受热管呈回形排列在所述无盖箱体的内底部，所述透明采光板安装在无缝受热管的上方，并作为无盖箱体的上底面；
所述光热箱单元为单个光热箱或多个光热箱单向串联组成，第1段光热箱单元的光热箱数量为1，第2段光热箱单元的光热箱数量为2，……，第N-1段光热箱单元的光热箱数量为N-1，第N段光热箱单元的光热箱数量为N，即光热箱单元内的光热箱数量以公差d＝1等差递增，光热箱单元内的无缝受热管内部气体以体积V等差递增，光热箱单元内的透明采光板的采光面积以面积S等差递增；相邻两个光热箱之间的无缝受热管通过气路单向阀Ⅰ连接，所述气路单向阀Ⅰ的打开方向由前一个光热箱指向后一个光热箱；
所述储气罐设置在相连两个光热箱单元之间，且分别与前一个光热箱单元内末端的无缝受热管一一对应连接，且第1个储气罐内气体体积为(N-1)V，第2个储气罐内气体体积为(N-2)V，……第n个储气罐内气体体积为V，即第1个储气罐至第n个储气罐内气体以体积V等差递减，一一对应的储气罐与光热箱单元内气体体积的关系满足以下公式：
V箱i+V罐j＝V总＝NV
其中，(1)i为第几个光热箱单元，V箱i为第几个光热箱单元内气体体积，V箱1＝V，V箱2＝2V，……，V箱i-1＝(N-2)V，V箱i＝(N-1)V，V箱i+1＝NV；
(2)j为第几个储气罐，V箱j为第几个储气罐内气体体积，V罐1＝(N-1)V，V罐2＝(N-2)V，……，V罐j-1＝2V，V罐j＝V；
(3)N为光热箱单元数量；
所述气动装置包括活塞缸筒一、活塞缸筒二、滑动连杆和两个三通换向阀Ⅰ，所述滑动连杆连接在所述活塞缸筒一、活塞缸筒二之间，两个所述三通换向阀Ⅰ与活塞缸筒一或活塞缸筒二内部直接连通，其中一个三通换向阀Ⅰ的一外端接口连接至第N段光热箱单元内的无缝受热管，另一个三通换向阀Ⅰ的一外端接口与外部大气相通，活塞缸筒一的外端接口通过气路单向阀Ⅱ连接至第1段光热箱单元内的无缝受热管，所述气路单向阀Ⅱ的打开方向由活塞缸筒一指向第1段光热箱单元，活塞缸筒二的外端接口通过气路单向阀Ⅲ连接至第1段光热箱单元内的无缝受热管，所述气路单向阀Ⅲ的打开方向由活塞缸筒二指向第1段光热箱单元；其中，气动装置整体及其与末端的无缝受热管连接的管路均做保温处理。本方案的光热箱组件可多排并联后接入气动装置。
所述负压气罐的出气口通过气路单向阀Ⅳ连接至活塞缸筒一的外端接口，所述气路单向阀Ⅳ的打开方向由负压气罐指向活塞缸筒一；负压气罐的出气口还通过气路单向阀Ⅴ连接至活塞缸筒二的外端接口，所述气路单向阀Ⅴ的打开方向由负压气罐指向活塞缸筒二；
所述发电装置包括活塞缸筒三、活塞缸筒四、三通换向阀Ⅱ、三通换向阀Ⅲ、推拉滑杆一、推拉滑杆二、滑道、曲柄摇杆，所述推拉滑杆一的外端与活塞缸筒三固定连接，推拉滑杆二的外端与活塞缸筒四固定连接，所述曲柄摇杆通过所述滑道的垂直连接在推拉滑杆一与推拉滑杆二的之间，曲柄摇杆的输力轴端与外部发电机相连，所述三通换向阀Ⅱ与活塞缸筒三内部相通，所述三通换向阀Ⅲ与活塞缸筒四内部相通，活塞缸筒三与活塞缸筒四的外端接口分别连接至负压气罐的进气口，三通换向阀Ⅱ与三通换向阀Ⅲ的外端接口分别与外部大气相通。
进一步地，所述光热箱底部设有防爆溢气管，使箱体始终处于无内外力作用的状态，相较于抽真空，降低了箱体的制造成本。
进一步地，两个相邻所述光热箱单元之间连接有保温壳，所述保温壳将所述储气罐和气路单向阀Ⅰ包裹在内，防止热量损失。
进一步地，所述透明采光板为瓦楞结构，可增大采光面积。
