地能機簡介
發明人:楊永康
1.項目技術攻關的必要性和當前經濟社會發展急需的程度
目前發電領域仍然是以高污染及產生溫室效應高的煤炭等化石能源以及極具危險危害隱患的核能發電等的能源體系,人類要是不改變這樣的結構,只能是享受了當代禍害了子孫,現在40度以上的高溫在幾十年前應該是不常見的,可現在連續高溫旱災、水災以后可能是常態,這樣繼續下去用不了多長時間地球溫度最高到100度只是時間問題加上嚴重的污染霧霾天數的增加,到那時人還能活嗎。本發明提供一種向大自然索取能量的發電系統以解決和替代前者的高污染高溫室效應的傳統能源系統。
2.分析說明項目實施能夠產生的重大經濟、社會效益
大規模采用本技術發電將會給國家及社會帶來不可估量的經濟和社會效益,因為其技術本身是如同風力、太陽能以及其他一些依靠大自然能源發電一樣,沒有任何副產品產生,而源源不斷的動力能量輸出發電,是真正的綠色能源,并將阻斷人類走向自絕的一部分進程。
3.國內外技術發展趨勢與現狀,相關知識產權、技術標準情況分析
現有靠大自然之力發電的產品有:水利、太陽能、風能、潮汐能浪能等已知能源,但因其各具缺陷無法完全替代有害能源的生產利用,甚至有些綠色能源也是用高耗能高污染而換來的如光伏發電,建設起來也需廣闊的采陽場地不利于大規模實施,風能也需要廣闊的采風場且受風力大小的限制、發電不穩,潮汐及浪能發電也存在地域及氣候的嚴格限制等等。
4.項目的主要創新點
創新點是:無任何化石能源消耗、以靠地球的自然之力---引力、大氣壓力、水的浮力做功發電。
5.技術、經濟、社會效益分析
技術:目前未查出有同類產品出現。經濟與社會效益:大規模采用本技術發電將會給國家及社會帶來不可估量的經濟和社會效益,因為其技術在發電過程中本身是不需要消耗任何化石能源、而產生源源不斷的動力能量輸出、發電。預計一個中型城市建一個兩三千臺地能機規模的發電站就可滿足城市的用電需求,并且不會產生任何的副產品,是真正的綠色能源。
6.推廣應用與產業化前景
本發明的另一巨大好處是:可規模、可小型化、可陸地、可海洋、沼澤、可地上、可地下可城市可鄉村等可一切空閑地安置。
地能機發明詳細介紹
地能機:一種轉移轉化地球能量用來發電的機器發明,其核心技術是:借助于自然規律中的大氣壓力、地球引力等在本裝置內將浮筒送入裝置水底,釋放浮筒獲得由浮力所產生的水重力勢能能量,本發明是一件充分利用自然規律中的各種特性,相互作用并轉移轉化出地球上本已存在著的自然能量,各種轉移轉化地球上自然能量的技術早已被人類逐漸的發掘利用,有些技術已相當成熟,例如:水利、風能、潮汐能等等,這些早已成熟的地球能量轉化技術充分揭示了自然之力與能量的可轉化關系,這些自然之力與能量在一定條件下是可以相互被轉化,如:風力發電機,給它輸入動態的風“力”它就是一件以風“力”做功轉化為能量的發電機,獲得了“風能”,改變線圈給它輸入能量(電能)它就是一件輸出動“力”的馬達電機風扇,本案發明就是一件如同風力發電機道理一樣、是一件以引“力”為基礎力,將一系列的靜態力通過本發明裝置轉化為浮力的動態力做功,再轉化成能量的發電裝置,只是給它輸入的不是單一的動態風力,而是靜態的地球引力、水重力、大氣壓力及水的浮力等幾種力相互作用合力下,獲得水重力勢能的機器,其符合能量守恒定律、能量從一種形式(輸入靜態力、動態力做功)轉化為另一種形式(能量輸出)的定義,它不像風力發電機,力與能量轉化的那么簡單直接、一目了然,但也并非不可理解,本發明裝置利用大氣壓力、地球引力、水的浮力等三種力相互作用于本裝置的特殊環境下,轉化產生出水重力勢能能量,其物理原理關系簡單易懂,其設備技術難度不高,產業化對地理環境的適應性強、適合于陸地(地上地下均可)、江河湖海沙漠等空閑地大面積設置建造用來發電,本發明將是人類繼利用水利、太陽能、風能、潮汐能等自然能量發電之后的又一家族新成員,工作時不受自然條件的限制,如前者無太陽、無風等不能工作轉化等,本發明裝置可全天候24小時無條件不間歇的工作轉化,是前人未開拓且具有巨大市場開發價值潛力,并符合國家產業政策發展方向的新型能源,本發明裝置已提交國家發明專利申請,歡迎合作洽談。
本發明產生能量的原理啟示:
開放環境下浮球獲浮力的啟示
(注:全部視圖中只顯示原理參考沒有比例參考)
圖A 圖B 圖C
