專利名稱:能的高壓空氣傳輸供能系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及能的傳輸供應(yīng)領(lǐng)域,尤其指用高壓空氣作傳能價質(zhì)的傳輸供能系統(tǒng)。
技術(shù)背景現(xiàn)有遠(yuǎn)距離能的傳輸為電力供能傳輸系統(tǒng),其缺點為發(fā)電和用電設(shè)備大量用髙價銅材, 傳輸占用大量地上空間,傳輸損耗大,要用升降壓設(shè)備,用電危險大,有電磁污染;大量電 力空調(diào)的使用造成夏天城市溫度太高,且耗費了大量的能源;電力空調(diào)由于要密閉使用,又 造成屋內(nèi)空氣污染缺氧。這些問題在現(xiàn)有的電力傳輸供能系統(tǒng)上是很難解決的。發(fā)明內(nèi)容為克服電力傳輸供能的種種缺點,本發(fā)明提供了一種能的髙壓空氣傳輸供能系統(tǒng),它不 僅可減少傳輸中的損失,還可提供清新空氣和冷源。本發(fā)明主要采取了如下的技術(shù)措施將電力傳輸供能改為壓縮空氣傳輸供能,電力傳輸供應(yīng)系統(tǒng)改為壓縮空氣傳輸供應(yīng)系統(tǒng)。 在供能端用動力設(shè)備帶動壓縮機(jī)將清新空氣壓成高壓氣,經(jīng)做功設(shè)備將其吸熱降溫并餘水后 用高壓管道輸送,在用能端用氣力發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)化為動能供動力設(shè)備和發(fā)電機(jī),用發(fā)電機(jī)方出的 電再帶動必須用電的電子、檢測、控制等設(shè)備使用,另用高壓氣在夏天直接供冷,在冬天將 高壓氣的分管道加熱為用戶提供暖氣,在提供暖氣的同時提供清新空氣。它不僅能克服現(xiàn)今 電力傳能供能系統(tǒng)存在的很多問題,還有很多電力傳能供能系統(tǒng)所不能實現(xiàn)的新功能。它不 僅能為用戶供應(yīng)動能的能源,還能通過高壓氣直接供應(yīng)冷、熱和新鮮的空氣,進(jìn)而它可實現(xiàn) 高效節(jié)能還可大大改善大氣環(huán)境和人的生活質(zhì)量,因它傳送的是負(fù)能(相對常溫空氣),使用 后會使城市的溫度降低,這和電力能的使用相反,省去空調(diào)的安裝又會節(jié)約大量的電能,又 減少這些電能的消耗給城市帶來的溫升;由于空氣的排放可使城市的空氣上升,推動雨氣上 升,可影響對流雨的產(chǎn)生,甚至可實現(xiàn)人工改善和利用大氣環(huán)境的目的,對人工引雨和人工 降雨、控制熱帶臺風(fēng)都可能產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。詳細(xì)如下整個傳能供能網(wǎng)由供能端、傳輸管道、用能端組成。供能端是輸入高壓清新空氣的地方, 其輸入的能為高壓空氣所含的勢能,也即高壓空氣的膨脹潛能,可利用的資源為動能、清新空 氣和清新空氣所含的潛冷;傳輸管道是耐高壓的管道,象現(xiàn)在的天然氣管道和石油管道,在 管道上設(shè)有很多自動控制開關(guān)閥,在某部分出現(xiàn)問題時兩邊的閥能自動關(guān)閉,高壓氣由其它 的并聯(lián)管道傍路供應(yīng)。管道上設(shè)有排水管用以排除高壓空氣在管道內(nèi)沉積的積水,排水管的 進(jìn)水管口在高壓管道內(nèi)的底部,排水時靠管內(nèi)的壓力將管底部的水排出;在用能端從高壓主 管道上接出多級分管道,分管道上多裝在地上,分為帶保溫層的管道和專供能的涂黑非保溫 管道。在冬季用帶保溫層的管道以防高壓氣的溫度降低潛能減少,也可用來對加熱后供暖的 高壓氣進(jìn)行保溫輸送。在夏季用涂黑的管道露天供能將其升溫增加高壓氣的高壓潛能。分管 道上接出眾多的用戶管,在各級管道上安裝有控制閥和自動測量計量裝置。整個傳能系統(tǒng)象