进一步地，所述光热箱内表面及无缝受热管的外表面涂覆有炭黑涂层，有利于提高光能转化为热能的转化率。
一种改进技术方案：所述绿色发电系统还设有风力装置，所述风力装置包括基座、钢管、曲转轴、风叶和气排构件，所述基座固定在底面上，所述钢管垂直固定在基座的上表面，所述曲转轴的弯曲段位于基座内部，且下端与地面通过轴承转动连接，曲转轴的竖直段向上贯穿钢管，并与钢管上端通过内装立式轴承转动连接，所述风叶通过外装立式轴承连接在钢管的上部四周，所述气排构件包括连杆、滚压轴、压盘、钢板、稳钉、橡纤气囊，所述连杆的一端通过轴承与曲转轴的弯曲段转动连接，连杆的另一端与所述滚压轴固定连接，所述钢板垂直固定在底面上，所述稳钉的一端与钢板固定连接，所述压盘滑动穿套在稳钉的另一端，且与滚压轴相触接，所述橡纤气囊位于钢板与压盘构成的空间内，且通过气路单向阀Ⅵ与负压气罐相通，气路单向阀Ⅵ的打开方向由负压气罐指向橡纤气囊，橡纤气囊还通过气路单向阀Ⅶ与外部大气相通，气路单向阀Ⅶ的打开方向由橡纤气囊指向外部大气。利用风力使负压气罐内产生相对外大气的负压强。由于没有水平转动的风向舵，可以在有限面积内能够多台安装，使风能得到充分利用。本技术方案的风力装置可多个并联后与负压气罐相连。
作为另一种改进技术方案：所述绿色发电系统还设有冷却池，所述三通换向阀Ⅱ与三通换向阀Ⅲ的外端接口通过管道穿过所述冷却池与外部大气相通。增大温差，提高热传递速度，可以在不耗能的情况下尽可能为光热箱单元内的无缝受热管内送入低温空气，提高光能转化为电能效率。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明将规格相等的光热箱及依序等差递减的储气罐，通过同向的气路单向阀Ⅰ彼此串联成随序光照面积等差递增，即光能提供热量等差递增，而内部受热空气体积相等的光热管路。用其在同一光照条件下，首尾两端产生的气压差做功，使负压气罐内产生相对外部大气的负压强。另外风力装置在自然风能的作用下不断地抽取负压气罐内的空气，亦使负压气罐内产生对外大气的负压强，从而利用外大气进入负压气罐的过程通过发电装置发电。总之，本发明的发电系统用材普通，制造工艺简单，以空气作为力的载体，将大面积的光能或光能与风能经负压气罐聚力，使发电装置推动一台发电机即可发电，从而大大提高了能量的转化率，并可得到零污染易送入电网的交流电能。
附图说明
图1是本发明的实施例1的系统结构图；
图2是本发明的实施例2的系统结构图；
图3是本发明的实施例3的系统结构图；
图4是本发明的实施例1-3的光热箱的剖视图；
图5是本发明的实施例1-3的第1-2段光热箱单元的剖视图；
图6是本发明的实施例1-3的气动装置的剖视图；
图7是本发明的实施例1-3的发电装置的剖视图；
图8是本发明的实施例2的风力装置的剖视图。
其中，1-光热箱组件、10-光热箱、100-无盖箱体、101-无缝受热管、102-透明采光板、103-防爆溢气管、11-光热箱单元、110-保温壳、11a-第1段光热箱单元、11b-第2段光热箱单元、11c-第N-1段光热箱单元、11d-第N段光热箱单元、12-储气罐、12a-第1个储气罐、12b-第2个储气罐、12c-第n个储气罐、2-气动装置、20-活塞缸筒一、21-活塞缸筒二、22-滑动连杆、23-三通换向阀Ⅰ、231-A口、232-B口、233-C口、234-D口、235-E口、236-F口、237-换向盘一、238-推拉杆一、3-负压气罐、4-发电装置、40-活塞缸筒三