能量轉換系統及方法
2023-05-21 18:35:11
能量轉換系統及方法
【專利摘要】一種能量轉換系統及方法，包括發電機組、行車管道、車體、以及動力源；行車管道內壁設有供車體行走的軌道，車體包括車廂和設於車廂尾部的活塞板；動力源包括一個以上的密閉水池、一個以上的儲氣罐和一個以上的空氣壓縮機，空氣壓縮機通過高壓氣管與儲氣罐連通，儲氣罐通過高壓氣管與密閉水池連通，密閉水池通過進水管與行車管道連通；發電機組包括發電機和水輪機，水輪機與發電機聯動，行車管道通過排水管與水輪機連接；行車管道內每隔一段長度設有一個閘門，相鄰閘門之間的行車管道為一個行車單元，每個行車單元對應設有一個動力源和一個發電機組。本發明能夠將富餘電量有效利用，解決電能浪費的問題。
【專利說明】能量轉換系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及能量轉換系統。
【背景技術】
[0002]人們的生活和工作離不開電，沒有了電的世界是無法想像的，人們的生活沒有了電將是無趣乏味的，人們的生產沒有了電將會停滯，會直接導致整個社會生產力崩潰。電能如此的重要，目前世界各國都相當的重視電能的開發，比較常用的發電設備有風力發電、水力發電、火力發電以及核能發電，變電站將發電設備發出來的電供應給人們的生活和生產中，在白天，人們的生產活動用電需求比較大，變電站的供電十分緊張，有時候甚至需要實行區域分開用電來解決用電緊缺的問題；而到了夜晚，人們的生產活動用電需求比較小，此時變電站的供電是富餘，這些富餘的電能無法投入到人們的生產生活中而最後導致浪費，被浪費的電能要是能重新被利用，無疑是能更好的解決白天人們生產生活的用電需求。然而要重新將富餘被浪費的電量重新加以利用是比較困難的，需要解決能量的轉換問題和能量的輸送問題。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題之一是提供一種能量轉換系統，能夠將富餘電量有效利用，解決電能浪費的問題。
[0004]本發明所要解決的技術問題之二是提供一種能量轉換方法，能夠將富餘電量有效利用，解決電能浪費的問題。
[0005]為解決上述技術問題之一，本發明的技術方案是:一種能量轉換系統，包括發電機組、行車管道、設於所述行車管道內的車體、以及動力源；所述行車管道內壁設有軌道，所述車體沿著軌道行走；所述車體包括車廂和設於所述車廂尾部的活塞板，所述活塞板與所述行車管道內壁之間設有密封裝置；所述動力源包括一個以上設於所述管道外部的密閉水池、一個以上的儲氣罐和一個以上的空氣壓縮機，所述空氣壓縮機通過高壓氣管與所述儲氣罐連通，所述儲氣罐通過高壓氣管與所述密閉水池連通，所述密閉水池通過進水管與所述行車管道連通；所述發電機組包括發電機和水輪機，所述水輪機與所述發電機聯動，所述行車管道通過排水管與所述水輪機連接；所述行車管道內每隔一段長度設有一個閘門，相鄰閘門之間的行車管道為一個行車單元，每個行車單元對應設有一個動力源和一個發電機組。
[0006]作為改進，所述行車管道上設有供車體進出行車管道的通道門。
[0007]作為改進，所述活塞板與所述行車管道內壁之間設有密封裝置。
[0008]作為改進，所述行車管道內的軌道包括上軌道和下軌道，所述下軌道位於車體下方，上軌道位於車體的兩側。
[0009]為解決上述技術問題之二，本發明的技術方案是:一種能量轉換方法，空氣壓縮機通過電網得電工作，將空氣壓縮進儲氣罐中，在儲氣罐中儲存高壓氣體，實現電能向分子勢能的能量轉換；將具有分子勢能的高壓空氣釋放到密閉水池中，利用高壓氣體推動水，實現分子勢能向水的動能的能量轉換；具有動能的水進入行車管道後，直接作用在車體的活塞板上，將車體推動，實現水的動能向車體的動能的能量轉換；所述車體後方的閘門為關閉狀態，車體前方的閘門為打開狀態；車體每進入一個行車單元，就由該行車單元對應的動力源提供動力，車體走過的行車單元會被密封，然後通過排水管將水從水輪機排出推動發電機組中水輪機，最後由水輪機帶動發電機發電，實現有水的動能向電能的能量轉換。
