CN110199113A - 用于能量转换的系统和对应的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于能量转换的系统(1)，包括界定至少一个导向通道(3)的支撑结构(2)；在压缩构造和扩张构造之间的至少多个可延伸元件(4)，并且反之亦然，并且至少多个可延伸元件(4)被构造为移动一定体积的流体(100)，多个可延伸元件(4)可浸没在流体(100)中，该流体(100)的体积等于每个可延伸元件(4)的扩张构造和压缩构造之间的预先确定的体积差。可延伸元件(4)被构造成在可延伸元件(4)的切换期间沿着导向通道(3)滑动。在可延伸元件(4)的切换期间，系统(1)确定了势能到有用能量的转换，该有用能量的值与在扩张构造中并且在由可延伸元件(4)相对于流体(100)的所述自由表面(110)所到达的深度(H)处由可延伸元件(4)移置的流体(100)的总体积成比例。

Description

用于能量转换的系统和对应的方法

本发明涉及用于能量转换的系统。

特别地，本发明涉及用于将重力能和/或动能转换成有用能量的系统，该有用能量可以再一次是可利用的势能或可利用的动能。

事实上，本发明涉及用于能量转换的系统，该系统被构造成使用上文提及的有用能量并且将该有用能量变换/转换成动能和/或势能的形式，该动能和/或势能例如与具有预先确定的质量的主体或者与流体或者与具有与其所浸没在的流体中的密度不同的密度的主体相关联。特别地，根据本发明的发明构思，将有用能量变换/转换成另一种形式的能量的构思可以包括逐渐加速设置有预先确定的质量的主体的阶段，或者使流体处于与水平参考相比的某一量的阶段。

在现有技术中，用于能量转换的最常见的系统是那些例如涉及操作型或驱动型的流体(动态)机器的系统。在操作型的流体机器的情况下，可以获得从机器到流体的能量转换，并因此获得例如机械能到势能和/或动能类型的转换/变换。在驱动型的流体机器的情况下，可以获得从流体到机器本身的能量转换，从而获得动能和/或势能到机械能的转换/变换。最著名的流体机器的更实际的示例是利用水或风的能量来操作磨机(grinder)的研磨机(grinding mill)，或使用受压流体(诸如水蒸气)的更复杂的机器。

在现有技术中，诸如由文献US5430333所示出的流体机器的已知流体机器受到一些限制，这是由于机器本身的结构构造并且尤其是由于机器和流体之间的相互作用过程中涉及的物理现象以及相反的情况。换句话说，考虑到机器本身的效率值，可以对每个流体机器进行分类和评估：考虑到能量转化涉及以摩擦和/或相关热效应的形式对能量进行耗散的事实，已知流体机器具有非高的效率值。

在该上下文中，构成本发明基础的技术任务是提出用于能量转换的系统和相关转换方法，其克服了上文提及的已知技术的缺点和限制。

具体地，本发明的一个目的是提供用于能量转换的系统和对应的转换方法，其允许利用/转换重力、动力或其他类型的能量，例如由两种主体/流体之间的密度差产生的能量，其为有用能量的形式，举例来说，该有用能量可以是动能或势能类型或两者的组合。

本发明的另外的目的是提供用于能量转换的系统和对应的转换方法，其在能量转换方面具有高效率值，即相对于已知类型的机器和系统具有更高的效率值。

本发明的另外的和不同的目的是提供用于能量转换的系统和对应的转换方法，其是可逆的并且允许至少部分的能量回收，该能量回收以另一种类型的能量的形式被馈送到系统中，同时相对于已知类型的可逆系统/机器保持高的效率值。

所提及的技术任务和所陈述的目的通过包括如所附权利要求中的一项或更多项中所阐述的技术特征的能量转换的系统和对应的方法大体上得以实现。

从属权利要求对应于本发明的可能的实施方案。

本发明的进一步特征和优点将从对应于能量转换的系统和对应的方法的示例性但非排他性的并因此非限制性的优选的实施方案的描述中变得更加明显，该实施方案如附图中所图示的，在附图中：