、41-活塞缸筒四、42-三通换向阀Ⅱ、421-换向盘二、422-推拉杆二、423-H口、424-G口、425-L口、43-三通换向阀Ⅲ、431-换向盘三、432-推拉杆三、433-I口、434-K口、435-M口、44-推拉滑杆一、45-推拉滑杆二、46-滑道、47-曲柄摇杆、5a-气路单向阀Ⅰ、5b-气路单向阀Ⅱ、5c-气路单向阀Ⅲ、5d-气路单向阀Ⅳ、5e-气路单向阀Ⅴ、5f-气路单向阀Ⅵ、5g-气路单向阀Ⅶ、6-风力装置、60-基座、61-钢管、62-曲转轴、63-风叶、64-气排构件、640-连杆、641-滚压轴、642-压盘、643-钢板、644-稳钉、645-橡纤气囊、7-冷却池。
具体实施方式
下面结合附图1-8来对本发明做进一步详细的说明，但本发明的实施和保护不限于此。
实施例1
如图1所示，一种利用太阳能产生空气压差的绿色发电系统，包括光热箱组件1、气动装置2、负压气罐3、发电装置4；所述光热箱组件1包括210个光热箱10、20个光热箱单元11、19个储气罐12、209个气路单向阀Ⅰ5a；
如图4和5所示，所述光热箱10包括无盖箱体100、无缝受热管101、透明采光板102，无盖箱体100是由厚度为5mm的钢材，内部填充厚度为60mm的保温棉制成的“凹”形箱体；所述无缝受热管101为壁厚为1mm、内径为40mm、长度为1800mm的铝制无缝受热管，无缝受热管101呈回形排列在所述无盖箱体100的内底部，光热箱10内表面及无缝受热管101的外表面均用炭黑涂成黑色毛面，有利于提高光能转化为热能的转化率。所述透明采光板102采用瓦楞玻璃，可增大采光面积，透明采光板102安装在无缝受热管101的上方，并作为无盖箱体100的上底面，并距离无缝受热管101上表面50mm；光热箱10防爆溢气管103，使箱体始终处于无内外力作用的状态，相较于抽真空，降低了箱体的制造成本。
如图1和5所示，单个光热箱10或多个光热箱10通过气路单向阀Ⅰ5a串联组成所述光热箱单元11，第1段光热箱单元11a的光热箱数量为1，第2段光热箱单元11b的光热箱数量为2，……，第19段光热箱单元11c的光热箱数量为19，第20段光热箱单元11d的光热箱数量为20，两个相邻所述光热箱单元11之间连接有保温壳110，所述保温壳110将所述储气罐12及气路单向阀Ⅰ5a包裹在内，防止热量流失。
所述储气罐12设置在相连两个光热箱单元11之间，且分别与前一个光热箱单元11内末端的无缝受热管101一一对应连接，且第1个储气罐12a内气体体积为19V，第2个储气罐12b内气体体积为18V，……，第19个储气罐12c内气体体积为V，即第1个储气罐12a至第n个储气罐12c内气体以体积V等差递减，一一对应的储气罐12与光热箱单元11内气体体积的关系满足以下公式：
V箱i+V罐j＝V总＝20V
其中，(1)i为第几个光热箱单元，V箱i为第几个光热箱单元内气体体积，V箱1＝V，V箱2＝2V，……，V箱19＝19V，V箱20＝20V；
(2)j为第几个储气罐，V箱j为第几个储气罐内气体体积，V罐1＝19V，V罐2＝18V，……，V罐19＝V；
即光热箱单元11内的光热箱10数量以公差d＝1等差递增，光热箱单元11内的无缝受热管101内部气体以体积V等差递增，光热箱单元11内的透明采光板102的采光面积以面积S等差递增；相邻两个光热箱单元11之间的无缝受热管101通过气路单向阀Ⅰ5a连接，所述气路单向阀Ⅰ5a的打开方向由前一段光热箱单元11指向后一段光热箱单元11。