開放環境下浮球獲浮力的啟示圖解:
圖A顯示的是:圖A在地球上開放的壓力環境下浮球是無法自己下沉入水底的,只能漂浮于水面之上。
圖B顯示的是:要想讓浮球下沉必須需人為地施加外力給予干涉,在增加連桿、上容器及手工為上容器內加入水重量,對浮球做功,使浮球被壓下沉入水中。
圖C顯示的是:被壓入水底中的浮球可以在釋放掉上容器內配重水后形成浮球上浮,浮球上浮就會產生水重力勢能。(本案采集挖掘的就是這種能量,水重力勢能)
小結:圖A、圖B、圖C說明了在這種我們常見的開放的環境下,要想讓浮球下沉必須需施加相應的外力給予干涉,被送入水底的浮球就有了上浮的動力“浮力”,那么這個動力乘上上升的位移(距離)就等于做的功,那么只要做功,必然有能量的轉化,而且做的功一定等于能量的轉化量。
天平啟示圖
圖D
天平啟示圖解:
圖D顯示的是:兩端各有110克的砝碼,拿掉一端的10克,另一端就會下沉,拿掉砝碼做的功等于10克×位移(距離)。
小結:簡單的天平原理,不論天平兩端的砝碼各是110克還是1010克,因為砝碼承載輸入著地球的引力所以只要拿掉一端10克砝碼另一端就會下沉,啟示:本案發明裝置<地能機>以及以下的各圖都與拿掉這10克砝碼道理相通, U形管連通器也好、U形管連通器的變形器顯示的抽水器或者抽水活塞都是同理,抽多少水,U形管連通器另一管內液面就下沉多少水量,所付出的功就是這個所下沉水重與抽水提拉位移(距離)的乘積,無論這個U形管高度是1米、10米、還是100米都是一樣,它只與這個做功的乘積有關。
U形管連通器抽水做功的啟示
圖E 圖F
U形管連通器抽水做功的啟示圖解:
圖E顯示的是:設高100米的U形管連通器、一個端口設有抽水器,U形管內的水都承載著由地球引力所至的水重力(或者說是:承載輸入著地球的引力),上端口水面都承載著大氣的壓力(或者說:輸入著大氣的壓力)。
圖F顯示的是:在水重力及大氣壓力的作用下,提拉抽水器高度為S時所需要做的功就等于S與抽水重量F的乘積。
小結:
功就是力在位移方向上通過的距離W=FS,圖F的這一結果與U形管連通器水深100米無關,其道理與天平啟示中的天平下沉一端與拿掉另一端的10克重量有關,與兩邊的100克無關相同。
U形管連通器的擴展變形器結構及靜態壓力平衡與動態壓力傳導示意圖
?。ㄒ彩潜景l明申請的原理圖)
圖G 圖H
U形管連通器的擴展變形器結構及靜態壓力平衡與動態壓力傳導示意圖圖解:(也是本發明裝置的原理圖)
圖G顯示的是:設置的U形管連通器的擴展變形器,在密閉水容器內部的U形管連通器被拆分成了圖G顯示的U形管和直管兩部分,其管內的水承載的水重力及大氣壓力原理與圖E、F相同,設制的內部空氣被水重力及大氣壓力在U形管內所壓形成的浮球所處液面上端空氣與下端水重力的壓力平衡點,形成了U形管內的一段空氣空間,使得浮球可依靠地球引力處在密閉水容器底部的這一區域,實現依靠引力浮球就可到達相對于密閉水容器內主液面以下較深位置,因為沒有水的阻力,就省去了圖B中、加水做功干預使浮球進入這一區域的省功過程,在省功的情況下,為控制浮球進入密閉水容器水底創造了第一個條件。
圖H顯示的是:在圖G設置好的內外壓力平衡浮球所處位置的情況下,提拉圖H抽水器做功,使得圖G中浮球所處液面在液體與氣體壓力的傳導作用下再下降一個深度,為浮球進入密閉水容器水底創造出第二個條件,而提拉抽水器做功的大小計算公式與圖F一致SF=W,所做功的大小與設置的U形管連通器擴展變形器的總體水高、水深無關。
小結:1、圖G顯示的是:U形管連通器的擴展變形器設置的內外靜態壓力平衡環境里,浮球可被放置于U形管空氣與水密閉水容器內壓力平衡點位置,為控制浮球進入密閉水容器水底創造了第一個條件,在這個基礎上施以動態的力提拉圖H顯示的抽水器做功,在圖H顯示的水與空氣壓力傳導作用下使圖G中顯示的浮球所處位置再下沉一個(水重F)的距離,為浮球被釋放進入密閉水容器水底創造出第二個條件。
這兩步環節的作用就是要替代圖B中顯示的:要想讓浮球下沉必須需人為地施加外力給予干涉,才可實現的結果,在設置的U形管連通器擴展變形器創造的環境下,依靠提拉抽水器付出SF=W的功,得到了進入密閉水容器水底的“通行證”,換言之就是在圖G的環境下,用圖H很小的做功SF=W克服了圖B中顯示浮球向下運行時水的阻力,為浮球進入密閉水容器水底以換取圖C中浮球上浮所帶來的水重力勢能,創造條件,這兩點也是本案發明技術的關鍵節點所在。