網(wǎng)一樣分布,形成高壓空氣傳輸系統(tǒng)網(wǎng)。根據(jù)傳能系統(tǒng)的大小,傳能系統(tǒng)網(wǎng)分廣域傳輸網(wǎng)和 局域傳能網(wǎng)。廣域高壓空氣傳能網(wǎng)是遠(yuǎn)距離大范圍的傳能網(wǎng),局域傳高壓空氣傳能網(wǎng)是近距離小范圍 的單位內(nèi)部傳能網(wǎng)。高壓空氣傳能網(wǎng)的供能端有供給傳能網(wǎng)髙壓空氣的設(shè)備,由常規(guī)能源和 新能源推動的發(fā)動機(jī)帶動空氣壓縮機(jī)將附近空中的清新空氣壓縮,空氣被壓縮后產(chǎn)生的熱壓 縮空氣通過散熱器,用低溫流體發(fā)動機(jī)(本人以另案申請)吸收再利用。在高壓空氣冷卻后 的輸出端有排水閥門。經(jīng)冷卻和排水后的高壓氣輸入高壓空氣傳輸管道。高壓空氣傳輸管道由耐高壓的材料制成。廣域的傳輸管道象電網(wǎng)一樣呈網(wǎng)狀分布,它不 但具有象電網(wǎng)一樣的傳能作用,還具有電網(wǎng)所不具備的貯能作用。用能端主要是通過小管道分布在用戶處的氣力發(fā)動機(jī),有氣缸式和透平式,用來直接做 功或發(fā)電,其局域民用小電網(wǎng)為直流電供給必須用電的電子和電氣設(shè)備。本發(fā)明提供的能的高壓空氣傳輸供能系統(tǒng),比現(xiàn)有的電氣傳輸供能系統(tǒng)有如下的優(yōu)越性:一、 能和耗能設(shè)備都節(jié)約了大量的銅材。供能端只處理壓縮空氣,耗能的動力設(shè)備大多 用壓縮氣動力機(jī),它們都不需要銅,只在電子電器和照明等必須用電的近地端用空 氣動力機(jī)發(fā)電供電(在未來太陽能電池相當(dāng)多時用高壓氣發(fā)電也很少),這種供能系 統(tǒng)不需要電源變壓器。發(fā)電設(shè)備、高壓輸電變壓設(shè)備、低壓電器電源變壓器所用的 大量的銅都可省掉,現(xiàn)用的空調(diào)將被退出市場更要省出大量的銅。二、 主干傳輸用地下管道,不占用地上空間,為農(nóng)業(yè)的自動化提供方便。三、 傳輸損耗較小,只是空氣和管壁的磨擦所帶來的較小損耗。五、 使用和傳輸?shù)脑O(shè)備簡單,危險小,必須用電的地方用壓縮氣發(fā)動機(jī)發(fā)電成36V以下的低壓直流電。六、 無電磁污染,必須用電的地方用高壓氣進(jìn)行直流發(fā)電。因此用電設(shè)備不霈要整流。七、 解決城市夏天溫度太高的問題。常溫的高壓空氣對常溫空氣來說呈現(xiàn)的是負(fù)能,壓 縮氣在釋放能量的時候空氣膨脹變冷,可降低環(huán)境空氣的溫度,故可減少甚至取消空調(diào)的安 裝,這樣就會減少空調(diào)的耗電制熱量,近一步減少空調(diào)的安裝使用量,降低空氣的溫度,降 低城市的環(huán)境溫度。在當(dāng)今夏天空調(diào)的使用是供電緊張的重要原因。在夏天可將動力用戶前 的管道用空氣和光照加熱,以將空氣的熱能轉(zhuǎn)為高壓空氣的勢能,進(jìn)而增加做功的動能。這 些措施會使城市的溫度整體降低。由于排放空氣,使下部氣壓升高,空氣上升,對降雨的人 工干預(yù)可能也會有很大的影響,這對城市溫度的影響就更大了。八、 解決城市現(xiàn)存的空氣污染問題,使人的生活質(zhì)量大大改觀。在夏天可用高壓氣調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度且可供給清新空氣;在冬天可將高壓氣進(jìn)入用戶前的支線管道部分加熱再供給用 戶,作暖氣供應(yīng),且和現(xiàn)狀不同的是現(xiàn)在的供暖只是單一的供暖,而供作暖氣的熱高壓氣, 還供應(yīng)了清新的空氣,且用戶不需要散熱設(shè)備,只將其用閥門放到屋內(nèi)就可了,不僅能取暖 還能給水加熱供溫水洗浴。