即当太阳光透过光热箱10上的透明采光板102照射到无缝受热管101(黑色铝管)表面时，光能转变为热能被管壁吸收，传给其内部的空气，光照射面积从第1段光热箱单元11a至第20段光热箱单元11d内所得到的热量随序号等差增大，那么温度则等差升高，根据气态方程可知，1-20段光热箱单元内部受热空气的压强也等差增大，段间的气路单向阀Ⅰ5a保持关闭状态，各段独自升压，由于末段即第20段光热箱单元11d光照面积是首段即第1段光热箱单元11a光照面积的20倍，所以末段的无缝受热管101内部受热空气能产生相较于首段的无缝受热管101内部受热空气20倍的压强。
如图1和6所示，所述气动装置2包括活塞缸筒一20、活塞缸筒二21、滑动连杆22和两个三通换向阀Ⅰ23，活塞缸筒一20的外端接口通过气路单向阀Ⅱ5b连接至第1段光热箱单元11a内的无缝受热管101，所述气路单向阀Ⅱ5b的打开方向由活塞缸筒一20指向第1段光热箱单元11a，活塞缸筒二21的外端接口通过气路单向阀Ⅲ5c连接至第1段光热箱单元11a内的无缝受热管101，所述气路单向阀Ⅲ5c的打开方向由活塞缸筒二21指向第1段光热箱单元11a；所述滑动连杆22的一端与所述活塞缸筒一20内的盆状橡纤活塞相连，另一端与活塞缸筒二21的盆状橡纤活塞相连，其中三通换向阀Ⅰ23的A口231和F口236分别与活塞缸筒一20相通，C口233和D口234分别与活塞缸筒二21相通，B口232连接至第20段光热箱单元11d内的无缝受热管101，E口235与外部大气相通，用于排出缸内做功后的热压气体。三通换向阀Ⅰ23还包括换向盘一237、推拉杆一238，所述换向盘一垂直固定在滑动连杆22上，推拉杆一238有两个，一端设有挡片，用于在A口231、B口232、C口233之间，D口234、E口235、F口236之间进行连通切换，另一端设有限位板对，换向盘一237位于限位板对之间，用于推动推拉杆一238进行左右移动。其中，气动装置2整体及其与末端的无缝受热管101连接的管路均做保温处理。
如图1所示，所述负压气罐3的出气口通过气路单向阀Ⅳ5d连接至活塞缸筒一20的外端接口，所述气路单向阀Ⅳ5d的打开方向由负压气罐3指向活塞缸筒一20；负压气罐3的出气口还通过气路单向阀Ⅴ5e连接至活塞缸筒二21的外端接口，所述气路单向阀Ⅴ5e的打开方向由负压气罐3指向活塞缸筒二21；负压气罐3的体积是活塞缸筒一20或活塞缸筒二21体积容量的10倍。
当光热箱组件1被光照到一定时间时，第20段光热箱单元11d内无缝受热管101内空气压强在活塞面上产生的推力，大于左侧的活塞缸筒一20内气体所需力和右侧的活塞缸筒二21将其缸内空气送入光热箱组件1的所需力，以及活塞缸筒一20和活塞缸筒二21同步运动的摩擦阻力之和时。
如图1和6所示，三通换向阀Ⅰ23的B口232与C口233接通，B口232与A口231关闭，E口235与F口236接通，E口235与D口234关闭。这时，第20段光热箱单元11a内的热压空气，经B口232与C口233进入活塞缸筒二21推动活塞右移，则带动活塞缸筒一20活塞同步右移，这时气路单向阀Ⅴ5e关闭。活塞缸筒二21内原有空气经过气路单向阀Ⅳ5d被压送进第1段光热箱单元11a的无缝受热管101；
活塞缸筒二21内原有的空气受压经气路单向阀Ⅳ5d被送入第1段光热箱单元11a内的无缝受热管101，负压气罐3内的空气经气路单向阀Ⅲ5c进入活塞缸筒一20内活塞右移形成的真空缸室，当两活塞即将到达右端点时，固定在滑动连杆22上的换向盘一237，推动推拉杆一238同时右移，三通换向阀Ⅰ23同时换向。