-图1图示了根据本发明的用于能量转换的系统的示意性侧视图；

-图2A示意性地图示了图1的系统的操作阶段；

-图2B示意性地示出了图1的系统的不同操作阶段；

-图2C示意性地示出了图1的系统的不同操作阶段；

-图3A示意性地示出了图1的系统，该系统具有一些缺失的部分以更好地突出显示了否则会被部分地隐藏的其他部分；

-图3B示意性地示出了处于不同操作构造中的图3A的系统；

-图4A以平面的方式图示了图1的系统，该系统具有另外的缺失的部分以更好地突出显示了否则会被部分地隐藏的其他部分；

-图4B侧向地图示了图4A的系统；

-图5示意性地图示了图1的系统的另外的和不同的操作阶段。

根据本发明的优选的实施方案，通过非限制性示例，用于能量转换的系统在附图1至6中用附图标记1标示。

用于能量转换的系统1被构造成在流体100中操作。优选地，上文的流体100是水(苦咸水、淡水或添加有其他酸性物质或其他类型的物质的水之间没有任何限制)。

换句话说，用于转换的系统1可以浸没在淡水的盆、具有水的容纳罐中操作，或者该系统可以在海上或湖中操作。对用于转换的系统1的描述特别感兴趣的是参考前述流体100的自由表面110，而不管它是封闭的盆的自由表面还是海洋或湖泊的自由表面。

特别地，用于能量转换的系统1包括支撑结构2，该支撑结构2具有适于搁置在容纳罐或前述天然盆的底部上的下部支撑基部2a和可操作地与支撑基部2a相关联的上部支撑元件2b。

根据本发明的发明构思，支撑结构2被构造成界定至少一个导向通道3。导向通道3使得其至少从支撑元件2b延伸到支撑结构2的支撑基部2a。优选地，支撑结构2被构造成界定平行于彼此布置的数个导向通道3，如通过非限制性示例在图1中所图示的。

用于转换的系统1还包括可以浸没在前述流体100中的至少多个可延伸元件4。

优选地，用于转换的系统1包括可以浸没在前述流体100中的至少一个多个防水可延伸元件4。

每个导向通道3被构造成容纳相应的多个可延伸元件4，该多个可延伸元件4优选地以几何形状布置成一堆，即一个堆叠在另一个上，并且彼此之间机械地防水互连。

根据用于转换的系统1的操作要求，可延伸元件4的堆可以容易地被插入其安装在的通道并从通道移除。例如，可能的移除可以对于执行系统维护或者对于增加或减少堆中的可延伸元件4的数量是有用的。

具体地，可延伸元件4被构造成例如通过改变借助于扩张/收缩过程可以达到的内部体积从而在压缩构造和扩张构造之间切换其状态，并且反之亦然，这将在下文更好地描述。旨在关注这样的事实，即，即使当受到通过元件4被浸没在其中的流体施加的压力时，可延伸元件4的结构也保持相对刚性和不可变形。

优选地，扩张构造中的可延伸元件4具有成堆体积(bulk volume),该成堆体积优选地等于可延伸元件4在压缩构造中具有的成堆体积的至少两倍。

此外，每个可延伸元件4借助于锁定设备被单独地且可逆地约束到支撑结构2。换句话说，每个单独的可延伸元件4可以以这样的方式被单独地锁定到支撑结构2，即每个可延伸元件4的移动也独立于形成堆的任何其他可延伸元件4的移动。例如，用根据本发明的系统，将可以保持锁定除了堆的一个元件之外的所有可延伸元件4，该一个元件因此可以单独地移动而不需要整个堆的移置。

用于转换的系统1的导向通道3被构造成允许可延伸元件4在前述可逆切换期间沿着导向通道3的整个扩展部(development)滑动。事实上，可延伸元件4被构造成在其切换期间沿着相应的导向通道3滑动。

优选地，支撑结构2包括滑动元件2c，滑动元件2c通过非限制性示例在图4A中图示，滑动元件2c布置在每个导向通道3的端部处并且构造成允许可延伸元件4相对于同一结构2低摩擦滑动。

为此目的，用于能量转换的系统1包括移动组件5，该移动组件5被构造为生成拉力，该拉力可用于多个可延伸元件4的构造切换。

换句话说，用于能量转换的系统1包括移动组件5，该移动组件5用于切换与支撑结构2可操作地相关联的多个可延伸元件4，并且构造成通过在该堆的至少一个可延伸元件上施加主动拉力来沿着导向通道3将该堆可延伸元件4从压缩构造切换到扩张构造。