U形管連通器變形器與進一步擴展器內部結構對比
(圖G 圖H) 圖I 圖J
U形管連通器變形器與進一步擴展器內部結構對比圖解:
圖G、H對比圖I、J顯示的是:二者唯一的區別就是圖I、J中的浮球下行管路上的改變,其目的是為后續的控制系統設置將由此展開。
小結:圖I、J設置的浮球進一步下行管路上的改變,是為后續的控制浮球出管道入水設置的控制系統將由此展開。
U形管連同變形器浮球出管入水做功轉化能量啟示圖
圖K 圖L 圖M 圖N
U形管連同變形器浮球出管入水做功轉化能量啟示圖圖解:
圖K顯示的是:在圖I的基礎上增加了圖K顯示的閘門控制并設置為豎閘門打開,橫閘門關閉狀態,以及設置的直線發電裝置。
圖L顯示的是:在設置好圖K顯示的裝置后,提拉圖L中的抽水器(一次做工),使浮球隨著密閉容器內的壓力傳導U形管內液面的下降下沉至閘門腔內。
圖M顯示的是:推下豎閘門(二次做功)封閉浮球所處的閘門腔。
圖N顯示的是:拉開橫閘門(三次做功)釋放浮球上浮推動直線發電機動子做功發電,從而完成人為干預下把裝置承載輸入的地球引力、大氣壓力等靜態力,轉化為浮球上浮獲浮力的動態力進而以水的重力勢能轉化為電能能量的過程。
小結:以上三步體現了人為輸入能量做功: 1、提拉抽水器,2、推下豎閘門,3、拉開橫閘門,的過程,其做功總量是:1、提拉抽水器等于SF=W,2、推下豎閘門等于滑動摩擦力的大小計算公式為f =μN,就是0.18(摩擦系數)×0(正壓力)=摩力,所以能看出由于浮球所處位置是一個管道上空氣壓力與管道下面水向上的重力平衡點,故其閘門的正壓力等于0,所以為推下閘門所做的功是很小,作為啟示,設1、提拉抽水器,2、推下豎閘門,3、拉開橫閘門,的過程所做的功都設為1,那么就是1×3=3(w),浮球上浮做功轉化能量輸出,其做功總量是:HF=W,設H為50米,F為1即:50 ×1=50(w),那么50-3=47(w),說明在這個環境中利用地球引力、大氣壓力等靜態力轉化成水浮力的動態力做功,從而等獲得的47個單位的功,是遠遠大于人為輸入能量做的3個單位功,減去人為做功所富余出來的功符合能量守恒定律,它不是憑空而來,它是在本發明裝置中自然之引力等靜態力幫助下轉化為浮力的動態力轉化而來的結果。
U形管連通變形器浮桶循環做功發電裝置
(本法明申請<地能機>裝置)
圖O 圖P
U形管連通變形器浮桶循環做功發電裝置圖解:
圖O顯示的是:圖K的基礎上的擴展設置,以實現裝置的連貫、可持續、高效的搜集以上所提的自然之力轉化的新型能源能量,其基本原理與以圖解相同并在此基礎上擴展了本申請說明書標號中所示各組件及功能。
圖P顯示的是:U形管變形器浮桶循環做功發電裝置的立體圖,可看到其浮筒為在有效地空間內盡可能多的采集增加浮力,設置的圓柱體結構(其它部分可參考說明書部分)。
小結:依照圖O、P所示各部件會增加很多的摩擦阻力,但同時可以看到浮筒數量的增加,意味著所轉化能量的增加抵消掉所增加的摩擦力,并且還可以根據需要繼續增加密閉水容器的深度與高度、以增加浮筒數量加大產出比。
舉例:設:本發明裝置<地能機>浮筒數量為50個每個排水量為1噸,其它裝置按比例增加大小,按圖K、L、M、N中原理大約計算得出:
1)、浮筒50個×排水量為1噸=50噸(獲得)
2)、抽水器提拉做功:1噸×1米=1噸(付出)
3)、橫閘門、豎閘門在壓力平衡點和水潤滑面上工作阻力很小,也各設為1噸=2噸(付出)
4)、各傳動機構摩擦力按最大值預估10噸(付出)
計算結果:2)、 1噸 + 3)、 2噸 + 4)、 10噸 = 13噸
50噸(獲得) - 13噸(付出) = 37噸(獲得)
以上計算得出,本發明裝置按此浮筒數量可有循環運轉持續不斷的大約37噸浮力×h的做功來轉化能量輸出,這些能量不是憑空而來,它如同太陽能發電、風力發電一樣,持續輸入的是太陽、地球不滅便永恒存在的自然能量,是以輸入地球引力下的幾種靜態力,轉化為浮力做功的動態力之物理形式而來,符合能量守恒定律、能量從一種形式(輸入靜態力、動態力做功)轉化為另一種形式(能量輸出)的定義,由此轉化的能量可供維持裝置自身運轉外,還將富余的37噸持續浮力×h的做功能量予以轉化輸出。