这时三通换向阀Ⅰ23的B口232与A口231接通，B口232与C口233关闭，E口235与D口234接通，E口235与F口236关闭。来自第20段光热箱单元11d内的热压空气经B口232与A口231进入活塞缸筒一20，并推动其活塞向左移动，带动活塞缸筒二21的活塞同步左移，气路单向阀Ⅲ5c关闭，活塞缸筒一20内来自负压气罐3的空气被压，经气路单向阀Ⅱ5b送入第1段光热箱单元11a内的无缝受热管101内，活塞缸筒二21内来自第20段光热箱单元11d的热压气体做功后，被压经D口234和E口235排入大气，气路单向阀Ⅳ5d关闭。
负压气罐3的空气又经气路单向阀Ⅴ5e进入活塞缸筒二21内因活塞左移形成的真空缸室，当两活塞即将到达左端点时，固定在滑动连杆22上的换向盘一237，推动推拉杆一238同时左移，三通换向阀Ⅰ23同时换向。第20段光热箱单元11d的热压气体做功后不断经D口234和E口235排入大气，所以从第20段光热箱单元11d至第1段光热箱单元11a内的气路单向阀Ⅰ5a依次打开，气体向第20段光热箱单元11d流动，以补充第20段光热箱单元11d内气体的流失，而在流动的途中光热使其内能增加，气路单向阀Ⅰ5a使气压节节升高，为活塞缸筒一20、活塞缸筒二21的活塞运动提供动力，并使负压气罐3保持相对外大气的负压强。本发明的所有气路单向阀均采为轻型自动型单向阀。
如图1和7所示，所述发电装置4包括活塞缸筒三40、活塞缸筒四41、三通换向阀Ⅱ42、三通换向阀Ⅲ43、推拉滑杆一44、推拉滑杆二45、滑道46、曲柄摇杆47，活塞缸筒三40与活塞缸筒四41的外端接口分别连接至负压气罐3的进气口，所述推拉滑杆一44的外端与活塞缸筒三40固定连接，推拉滑杆二45的外端与活塞缸筒四41固定连接，所述曲柄摇杆47通过所述滑道46的垂直连接在推拉滑杆一44与推拉滑杆二45的之间，曲柄摇杆47的输力轴端与外部发电机相连，所述三通换向阀Ⅱ42的H口、L口与活塞缸筒三40内部相通，三通换向阀Ⅱ42的G口与外部大气相通，所述三通换向阀Ⅲ43的I口、M口与活塞缸筒四41内部相通，三通换向阀Ⅱ42的K口与外部大气相通。
三通换向阀Ⅱ42还包括换向盘二421、推拉杆二422，所述推拉杆二422垂直固定在推拉滑杆一44上，推拉杆二422的一端设有挡片，用于在H口423、G口424、L口425之间进行连通切换，另一端设有限位板对，换向盘二421位于限位板对之间，用于推动推拉杆二422进行左右移动。
三通换向阀Ⅲ43还包括换向盘三431、推拉杆三432，推拉杆三432的一端设有挡片，用于在I口433、K口434、M口435之间进行连通切换，另一端设有限位板对，换向盘三431位于限位板对之间，用于推动推拉杆三432进行左右移动。
若负压气罐3内的气压与外大气的压差在活塞面上产生的力，能够克服发电以及自身运动的摩擦阻力，推动活塞移动时。位于右侧的活塞缸筒四41内三通换向阀Ⅲ43，其内部的I口433与K口434接通，I口433与M口435关闭，位于左侧的活塞缸筒三40三通换向阀Ⅱ42，其内部的H口423与L口425接通，H口423与G口424关闭时，大气经K口434和I口433进入活塞缸筒四41，推动其内部活塞向右移动，带动滑道46及活塞缸筒三40内活塞同步右移，滑道46驱使曲柄摇杆47顺时针转动，带动输力轴转动，为发电机提供动力。