应当注意，通过非限制性示例，由于在用于能量转换的系统1的操作期间所涉及的摩擦而导致的能量损失的确定百分比在引入到系统中(例如，通过前述拉力)的总能量的1％和3％之间。优选地，由于本发明的用于转换的系统1中的摩擦而导致的能量损失约为馈送到用于转换的系统1中的总能量的2.5％的值。

根据在图2A和图2B中详细示出的优选的实施方案，移动组件在堆的至少一个可延伸元件4上施加拉力，以便引起至少一个可延伸元件4远离流体100的自由表面110移动的扩张，并因此引起上方的可能的可延伸元件(4)的相应的收缩。换句话说，扩张状态的变换是从位于下面的可延伸元件之上的可延伸元件确定的。

根据另外的可能的实施方案，例如在图2C中所示出的，移动组件在堆的可延伸元件4上施加拉力，从而导致至少一个可延伸元件4朝向流体100的自由表面110扩张。优选地，移动组件5可操作地与支撑结构2的支撑元件2b相关联，然而，移动组件5被构造成在流体100的自由表面110的上方和下方操作，即在浮现(emersion)中和在浸没中操作。

作为示例，移动组件5可以包括在附图1至附图4B中未图示的起重机操作的移动系统、机械杠杆系统或液压和/或气动系统。优选地，移动组件5被构造成将至少一堆可延伸元件4从比流体100的自由表面110更高的高度移动到流体100中预先确定的深度“H”，并且反之亦然。特别地，移动组件5至少被机械地连接到一堆可延伸元件4中的可延伸元件，该可延伸元件4又布置在预先确定的导向通道3中，如通过非限制性示例在附图2A和附图2B中所图示的。移动元件5与堆的至少上部可延伸元件4s和下部可延伸元件4d的连接以及堆的其它可延伸元件4之间的防水互连允许用波纹管效应切换多个可延伸元件4，就像可延伸元件4是沿着该堆元件4的扩展方向纵向地延伸的单个且巨大的波纹管膜的一部分一样。

根据本发明的用于转换的系统1的优选的实施方案，支撑结构2的每个导向通道3被竖直地布置。

由此可见，即使在上文提及的两种操作构造之间的切换期间，可延伸元件4a的滑动移动也发生在竖直方向上，此外由此可见，该堆可延伸元件4的扩展方向也被竖直地布置。

参考可延伸元件4，其被构造成移动其被浸没在其中的流体100，被移动的流体100的总体积等于用从每个可延伸元件4的扩张构造和压缩构造的切换可获得的总体积差。

参考附图3A和附图3B中示意性地图示的每个可延伸元件4的结构，每个可延伸元件4具有通过可变形和/或可延伸的连接周壁4c可操作地联接到彼此的封闭顶壁4a和封闭底壁4b。优选地，顶壁4a和底壁4b被成形为流体动力学形状，即，被引导以减少与流体100的动态摩擦；甚至更优选地，顶壁4a被成形为凸形形状并且底壁4b被成形为凹形形状。

连接周壁4c由不可渗透的弹性型护套或由多个刚性元件(未示出)的组合物制成，这些刚性元件在压缩的可延伸元件4的构造中可折叠到彼此上，并且展开成扩张的可延伸元件4的构造。

未示出的刚性元件被构造成不可渗透和受压不漏气(pressure-tight)的，如迄今为止对于可延伸元件4的结构所描述的，其对根据本发明的发明构思可以采用的技术方案没有任何限制。

连接周壁4c的前述变形能力允许在堆从扩张构造转换到压缩构造期间和从压缩构造转换到扩张构造期间每个可延伸元件4的顶壁4a与底壁4b的接近/远离。

根据另外的可能的实施方案，周壁4c由所有可延伸元件4共有的单个可变形和/或可延伸的连接元件形成，因此该连接元件至少从堆的上部延伸元件4s延伸到底部可延伸元件4d。

如上文所提及的，可延伸元件4具有被构造成机械地连接到彼此的互连装置6。优选地，互连装置6也被构造成机械地防水连接到彼此，即互连装置6是防水型的。

附图中未详细示出的互连装置6允许可延伸元件4与其上方和下方的相邻元件之间的机械连接。特别地，根据本发明的优选的实施方案，互连装置6被布置在每个可延伸元件4(包括上文提及的上部延伸元件4s)的每个顶壁4a和底壁4b处。