[0010]作為改進，所述行車管道上設有供車體進出行車管道的通道門，貨物或乘客需要進出車廂時，打開通道門，車體通過所述通道門移出行車管道外。
[0011]作為改進，所述活塞板與所述行車管道內壁之間設有密封裝置。
[0012]作為改進，所述行車管道內的軌道包括上軌道和下軌道，所述下軌道位於車體下方，上軌道位於車體的兩側。
[0013]本發明與現有技術相比所帶來的有益效果是:
(1)能夠將晚上電網富餘的電量進行有效利用，解決電量浪費的問題；
(2)提供一種新的運輸工具，清潔環保、無汙染、無排放。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明結構示意圖。
[0015]圖2為車體在行車管道內結構示意圖。
[0016]圖3為車體的活塞板在行車管道內的配合示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合說明書附圖對本發明作進一步說明。
[0018]如圖1所示，一種能量轉換系統，包括發電機組、行車管道1、設於所述行車管道I內的車體2、以及動力源9。如圖2所示，所述行車管道I內壁設有供車體2行走的軌道7、8，所述行車管道I內的軌道包括上軌道8和下軌道7，所述下軌道7位於車體2下方，下軌道7的作用是使車體2能夠像普通列車一樣行走；上軌道8位於車體2的兩側，上軌道8的作用是保持車體2兩側的偏移量，使其即使在較高速度下行駛也不會碰撞到行車管道I ;所述行車管道I由多節管道單元拼接而成，相鄰管道單元之間通過焊接完成連接，這些管道單元可以是預製的，當需要鋪設時，將這些管道單元運到現場進行拼接即可，這樣一來，使得行車管道I的建造周期大大縮短；行車管道I可以鋪設在水裡、埋在地下，其適應性比較廣泛，有助於行車管道I網絡的建設。所述動力源包括一個以上設置在行車管道I外部的空氣壓縮機3、一個以上的儲氣罐4和一個以上的密閉水池10 ;所述行車管道I內每隔三十公裡設有一個閘門12，相鄰閘門12之間的行車管道I為一個行車單元11，每個行車單元11對應設有一個動力源9，該動力源9負責提供車體2在該行車單元11內的動力。每個行車單元11上設有排水管6，每個行車單元11兩端的閘門12關閉後，該段行車單元11的管道為封閉管道，行車單元11內的水可以通過排水管6排出道發電機組的水輪機6上，水輪機6與發電機5聯動。所述車體2上設有剎車裝置(未標示)，車體2通過剎車裝置停止在站點處。所述行車管道I上設有供車體2進出行車管道I的通道門，通道門設置在站點處，貨物或乘客需要進出車廂時，打開通道門，車體2通過所述通道門移出行車管道I外。如圖3所示，所述車體2包括車廂21和設於所述車廂21尾部的活塞板22，活塞板22與行車管道I的內壁之間設有間隙，所述活塞板22與所述行車管道I內壁之間設有密封裝置(未標示)，密封裝置為密封圈，使車體2沿著行車管道I行走時，儘量減少水穿過活塞板22，即活塞板22阻擋水的能量更強；另外由於行車管道I內設有軌道，為了使軌道能夠穿過活塞板22，所述活塞板22邊緣對應所述軌道位置設有缺口 221。