活塞缸筒三40内原有的空气进入负压气罐3，活塞缸筒四41内原有的空气经H口423和L口425从其活塞的右边流到活塞的左边，当活塞缸筒四41和活塞缸筒三40内部的两活塞即将到达右端点时，固定在推拉杆二422上的换向盘二421，及固定在推拉杆三432上的换向盘三431进行一拉一推。使三通换向阀Ⅱ42内的H口423与G口424接通，H口423与L口425关闭，三通换向阀Ⅲ43内的I口433与M口435接通，I口433与K口434关闭，大气经三通换向阀Ⅱ42的G口424与H口423进入活塞缸筒三40，推动其内部活塞向左移动，同时带动滑道46及活塞缸筒四41内活塞同步左移，滑道46继续驱使曲柄摇杆47顺时针转动，带动输力轴转动，为发电机提供动力。当活塞缸筒三40、活塞缸筒四41内的活塞将要到达左端点时，固定在推拉杆二422上的换向盘二421，及固定在推拉杆三432上的换向盘三431进行一推一拉，驱使三通换向阀Ⅱ42和三通换向阀Ⅲ43同时换向，其内部的两个活塞及滑道46又倒向向右移动，重复前行，以此这样往返循环，使大气在经活塞缸筒三40、活塞缸筒四41进入负压气罐3的过程中做功发电。
实施例2
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：
如图2所示，所述绿色发电系统还设有风力装置6，如图8所示，所述风力装置6包括基座60、钢管61、曲转轴62、风叶63和气排构件64，所述基座60固定在底面上，所述钢管61垂直固定在基座60的上表面，所述曲转轴62的弯曲段位于基座60内部，且下端与地面通过轴承转动连接，曲转轴62的竖直段向上贯穿钢管61，并与钢管61上端通过内装立式轴承转动连接，所述风叶63通过外装立式轴承连接在钢管61的上部四周，所述气排构件64包括连杆640、滚压轴641、压盘642、钢板643、稳钉644、橡纤气囊645，所述连杆640的一端通过轴承与曲转轴62的弯曲段转动连接，连杆640的另一端与所述滚压轴641固定连接，所述钢板643垂直固定在底面上，所述稳钉644的一端与钢板643固定连接，所述压盘642滑动穿套在稳钉645的另一端，且与滚压轴641相触接，所述橡纤气囊645位于钢板643与压盘642构成的空间内，且通过气路单向阀Ⅵ5f与负压气罐3相通，气路单向阀Ⅵ5f的打开方向由负压气罐3指向橡纤气囊645，橡纤气囊645还通过气路单向阀Ⅶ5g与外部大气相通，气路单向阀Ⅶ5g的打开方向由橡纤气囊645指向外部大气。
当风力达到二三级以上时，便可利用360度采风风叶63进行采风，将风能转化为动能，带动曲转轴62进行转动，同时带动连接在曲转轴62弯曲段的连杆640运动，从而驱使滚压轴641推动压盘642沿稳钉644滑动，进而挤压橡纤气囊645，将橡纤气囊645内原有空气经气路单向阀Ⅶ5g排入大气，橡纤气囊645回弹过程中，负压气罐3内的空气通过气路单向阀Ⅵ5f流入橡纤气囊645内，以此往复，不断抽取负压气罐3内空气，可进一步使负压气罐3内的气体压强低于外大气的大气压。
实施例3
本实施例与实施例2基本相同，不同之处在于：
在夏天时，由于气温较高，导致温差较小，导致热传递速度降低。可如图3所示，在所述绿色发电系统中设置冷却池7，所述三通换向阀Ⅱ42与三通换向阀Ⅲ43的外端接口通过管道穿过所述冷却池7与外部大气相通。可以在不耗能的情况下尽可能为光热箱组件1送入低温空气，提高光能转化为电能效率。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种利用太阳能产生空气压差的绿色发电系统，其特征在于，包括光热箱组件(1)、气动装置(2)、负压气罐(3)、发电装置(4)；