每个可延伸元件4包括连通通道7，其通过非限制性示例在附图3A和附图3B中图示，该连通通道7被构造成用于使堆的可延伸元件4与相邻的其它可延伸元件或与堆中位于其之前和/或之后的那些可延伸元件4处于流体连通中。优选地，在不同的实施方案中，连通通道7从上部延伸元件4s的封闭顶壁4a朝向外部出来。

连通通道7至少从堆的上部延伸元件4s延伸到下部延伸元件4d，并且根据堆在压缩构造和扩张构造之间的高度改变其自身的长度，并且反之亦然。

连通通道7允许可延伸元件4在其状态在压缩构造和扩张构造之间的转换期间(并且反之亦然)利用外部空气和利用已经存在于堆内的空气扩张/收缩。

优选地，连通通道7至少从上部可延伸元件4s延伸，以克服流体100的自由表面110并与外部流体连通。

在通过非限制性示例图示的实施方案中，连通通道7包括置于可延伸元件4和相邻的可延伸元件(例如上方和下方)之间的区段，该区段作为穿过细分可延伸元件4本身的膜片(diaphragms)的管。

在不同的实施方案中，连通通道7可以包括穿过堆的所有可延伸元件4(从下部延伸元件4d开始直到上部延伸元件4s)的可延伸的伸缩管。

在未示出的不同的和另外的实施方案中，可以借助于密封管道系统和流体连接技术(例如现有技术中已知的)沿着系统1的一个或更多个滑动元件2c获得连通通道7。

事实上，每个可延伸元件4之间的机械型的互连允许至少在位于堆的两个端部中的一个端部中的可延伸元件4(也就是说，上部可延伸元件4s或下部可延伸元件4d)上执行牵引/压缩动作，允许引发压缩构造和扩张构造之间的切换并且反之亦然，从而允许用于转换的系统1的一堆可延伸元件4的上升/下降。另一方面，作为切换期间连接周壁4c变形的反应，连通通道7允许空气从堆的每个可延伸元件4自发流入/流出。

根据优选的实施方案，每个可延伸元件4根据命令以可逆的方式被单独地结合到支撑结构2，支撑结构2界定了该堆可延伸元件4被插入其中的导向通道3。

以这种方式，可以有效地将经由连通通道引入到堆中的一定体积的空气从堆的一个可延伸元件4转移到堆的另一个可延伸元件4。

该实施方案在其中系统是使用移动组件5来生产的情况下特别有用，该移动组件5朝向支撑结构的底部施加拉力，然后该拉力确定可延伸体4远离流体100的自由表面110移动的扩张。

事实上，在刚刚概述的情况下，可以有效地将借助于连通通道7引入的堆中的一定量的空气从可延伸元件4转移到另一个可延伸元件4。

通过向上部延伸元件4s的上部表面4a施加拉力，保持该上部延伸元件4s的下部表面4b锁定，保持下方紧邻的可延伸元件的上部表面4a锁定(并因此使下方紧邻的可延伸元件的底壁4b自由向下移动)，同时向下部延伸元件的壁4b施加相同的拉力，而所有其他可延伸元件4是可移动的且不扩张的，上部可延伸元件4s被收缩并且其中包含的空气被转移到紧邻的下部可延伸元件4，然后该下部可延伸元件4进入到扩张构造中。

因此，重复该操作就足够了，保持锁定待收缩的延伸元件的下部表面4b和待扩张的元件的上部表面4a，以便空气获得朝向下部可延伸元件4的位移。

因此，获得了空气质量朝向由支撑结构2界定的导向通道3的底部的渐进位移，简单地增加了存储的势能。

根据本发明的发明构思，用于能量转换的系统1通过将可延伸元件4从压缩构造切换到扩张构造来确定势能到有用能量的转换，该有用能量的值与由扩张构造中的可延伸元件4移置的流体100的总体积并且与由扩张构造中的堆的可延伸元件相对于流体100的自由表面110所到达的深度“H”成比例。

根据本发明的发明构思，用于能量转换的系统1被构造成将由可延伸元件4从扩张构造以阿基米德推力“S”(其由于完全扩张的堆被设置在流体100的自由表面110下方一定距离处而生成)的形式积累的能量切换成有用能量，该有用能量的值与可延伸元件4的堆所具有的相对于前述自由表面110的平均距离(深度)并且与由扩张构造中的可延伸元件4移置的流体100的总体积成比例。

