CN202883281U - 一种利用流体升力浮力的发电装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型开了一种利用流体升力浮力的发电装置，所述流体升力浮力发电装置包括烟囱形状的主体、设置在主体外部的保温材料、设置在烟囱形状主体上部和/或中部的风扇和/或涡轮发电机、以及设置在烟囱形状主体底部和/或中部的加热装置，所述烟囱形状的主体下部设置有通风口和/或者通过支架将烟囱形状的主体底部与地面形成空隙用于通风，所述加热装置通过利用其中的加热介质对流体进行加热。本实用新型的流体升力浮力发电装置可以充分利用生活废热、工业废热、太阳热能或地热等低温热源，并且整合了半导体发电技术，实现低成本、高效率发电。

Description

一种利用流体升力浮力的发电装置
技术领域
本实用新型涉及发一种再生能源发电装置，特别是涉及利用流体升力浮力的发电装置。  
背景技术
当今社会，随着科技水平的不断发展，人们对资源的需求也越来越多，但是地球上的资源是有限的，因此如何充分利用可回收的资源成为一个重要的研究课题。作为可回收资源之一的低温热源能量巨大，种类繁多，其包括生活废热、工业废热、海洋温差、太阳能、地热等。这些热源由于温度低，利用率不高因此往往被忽视因而造成了资源的浪费。仅以工业废热为例,人类所利用的热能中就有将近50%最终以低品位废热的形式直接排放。在我国,能源整体利用率只有30%左右,无法有效的利用低温热源,造成了能源的巨大浪费。现有技术中对于低温热源的利用主要存在发电效率低、发电设备以及方法复杂、无法利用较低低温热源等缺点。 
目前人们利用热能的方法，基本上都是利用热能加热使工质膨胀，产生气流、液流来推动风扇叶片或涡轮运动，带动发电机发电。 
发明内容
本实用新型是为了解决现有技术中的不足而完成的，根据地球引力作用，密度较小的物质将因为四周物质传递的压力，结合自身单位体积产生的重力较少，就会产生远离地心的“浮力”、“升力”，热能让空气、水等物质膨胀，密度减小，在地球环境中实现上升运动，稳定的持续加热，并将热物质（密度较低）和周边环境隔开，使之保持温度、密度差，就能形成稳定的气流、液流，推动叶片、涡轮转动。本实用新型的目的是提供结构简单、操作方便的发电装置，该装置通过利在用烟囱形状的主体中流体在较低温差下就能够产生较强上升力，从而有效利用了温度较低的低温废弃热，并且该装置整合了半导体发电片与太阳能等综合发电因素，提高了发电效率。 
本实用新型的利用流体升力浮力的发电装置包括烟囱形状的主体、设置在主体外部的保温材料、设置在烟囱形状主体上部和/或中部的风扇和/或涡轮发电机、以及设置在烟囱形状主体底部和/或中部的加热装置，所述烟囱形状的主体下部设置有通风口和/或者通过支架将烟囱形状的主体底部与地面形成空隙用于通风，所述加热装置通过利用其中的加热介质对流体进行加热。 
所述烟囱形状的主体其顶部直径长度小于等于底部直径长度。 
所述烟囱形状的主体选自烟囱、建筑物内部通风道、建筑物内部电梯井或山体内部通风道。 
所述烟囱形状主体外部还设置有太阳能热量收集管，所述太阳能热量收集管为透明材质的管道，其一端和烟囱状主体相连通，另一端向下倾斜并且封闭。 
所述加热装置内布置有散热片和半导体发电片，其中散热片和半导体发电片发热面紧密贴合，半导体发电片制冷面和加热介质接触，加热介质的热量先通过半导体发电片实现发电，然后通过散热片对需要加热的流体进行加热，所述加热介质为生活废热、工业废热或地热。 
本实用新型的利用流体升力浮力的发电装置，由于其包括烟囱形状的主体、设置在主体外部的保温材料、设置在烟囱形状主体上部和/或中部的风扇和/或涡轮发电机、以及设置在烟囱形状主体底部和/或中部的加热装置，所述烟囱形状的主体下部设置有通风口和/或者通过支架将烟囱形状的主体底部与地面形成空隙用于通风，所述加热装置通过利用其中的加热介质对流体进行加热。因此在烟囱形状的主体底部通过加热，仅需要较低的温度差就可以使底部气体产生上升力。由于底部直径大于顶部直径，因此上升气流速度会逐渐增加，以便能在烟囱形状的主体顶部形成足够的推动力，驱动顶部风扇和/或涡轮发电机进行发电。烟囱形状的主体外部设置了保温层，保证烟囱内的上升气流温度保持恒定，从而能够产生持续的上升力。本实用新型所述的烟囱形状的主体可以利用现有的厂房废弃烟囱、建筑物内通风道、建筑物内部电梯井或山体内部通风道，但并不局限于上述的这些形式，只要是有利于流体在其中由于受热密度变小产生浮力并上升，推动顶部风扇和/或涡轮发电的通道都属于本实用新型的保护范围。优选的烟囱形状主体其底部半径大于等于顶部半径。本发明所述的风扇和/或涡轮发电机的位置并没有特别的限制，可安装在烟囱形状的主体的上部、中部，只要其是通过烟囱形状的主体内部受热上升的流体推动进行发电，都属于本发明的保护范围。本发明所述的加热装置的安装位置也没有特别的限制，其可以安装在烟囱形状的主体底部或者中部，只要是利用其热量引发流体上升的原理在烟囱形状的主体发电都属于本发明的保护内容。 
在本实用新型的一个优选实施方案中底部加热装置内布置有散热片和半导体发电片，其中散热片和半导体发电片发热面紧密贴合，半导体发电片制冷面和加热介质接触，加热介质的热量先通过半导体发电片实现发电，然后通过散热片对需要加热的流体进行加热，因此在传热过程中先将一部分热量转化为电力，更充分的利用了低温热源。其中加热介质来自生活废热、工业废热或地热，其温度没有特定的限制，只要具有比环境温度略高的温差，能够加热烟囱状的主体底部，在烟囱状的主体内部的气流就很容易上升形成上升力或者浮力。所述的半导体发电片采用市售的常见的半导体制冷片，其具有发热面和制冷面两个表面，当制冷面受热升温其内部可以产生电流。 
在本实用新型进一步优选的实施方案中，在所述烟囱形状主体外部还设置有太阳能热量收集管（热管），所述太阳能热量收集管（热管）为透明材质的管道，其一端和烟囱状主体相连通，另一端向下倾斜并且封闭，通过吸收太阳能中的热能，加热太阳能热量收集管中的流体，使其进入烟囱形状的主体内，产生上升力，由于吸力作用，烟囱形状的主体中内部温度较低的流体进入太阳能热量收集管，再次被加热后产生上升力，进入烟囱形状的主体内形成循环。所述太阳能热量收集管4的数量、形状、大小并不做特别限制，只要能够促进烟囱状的主体内部流体受热产生上升力就可以。热管可以是市面常见的太阳能集热管、真空热泵热管等成熟产品。  
附图说明
图1   本实用新型利用流体升力浮力的发电装置实施例示意图。 
图号说明 
1…烟囱形状的主体  2…风扇和/或涡轮发电机   3…保温层       
4…太阳能热量收集管     5…通风口         6…加热装置
7…支架
图2 本实用新型中的散热片和半导体导电片示意图。
图号说明 
8…散热片   9…半导体发电片   10…加热介质
具体实施方式
下面结合附图的图1，图2对本实用新型的利用流体升力浮力的发电装置和利用该装置进行发电的方法作进一步详细说明。 
本实用新型的利用流体升力浮力的发电装置，如图1所示，包括烟囱形状的主体1、设置在主体外部的保温材料3、设置在烟囱形状主体上部和/或中部的风扇和/或涡轮发电机2、以及设置在烟囱形状主体底部和/或中部的加热装置6，所述烟囱形状的主体下部设置有通风口5和/或者通过支架7将烟囱形状的主体底部与地面形成空隙用于通风，所述加热装置6通过利用其中的加热介质对流体进行加热。 
在本实用新型的一个优选实施方案中底部加热装置6内布置有图2所示的散热片8和半导体发电片9，如图2所示，其中散热片8和半导体发电片9紧密贴合，半导体发电片9和加热介质10接触，加热介质10的热量先通过半导体发电片9，然后通过散热片8对需要加热的流体进行加热，因此在传热过程中先将一部分热量转化为电力，更充分的利用了低温热源。 
在本实用新型进一步优选的实施方案中，在所述烟囱形状主体1外部还设置有太阳能热量收集管4，所述太阳能热量收集管4为透明材质的管道，其一端和烟囱状主体1相连通，另一端向下倾斜并且封闭，通过吸收太阳能中的热能，加热透明玻璃管4中的空气，进入烟囱形状的主体1内，产生上升力，由于吸力作用，烟囱形状的主体1中内部温度较低的空气进入太阳能热量收集管，再次被加热后产生上升力，进入烟囱形状的主体1内形成循环。所述太阳能热量收集管4数量、形状、大小并不做特别限制，只要能够促进烟囱状的主体内部流体受热产生上升力就可以。 
烟囱状的主体目的是引导气流、液流形成稳定、强劲的流体，推动叶片、涡轮运动，凡是因流体力学原理对烟囱状主体的外形进行改进设计，都属于本实用新型的保护范围。 
上述仅对本实用新型中的几种具体实施例加以说明，但并不能作为本实用新型的保护范围，凡是依据本实用新型中的设计精神所作出的等效变化或修饰或等比例放大或缩小等，均应认为落入本实用新型的保护范围。 