這對人的身心健康具有很大的影響。將供能地選在空氣好的地方, 壓縮氣在使用做功的時候,將清新的空氣放出,實現(xiàn)身在城市卻呼著森林的空氣。九、 可節(jié)約大量能源。夏天不再大量使用空調(diào),可節(jié)約大量的能源,解決夏天出現(xiàn)用能高峰,供能經(jīng)常嚴(yán)重不足的問題;電力供能在從主干到用戶的線路上電能逐級損耗減少,而 在高壓氣供能系統(tǒng)中在主干到用戶端,由于可吸收環(huán)境的熱能,故所含的潛能卻可逐級增長。
具體實施方式
如需增加傳輸量也許要用液態(tài)空氣進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸,那就得用升降壓設(shè)備,這要在實踐中得知。在夏季供給用戶清新冷空氣用的管道是需保溫還是和動力用的一樣將其露在空中由太陽 照射吸熱,要在實踐中得知。在用能端由排放空氣對云的移動和雨的影響,是個抽象的事情,要在實施后經(jīng)實驗確定。在開始使用的過渡時期,用能單位可用壓縮氣推動,氣力發(fā)動機(jī)發(fā)電供照明電供原線路 使用,原內(nèi)部供電系統(tǒng)可不變,如照明設(shè)施、電器控制和家電,動力設(shè)備可用高壓氣力發(fā)動 機(jī)推動。在過渡期后,在用能終端,高壓氣發(fā)動機(jī)發(fā)安全的直流低壓電(未來可能主要是太陽能 電池),供低壓照明、電器控制和家電用電,設(shè)備動力用高壓氣供能,高壓氣用后釋放在各處 以便用冷用氣。在供能端,壓縮空氣產(chǎn)生的熱,是一項非常重要的熱源,它可用低溫流體發(fā)動機(jī)吸收, 可實現(xiàn)只有空氣的熱為熱源的無燃料供能;對于火力通過蒸汽發(fā)動機(jī)供能的,也可用給水予 熱的辦法吸收。對于采用壓縮空氣供熱供冷的空氣源發(fā)動機(jī),則在輸出高壓氣的同時,還可 向外輸出電力能。高壓空氣傳輸能比電力傳輸能的一個很大的好處是,向系統(tǒng)內(nèi)部供能方便,只要壓縮氣 壓強大于系統(tǒng)的壓強就可,而電力系統(tǒng)要解決"相"的問題,那是很麻煩的,對于高壓氣傳 能供能系統(tǒng),在可收集的小地方,如小水力動力站,小風(fēng)力動力站都可,只是審査一下空氣 的質(zhì)量就可,實現(xiàn)全社會供能全社會使用。另在空氣環(huán)境好的地方可安裝壓氣的體育健身設(shè) 施,在健身的同時將高壓空氣壓入高壓氣管道系統(tǒng),可設(shè)置專門的壓縮空氣健身場所,高壓 氣計量表在用氣時正轉(zhuǎn)在向外輸氣時反轉(zhuǎn),在健身的同時可得到收入,辦體育設(shè)施者也可得 到收入;社會也可辦一些福利健身部,公民在健身的同時所創(chuàng)造的收入直接絹給了紅十字會, 在健身同時即可掙錢又可行善。人體多余的脂肪可通過這種形式變?yōu)樯虡I(yè)能,眾多的地方都 安裝,眾多的人都參與,這也許是一項很重要的能量來源。不過要有査壓縮氣質(zhì)量的專門人 員。高壓輸氣系統(tǒng)只是一個傳能的途徑,空氣傳輸系統(tǒng)的使用有可能用于人工控制降雨,且 可影響雨氣的定向移動。傳輸系統(tǒng)有傳輸清新空氣的作用和貯能的作用。
權(quán)利要求