换句话说，系统能够利用并转换成另一种类型的能量的最大能量源由阿基米德推力“S”给出，该阿基米德推力“S”除了如上文所描述的由于堆相对于自由表面110的距离之外还由于包含在扩张的可延伸元件4中的流体(优选地大气空气)和流体100的密度之间的不同密度而生成。

根据本发明的发明构思，借助于将扩张的可延伸元件4放置在流体100的自由表面110下方的预先确定的距离处而作用在堆上的阿基米德推力“S”确定了相对于上文所描述的其它方面(比如，例如预先确定的质量的位移)的可转换成有用能量的能量的最大贡献(下文将更好地描述实施方案)。附图5通过非限制性示例图示了用于转换的系统1的实施方案，其中扩张的可扩展元件4的堆可以例如借助于移动组件5旋转成使所有可延伸元件4具有距离流体100的自由表面110相同的距离“H”的位置，以便以渐进和均匀的方式利用阿基米德推力“S”以用于能量切换。

特别地，用于能量转换的系统1被构造成确定势能到有用能量的转换，该有用能量可以以动能和/或势能的形式被利用，该动能和/或势能可以借助于机械系统、或液压型的系统或其他类型的系统来存储。

在附图2A和附图2B中示意性地图示了用于能量转换的系统1的示例，该系统允许将势能存储/转换成动能和/或势能。

优选地，通过从本发明的用于转换的系统1转换来获得的有用能量是通过移动具有预先确定的质量的主体“B”可利用的动能，正如例如在上文的图2A和图2B中所图示的。优选地，本发明的用于能量转换的系统1允许通过将一定量的动量转移到主体“B”来利用和/或积累从转换所获得的有用能量。

可选择地，通过非限制性示例，用于能量转换的系统1包括转换装置，该转换装置包括叶轮和发电机或根据系统的使用条件具有可变质量的其他主体，比如，例如压载元件的悬链线“Z”，未在附图中示出。

通过从本发明的用于转换的系统1转换而获得的有用能量与可延伸元件4从压缩构造到扩张构造的切换期间所移置的流体100的体积成正比。

如已经提及的，移动组件5通过至少在可延伸端部元件4s至4d上施加主动拉力来允许一个或更多个可延伸元件4从压缩构造转换到扩张构造。

根据本发明的用于转换的系统1的功能构造，旨在关注这样的事实，即由移动组件5施加的前述拉力与流体100的柱(column)120的高度和实际上切换到扩张构造中的可延伸元件4的数量成比例，该流体100的柱120抵在堆上。

这意味着，即使一个或更多个可延伸元件4的部分的、然后不完全的、扩张的切换也有助于确定体积的流体100的移置，从而增加了由用于转换的系统1本身可转换的有用能量的比率或百分比，但是其没有达到可延伸元件4的体积增加的预先确定的最佳值，该值优选地必须至少为100％，如已经提及的。

到目前为止，已经以结构和功能的方式在可延伸元件4从压缩构造到扩张构造的切换期间描述了本发明的用于转换的系统1。

然而，用于能量转换的系统1被构造成还管理恢复系统本身的初始操作条件的切换，即从扩张(完全的或部分的)构造开始将可延伸元件切换在压缩构造中。

根据本发明的发明构思，可延伸元件4从扩张构造到压缩构造的切换是通过至少作用在每个可延伸元件4上的重力的效应发生的，其显然是从(完全的或部分的)扩张构造开始的。

换句话说，本发明的用于能量转换的系统1通过利用作用在每个可延伸元件4的结构上的重力和/或通过当每个可延伸元件4浸没在流体100本身中时流体100施加在每个可延伸元件4的外表面上的压力来恢复可延伸元件的初始构造。在可延伸元件4的压缩构造的恢复期间，如果其在浸没期间进行，包含在相同元件4中的过量空气通过上文描述的连通通道7逸出。相同的连通通道7被构造成收缩并减小其自身的长度。

根据本发明的发明构思，用于能量转换的系统1以这样的方式构造，即用于将堆的可延伸元件4从压缩构造切换到扩张构造以使上部可延伸元件4s处于距自由表面110预先确定的深度“H”处的功等于可用于将移置的所述流体100的总体积带到距流体100的自由表面110相同距离的功。