[0019]本發明的工作原理:本發明的空氣壓縮機3可以接電網，在夜間用電低峰，電網的電量富餘，此時空氣壓縮機3可以利用富餘的電量進行工作，將空氣壓縮進儲氣罐4中，在儲氣罐4中儲存高壓氣體，完成電能向分子勢能的轉換並對該部分能量進行儲存；儲氣罐4中的高壓氣體釋放到密閉水池10中，高壓氣體對密閉水池10中的水做功，使密閉水池10中的水產生動能並通過進水管進入行車管道I中，實現分子勢能向水的動能的能量轉換；具有動能的水進入到行車管道I後直接作用在車體2尾部的活塞板22上，從而推動車體2沿著行車管道I向前行走，源源不斷的水湧入行車單元11，車體2就能保持行走，實現水的動能向車體的動能的能量轉換；若要加快車體2的行駛速度，只需加大氣壓，使水流具有更大的動能即可，相比於普通交通工具發雜的發動系統來說，是非常簡單的，而且沒有汙染。當車體2走過第一節行車單元11後，第一節行車單元11的閘門12關閉，處於第一節行車單元11內的水通過排水管6排出到發電機組上進行發電，實現水的動能向電能的能量轉換；車體2進入第二節行車單元11後，由第二節行車單元11對應的動力源9提供動力，其工作原理與第一節行車單元11 一樣，如此一來，車體2能夠連續的在行車管道I內進行行駛。
[0020]本發明能夠對原本富餘的電網電量重新有效利用起來，作為管道運輸工具的能量來源，有效解決了電能浪費的問題，並且設計出環保、無汙染的運輸工具，更符合未來發展方向。
【權利要求】
1.一種能量轉換系統，其特徵在於:包括發電機組、行車管道、設於所述行車管道內的車體、以及動力源；所述行車管道內壁設有軌道，所述車體沿著軌道行走；所述車體包括車廂和設於所述車廂尾部的活塞板；所述動力源包括一個以上設於所述管道外部的密閉水池、一個以上的儲氣罐和一個以上的空氣壓縮機，所述空氣壓縮機通過高壓氣管與所述儲氣罐連通，所述儲氣罐通過高壓氣管與所述密閉水池連通，所述密閉水池通過進水管與所述行車管道連通；所述發電機組包括發電機和水輪機，所述水輪機與所述發電機聯動，所述行車管道通過排水管與所述水輪機連接；所述行車管道內每隔一段長度設有一個閘門，相鄰閘門之間的行車管道為一個行車單元，每個行車單元對應設有一個動力源和一個發電機組。
2.根據權利要求1所述的一種能量轉換系統，其特徵在於:所述行車管道上設有供車體進出行車管道的通道門。
3.根據權利要求1所述的一種能量轉換系統，其特徵在於；所述活塞板與所述行車管道內壁之間設有密封裝置。
4.根據權利要求1所述的一種能量轉換系統，其特徵在於:所述行車管道內的軌道包括上軌道和下軌道，所述下軌道位於車體下方，上軌道位於車體的兩側。
5.一種如權利要求1所述的能量轉換系統的轉換方法，其特徵在於:空氣壓縮機通過電網得電工作，將空氣壓縮進儲氣罐中，在儲氣罐中儲存高壓氣體，實現電能向分子勢能的能量轉換；將具有分子勢能的高壓空氣釋放到密閉水池中，利用高壓氣體推動水，實現分子勢能向水的動能的能量轉換；具有動能的水進入行車管道後，直接作用在車體的活塞板上，將車體推動，實現水的動能向車體的動能的能量轉換；所述車體後方的閘門為關閉狀態，車體前方的閘門為打開狀態；車體每進入一個行車單元，就由該行車單元對應的動力源提供動力，車體走過的行車單元會被密封，然後通過排水管將水從水輪機排出推動發電機組中水輪機，最後由水輪機帶動發電機發電，實現有水的動能向電能的能量轉換。
6.根據權利要求5所述的一種能量轉換方法，其特徵在於:所述行車管道上設有供車體進出行車管道的通道門，貨物或乘客需要進出車廂時，打開通道門，車體通過所述通道門移出行車管道外。
7.根據權利要求5所述的一種能量轉換方法，其特徵在於:所述活塞板與所述行車管道內壁之間設有密封裝置。
8.根據權利要求5所述的一種能量轉換方法，其特徵在於:所述行車管道內的軌道包括上軌道和下軌道，所述下軌道位於車體下方，上軌道位於車體的兩側。
【文檔編號】F03B13/00GK104074668SQ201310100844
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2013年3月27日 優先權日:2013年3月27日
【發明者】鄧允河 申請人:鄧允河