1.能的高壓空氣傳輸供能系統(tǒng),它能為用戶供應(yīng)動能的能源,還能通過高壓氣直接供應(yīng)冷、熱和新鮮的空氣,它可實現(xiàn)高效節(jié)能還可大大改善大氣環(huán)境和人的生活質(zhì)量,甚至實現(xiàn)人工改善和利用大氣環(huán)境的目的,其特征為整個傳輸供能網(wǎng)由供能端、傳輸管道、用能端組成,供能端是輸入高壓清新空氣的地方,其輸入的能為高壓空氣的膨脹勢能,可利用的資源還有清新空氣和清新空氣所含的潛冷,傳輸管道是耐高壓的管道,象現(xiàn)在的天然氣管道和石油管道,在管道上設(shè)有很多自動控制開關(guān)閥,在某部分出現(xiàn)問題時兩邊的閥能自動關(guān)閉,高壓氣由其它的并聯(lián)管道傍路供應(yīng),管道上設(shè)有排水管,排水管的進(jìn)水管口在高壓管道內(nèi)的底部,排水時靠管內(nèi)的壓力將管底部的水排出,在用能端從高壓主管道上接出多級分管道,分管道上多裝在地上,分為帶保溫層的管道和專供能的涂黑非保溫管道;在冬季用帶保溫層的管道以防高壓氣的溫度降低潛能減少,也可用其對加熱后供暖的高壓氣進(jìn)行保溫輸送;在夏季用涂黑的管道露天供能將其升溫增加高壓氣的膨脹勢能,分管道上接出眾多的用戶管,在各級管道上安裝有控制閥和自動測量計量裝置,整個傳能系統(tǒng)象網(wǎng)一樣分布,形成傳能系統(tǒng)網(wǎng),根據(jù)高壓空氣傳能系統(tǒng)的的大小,傳能系統(tǒng)網(wǎng)分廣域傳能網(wǎng)和局域傳能網(wǎng);高壓空氣傳能網(wǎng)的供能端有供給傳能網(wǎng)高壓空氣的設(shè)備,由常規(guī)能源和新能源推動的發(fā)動機(jī)帶動空氣壓縮機(jī)將附近空中的清新空氣壓縮,空氣被壓縮后產(chǎn)生的熱壓縮空氣通過散熱器,用低溫流體發(fā)動機(jī)吸收再利用;高壓空氣傳輸管道由耐高壓的材料制成,廣域的傳輸管道象電網(wǎng)一樣呈網(wǎng)狀分布,它不但具有象電網(wǎng)一樣的傳能作用,還具有電網(wǎng)所不責(zé)備的貯能作用;用能端主要是通過小管道分布在用戶處的氣力發(fā)動機(jī),有氣缸式和透平式,用來直接做功或發(fā)電,其局域民用小電網(wǎng)為直流電,在用電能的近地端發(fā)動機(jī)主要發(fā)36V以下的低壓直流電,用于必須用電的電子和電氣設(shè)備,設(shè)備變壓器多可省掉,夏天將高壓氣放入室內(nèi)即提供了冷源又提供了清新空氣,不需再用空調(diào),能節(jié)約大量能源和原材料特別是銅材,還降低了城市在夏天的溫度;在冬天高壓氣進(jìn)入用戶前的支線管道部分有加熱的設(shè)備,將高壓氣加熱后再供給用戶作熱清新空氣供應(yīng),在用戶處不安散熱設(shè)備,只將其用閥門放到屋內(nèi),高壓氣管道經(jīng)過浴房以便洗浴,供能地設(shè)在空氣好的地方,壓縮氣在使用做功的時候,將清新的空氣放出,在高壓氣供能系統(tǒng)中在主干到用戶端,由于可吸收環(huán)境的熱能,故所含的潛能逐級增長;本發(fā)明可用在所有需要能源和清新空氣的各個領(lǐng)域。
全文摘要
能的高壓空氣傳輸供能系統(tǒng)。本發(fā)明涉及能的傳輸供應(yīng)領(lǐng)域,它可解決現(xiàn)在城市在夏天的溫度太高和能源緊張以及人的生活環(huán)境空氣質(zhì)量差等一系列問題。整個傳輸供能網(wǎng)是傳輸供應(yīng)高壓清新空氣,它由壓縮空氣供能端、高壓氣傳輸管道、安有氣力發(fā)動機(jī)和發(fā)電機(jī)的用能端組成,它不僅能為用戶供應(yīng)動能的能源,還能通過高壓氣直接供應(yīng)冷、熱和新鮮的空氣,用它不用安空調(diào),可降低城市夏天的溫度,可實現(xiàn)高效節(jié)能還可大大改善生活空氣環(huán)境。
文檔編號F17D1/00GK101149128SQ200610152940
公開日2008年3月26日 申請日期2006年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月21日
發(fā)明者齊樹亮 申請人:齊樹亮