优选地，用于能量转换的系统1以这样的方式构造，即用于将堆的可延伸元件4从压缩构造切换到扩张构造以使上部可延伸元件4s处于距自由表面110预先确定的深度“H”处的功等于或低于用于将移置的流体100的总体积带到距流体100的自由表面110相同距离“H”的功。

根据本发明，上文描述的用于能量转换的系统1可以包括单个导向通道3和单个可延伸元件4，以便在可延伸元件4从压缩构造到扩张构造的切换期间允许势能转换成有用能量，该有用能量的值与在扩张构造中并且在由前述可延伸元件4相对于流体100的所述自由表面110所到达的深度“H”处由可延伸元件4移置的流体100的总体积成比例。

优选地，用于将唯一可延伸元件4从压缩构造转换到扩张构造以使其处于距自由表面110预先确定的深度“H”的功等于或低于可用于将移置的流体100的总体积带到距自由表面110相同距离“H”的功。

根据本发明的发明构思，界定了用于能量转换的方法，包括以下步骤：

-如上文所描述地布置用于能量转换的系统1；

-在压缩构造中，将多个可延伸元件4布置在浸没在流体中的导向通道中，并且其中所述上部可延伸元件4s被布置在流体100的自由表面110下方；

-切换可延伸元件4中的一个或更多个；

-重复该操作以将空气转移到下部可延伸元件；

-恢复由于所述可延伸元件4的切换而移置的流体100的体积和/或利用所述流体100的体积的动能和/或势能来操作系统1的转换元件，优选地，转换元件包括发电机的叶轮；和/或

-通过移动具有预先确定的质量的主体“B”将势能转换成动能，优选地以主体“B”的动量的形式积累所述动能。

除了上文已经描述的之外，包括一系列步骤的能量转换方法通过非限制性示例在附图5中更好地图示：

-通过操作移动组件5将可延伸元件4从压缩构造切换到扩张构造；相对于初始位置，以水平方式布置堆的可延伸元件4，使得每个可延伸元件4被布置在距所述流体100的自由表面110相同的距离“H”处；

-通过移动具有预先确定的质量的主体“B”，将作用在浸入到所述流体100中的多个可延伸元件4上的阿基米德推力“S”转换成动能，优选地以所述主体“B”的动量的形式积累所述动能；和/或

-通过移动具有预先确定的质量的主体“B”，将作用在浸没到流体100中的多个可延伸元件4上的阿基米德推力“S”转换成势能；和/或

-借助于发电机(图6中未示出)，将作用在浸没在流体100中的多个可延伸元件4上的阿基米德推力“S”转换成电能。

除了上述之外，能量转换方法包括恢复包含在天然盆中或容纳罐中的流体100的水平面的步骤，使得在可延伸元件4的扩张构造中，上部可延伸元件4s位于流体100的自由表面110下方。

优选地，当需要时，能量转换方法包括恢复包含在天然盆中或容纳罐中的流体100的水平面的步骤，使得在可延伸元件4的扩张构造中，上部可延伸元件4s被布置在流体100的自由表面110处。

本发明已经实现了预期目的。

有利地，本发明提供了用于能量转换的系统，该系统允许获得势能到有用能量的转换，该有用能量与可延伸元件相对于流体的自由表面的深度值成比例，并且其中可延伸元件正在被扩张，存在可存储/可转换的有用能量的增加的比率。

有利地，本发明提供了用于能量转换的系统，该系统可以确定有用的功，该有用的功成比例地增加到可延伸元件作为从压缩构造切换到扩张构造的结果来执行的路径。

有利地，用于能量转换的系统可以利用阿基米德推力的分量(就力而言)，该分量由每个可延伸元件执行的体积变化来确定，以便以动能和/或势能的形式或者具有预先确定的质量的主体的动量增加的形式来转换/存储该分量。

Claims (18)