所述光热箱组件(1)包括M个光热箱(10)、N个光热箱单元(11)、n个储气罐(12)、m个气路单向阀Ⅰ(5a)，其中，2≤N≤20，3≤M≤210，1≤n＝N-1≤19，2≤m＝M-1≤209；
所述光热箱(10)包括无盖箱体(100)、无缝受热管(101)、透明采光板(102)，所述无缝受热管(101)呈回形排列在所述无盖箱体(100)的内底部，所述透明采光板(102)安装在无缝受热管(101)的上方，并作为无盖箱体(100)的上底面；
所述光热箱单元(11)为单个光热箱(10)或多个光热箱(10)单向串联组成，第1段光热箱单元(11a)的光热箱数量为1，第2段光热箱单元(11b)的光热箱数量为2，……，第N-1段光热箱单元(11c)的光热箱数量为N-1，第N段光热箱单元(11d)的光热箱数量为N，即光热箱单元(11)内的光热箱(10)数量以公差d＝1等差递增，光热箱单元(11)内的无缝受热管(101)内部气体以体积V等差递增，光热箱单元(11)内的透明采光板(102)的采光面积以面积S等差递增；相邻两个光热箱(10)之间的无缝受热管(101)通过气路单向阀Ⅰ(5a)连接，所述气路单向阀Ⅰ(5a)的打开方向由前一个光热箱(10)指向后一个光热箱(10)；
所述储气罐(12)设置在相连两个光热箱单元(11)之间，且分别与前一个光热箱单元(11)内末端的无缝受热管(101)一一对应连接，第1个储气罐(12a)内气体体积为(N-1)V，第2个储气罐(12b)内气体体积为(N-2)V，……，第n个储气罐(12c)内气体体积为V，即第1个储气罐(12a)至第n个储气罐(12c)内气体以体积V等差递减，一一对应的储气罐(12)与光热箱单元(11)内气体体积的关系满足以下公式：
V箱i+V罐j＝V总＝NV
其中，(1)i为第几个光热箱单元，V箱i为第几个光热箱单元内气体体积，V箱1＝V，V箱2＝2V，……，V箱i-1＝(N-2)V，V箱i＝(N-1)V，V箱i+1＝NV；
(2)j为第几个储气罐，V箱j为第几个储气罐内气体体积，V罐1＝(N-1)V，V罐2＝(N-2)V，……，V罐j-1＝2V，V罐j＝V；
(3)N为光热箱单元数量；
所述气动装置(2)包括活塞缸筒一(20)、活塞缸筒二(21)、滑动连杆(22)和两个三通换向阀Ⅰ(23)，所述滑动连杆(22)连接在所述活塞缸筒一(20)、活塞缸筒二(21)之间，两个所述三通换向阀Ⅰ(23)与活塞缸筒一(20)或活塞缸筒二(21)内部直接连通，其中一个三通换向阀Ⅰ(23)的一外端接口连接至第N段光热箱单元(11d)内的无缝受热管(101)，另一个三通换向阀Ⅰ(23)的一外端接口与外部大气相通，活塞缸筒一(20)的外端接口通过气路单向阀Ⅱ(5b)连接至第1段光热箱单元(11a)内的无缝受热管(101)，所述气路单向阀Ⅱ(5b)的打开方向由活塞缸筒一(20)指向第1段光热箱单元(11a)，活塞缸筒二(21)的外端接口通过气路单向阀Ⅲ(5c)连接至第1段光热箱单元(11a)内的无缝受热管(101)，所述气路单向阀Ⅲ(5c)的打开方向由活塞缸筒二(21)指向第1段光热箱单元(11a)；