Claims (5)

1.一种利用流体升力浮力的发电装置，其特征在于：该装置包括烟囱形状的主体、设置在主体外部的保温材料、设置在烟囱形状主体上部和/或中部的风扇和/或涡轮发电机、以及设置在烟囱形状主体底部和/或中部的加热装置，所述烟囱形状的主体下部设置有通风口和/或者通过支架将烟囱形状的主体底部与地面形成空隙用于通风，所述加热装置通过利用其中的加热介质对流体进行加热。
2.根据权利要求1所述的利用流体升力浮力的发电装置，其特征在于：所述烟囱形状的主体其顶部直径长度小于等于底部直径长度。
3.根据权利要求1所述的利用流体升力浮力的发电装置，其特征在于：所述烟囱形状的主体选自烟囱、建筑物内部通风道、建筑物内部电梯井或山体内部通风道。
4.根据权利要求1所述的利用流体升力浮力的发电装置，其特征在于：所述烟囱形状主体外部还设置有太阳能热量收集管，所述太阳能热量收集管为透明材质的管道，其一端和烟囱状主体相连通，另一端向下倾斜并且封闭。
5.根据权利要求1到4任一权利要求所述的利用流体升力浮力的发电装置，其特征在于：所述加热装置内布置有散热片和半导体发电片，其中散热片和半导体发电片发热面紧密贴合，半导体发电片制冷面和加热介质接触，加热介质的热量先通过半导体发电片实现发电，然后通过散热片对需要加热的流体进行加热，所述加热介质为生活废热、工业废热或地热。
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