1.一种用于能量转换的系统(1)，包括：

-支撑结构(2)，所述支撑结构(2)界定至少一个导向通道(3)；

-至少多个可延伸元件(4)，所述多个可延伸元件(4)在压缩构造和扩张构造之间可切换，并且反之亦然，并且所述多个可延伸元件(4)被构造成移动一定体积的流体(100)，所述多个可延伸元件(4)能够浸没在所述流体中，所述体积等于每个可延伸元件(4)的所述扩张构造和所述压缩构造之间的预先确定的体积差，所述多个可延伸元件(4)被布置成彼此之间互连的一堆可延伸元件，所述一堆可延伸元件优选地是防水的并放置在所述流体(100)中预先确定的深度(H)处，每个可延伸元件(4)借助于锁定设备被单独地且可逆地结合到所述支撑结构(2)；

-所述多个可延伸元件(4)的移动组件(5)，所述移动组件(5)可操作地连结到所述支撑结构(2)，其中所述移动组件(5)被构造成通过作用在所述堆的至少一个可延伸元件上的拉伸强度而将所述一堆可延伸元件(4)从所述压缩构造切换到所述扩张构造；

其中所述可延伸元件(4)被构造成在所述可延伸元件(4)从所述压缩构造切换到所述扩张构造期间沿着所述导向通道(3)滑动，并且反之亦然；

其中，作为所述可延伸元件(4)从所述压缩构造到所述扩张构造的所述切换的结果，所述系统(1)确定了势能到有用能量的转换，所述有用能量的值与在所述扩张构造中并且在由所述堆的所述可延伸元件相对于所述流体(100)的所述自由表面(110)所到达的深度(H)处由所述可延伸元件(4)移置的所述流体(100)的总体积成比例。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个可延伸元件(4)被布置成彼此互连的一堆可延伸元件，以便远离所述流体(100)的自由表面(110)延伸。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个可延伸元件(4)被布置成彼此互连的一堆可延伸元件，以便朝向所述流体(100)的自由表面(110)延伸。

4.根据权利要求1所述的系统(1)，其中，用于能量转换的所述系统(1)被构造成确定势能到有用能量的转换，所述有用能量能够作为可存储的动能和/或势能利用，优选地所述有用能量是通过移动具有预先确定的质量的主体(B)可利用的动能，或者是可利用以驱动发电机并且产生电能的动能/势能。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述移动组件(5)被构造为在所述堆中的连接到其它可延伸元件(4)的可延伸元件(4)上提供主动拉力。

6.根据权利要求1所述的系统(1)，其中，由所述移动组件(5)施加的用于延伸所述可延伸元件(4)的所述拉力与抵在所述一堆可延伸元件(4)上的流体(100)柱(120)的高度并且与切换到所述扩张构造的可延伸元件(4)的数量成比例。

7.根据前述权利要求1至6中的一项或更多项所述的系统(1)，其中，用于将所述堆的所述可延伸元件(4)从所述压缩构造切换到所述扩张构造以使所述上部可延伸元件处于距所述自由表面(110)预先确定的深度(H)处的功等于或低于可用于将所述流体(100)的总的移置体积带到距所述流体(100)的所述自由表面(110)相同距离(H)的功。

8.根据前述权利要求1至7中的一项或更多项所述的系统(1)，其中，所述可延伸元件(4)在所述扩张构造中优选地具有比在所述压缩构造中的体积大大约1.1倍至2.5倍的体积，甚至更优选地，所述可延伸元件(4)在所述扩张构造中具有至少等于在所述压缩构造中的体积的两倍的体积。

9.根据前述权利要求1至8中的一项或更多项所述的系统(1)，其中，每个可延伸元件(4)具有凸形封闭顶壁(4a)和凹形底壁(4b)，所述凸形封闭顶壁(4a)和所述凹形底壁(4b)借助于可变形和/或可延伸的连接周壁(4c)可操作地联接到彼此。

10.根据权利要求9所述的系统(1)，其中，所述连接周壁(4c)由不可渗透的弹性型护套或由多个不可渗透的刚性元件的组合物制成，所述多个不可渗透的刚性元件在压缩的可延伸元件(4)的构造中可折叠到彼此上，并且展开成扩张的可延伸元件(4)的构造。

11.根据权利要求9所述的系统(1)，其中，所述连接周壁(4c)借助于弹性型的单个防水护套或者借助于多个不可渗透的刚性元件的单个组合物实现，所述弹性型的单个防水护套或所述多个不可渗透的刚性元件的单个组合物从所述堆的所述上部可延伸元件(4s)延伸到下部可延伸元件(4d)。