所述负压气罐(3)的出气口通过气路单向阀Ⅳ(5d)连接至活塞缸筒一(20)的外端接口，所述气路单向阀Ⅳ(5d)的打开方向由负压气罐(3)指向活塞缸筒一(20)；负压气罐(3)的出气口还通过气路单向阀Ⅴ(5e)连接至活塞缸筒二(21)的外端接口，所述气路单向阀Ⅴ(5e)的打开方向由负压气罐(3)指向活塞缸筒二(21)；
所述发电装置(4)包括活塞缸筒三(40)、活塞缸筒四(41)、三通换向阀Ⅱ(42)、三通换向阀Ⅲ(43)、推拉滑杆一(44)、推拉滑杆二(45)、滑道(46)、曲柄摇杆(47)，所述推拉滑杆一(44)的外端与活塞缸筒三(40)固定连接，推拉滑杆二(45)的外端与活塞缸筒四(41)固定连接，所述曲柄摇杆(47)通过所述滑道(46)的垂直连接在推拉滑杆一(44)与推拉滑杆二(45)的之间，曲柄摇杆(47)的输力轴端与外部发电机相连，所述三通换向阀Ⅱ(42)与活塞缸筒三(40)内部相通，所述三通换向阀Ⅲ(43)与活塞缸筒四(41)内部相通，活塞缸筒三(40)与活塞缸筒四(41)的外端接口分别连接至负压气罐(3)的进气口，三通换向阀Ⅱ(42)与三通换向阀Ⅲ(43)的外端接口分别与外部大气相通。
2.如权利要求1所述的一种利用太阳能产生空气压差的绿色发电系统，其特征在于，所述光热箱(10)底部设有防爆溢气管(103)。
3.如权利要求1所述的一种利用太阳能产生空气压差的绿色发电系统，其特征在于，两个相邻所述光热箱单元(11)之间连接有保温壳(110)，所述保温壳(110)将所述储气罐(12)和气路单向阀Ⅰ(5a)包裹在内。
4.如权利要求1所述的一种利用太阳能产生空气压差的绿色发电系统，其特征在于，所述透明采光板(102)为瓦楞结构。
5.如权利要求1所述的一种利用太阳能产生空气压差的绿色发电系统，其特征在于，所述光热箱(10)内表面及无缝受热管(101)的外表面涂覆有炭黑涂层。
6.如权利要求1-5任意一项所述的一种利用太阳能产生空气压差的绿色发电系统，其特征在于，所述绿色发电系统还设有风力装置(6)，所述风力装置(6)包括基座(60)、钢管(61)、曲转轴(62)、风叶(63)和气排构件(64)，所述基座(60)固定在底面上，所述钢管(61)垂直固定在基座(60)的上表面，所述曲转轴(62)的弯曲段位于基座(60)内部，且下端与地面通过轴承转动连接，曲转轴(62)的竖直段向上贯穿钢管(61)，并与钢管(61)上端通过内装立式轴承转动连接，所述风叶(63)通过外装立式轴承连接在钢管(61)的上部四周，所述气排构件(64)包括连杆(640)、滚压轴(641)、压盘(642)、钢板(643)、稳钉(644)、橡纤气囊(645)，所述连杆(640)的一端通过轴承与曲转轴(62)的弯曲段转动连接，连杆(640)的另一端与所述滚压轴(641)固定连接，所述钢板(643)垂直固定在底面上，所述稳钉(644)的一端与钢板(643)固定连接，所述压盘(642)滑动穿套在稳钉(645)的另一端，且与滚压轴(641)相触接，所述橡纤气囊(645)位于钢板(643)与压盘(642)构成的空间内，且通过气路单向阀Ⅵ(5f)与负压气罐(3)相通，气路单向阀Ⅵ(5f)的打开方向由负压气罐(3)指向橡纤气囊(645)，橡纤气囊(645)还通过气路单向阀Ⅶ(5g)与外部大气相通，气路单向阀Ⅶ(5g)的打开方向由橡纤气囊(645)指向外部大气。
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