12.根据前述权利要求1至11中的一项或更多项所述的系统(1)，其中，所述可延伸元件(4)具有互连装置(6)，所述互连装置(6)被构造成机械地并且以流体密封的方式连接到彼此，并且具有连通通道(7)，所述连通通道(7)被构造成在可延伸元件(4)布置成堆的情况下适应可延伸元件(4)与前一个和/或下一个可延伸元件(4)的流体连通，优选地，所述互连装置(6)是流体密封装置。

13.根据权利要求12所述的系统(1)，其中，所述连通通道(7)至少从所述上部可延伸元件(4s)延伸到所述下部可延伸元件(4d)并且以便在所述可延伸元件(4)的所述压缩构造和所述扩张构造之间改变对应的长度，并且反之亦然，优选地，所述连通通道(7)包括多个区段，所述多个区段置于可延伸元件(4)和相邻的可延伸元件(4)之间。

14.根据前述权利要求1至13中的一项或更多项所述的系统(1)，其中，所述支撑结构(2)包括下部搁置基部(2a)和顶部保持构件(2b)，所述下部搁置基部(2a)适合于被搁置在容纳罐或天然盆的底部中，所述顶部保持构件(2b)可操作地连结到所述搁置基部(2a)，并且被构造为将至少一堆所述可延伸元件(4)从所述流体的所述自由表面(110)的较高高度移动至所述流体(100)中的预先确定的深度(H)处，并且反之亦然。

15.根据权利要求1所述的系统，其中，所述锁定设备被构造成可逆地将可延伸元件(4)的所述底壁(4b)与所述支撑结构(2)结合。

16.一种用于能量转换的方法，包括以下步骤：

-布置在权利要求1-13中的一项或更多项中所界定的用于能量转换的系统(1)；

-在所述压缩构造中，将多个可延伸元件(4)布置在流体(100)的天然盆或流体(100)的容纳罐内，并且其中所述上部可延伸元件(4s)被布置在所述流体(100)的自由表面(110)下方；

-通过所述移动组件(5)的致动，将至少一个可延伸元件(4)从所述压缩构造切换到所述扩张构造；

-将来自延伸的可延伸元件(4)的空气质量转移到其下方的压缩的可延伸元件(4)，恢复所述可延伸元件(4s)的所述压缩构造，从而导致其下方的所述可延伸元件(4)的扩张；

-通过移动具有预先确定的质量的主体(B)，将作用在以扩张构造放置的所述下部可延伸元件(4d)上的阿基米德推力(S)转换成动能，优选地以所述主体(B)的动量的形式积累所述动能；和/或

-通过驱动发电机将作用在所述下部可延伸元件(4d)上的阿基米德推力(S)转换成电能；

-恢复在所述可延伸元件(4)的切换期间移置的流体(100)的体积和/或利用所述体积的动能和/或势能来操作转换元件，优选地，所述转换元件包括发电机的叶轮；和/或

-通过移动具有预先确定的质量的主体(B)将势能转换成动能，优选地以所述主体(B)的动量的形式积累所述动能。

17.根据权利要求16所述的方法，包括以下步骤：

-通过致动所述移动组件(5)，将所述可延伸元件(4)从所述压缩构造切换到所述扩张构造；

-优选相对于初始位置以水平的方式布置所述堆的所述可延伸元件(4)，使得每个可延伸元件(4)被布置成距所述流体(100)的自由表面(110)相同距离(H)；

-通过移动具有预先确定的质量的主体(B)，将作用在浸入到所述流体(100)中的多个所述可延伸元件(4)上的阿基米德推力(S)转换成动能，优选地以所述主体(B)的动量的形式积累所述动能；和/或

-通过移动具有预先确定的质量的主体(B)，将作用在浸入到所述流体(100)中浸没到所述流体(100)中的多个所述可延伸元件(4)上的阿基米德推力(S)转换成势能；和/或

-通过发电机的致动，将作用在浸入到所述流体(100)中浸没到所述流体(100)中的多个所述可延伸元件(4)上的阿基米德推力(S)转换成电能。

18.根据权利要求16或17所述的方法，包括：

-恢复所述天然盆中或所述容纳罐中的所述流体(100)的水平面，使得在所述可延伸元件(4)的所述扩张构造中，所述上部可延伸元件(4s)被布置在所述流体(100)的自由表面(110)下方或所述流体(100)的自由表面(110)处。