[发明专利]一种利用太阳能产生空气压差的绿色发电系统

权利要求书

1.一种利用太阳能产生空气压差的绿色发电系统，其特征在于，包括光热箱组件(1)、气动装置(2)、负压气罐(3)、发电装置(4)；

所述光热箱组件(1)包括M个光热箱(10)、N个光热箱单元(11)、n个储气罐(12)、m个气路单向阀Ⅰ(5a)，其中，2≤N≤20，3≤M≤210，1≤n＝N-1≤19，2≤m＝M-1≤209；

所述光热箱(10)包括无盖箱体(100)、无缝受热管(101)、透明采光板(102)，所述无缝受热管(101)呈回形排列在所述无盖箱体(100)的内底部，所述透明采光板(102)为瓦楞结构安装在无缝受热管(101)的上方，并作为无盖箱体(100)的上底面；所述光热箱(10)底部设有防爆溢气管(103)；光热箱(10)内表面及无缝受热管(101)的外表面涂覆有炭黑涂层；

所述光热箱单元(11)为单个光热箱(10)或多个光热箱(10)单向串联组成，第1段光热箱单元(11a)的光热箱数量为1，第2段光热箱单元(11b)的光热箱数量为2，······，第N-1段光热箱单元(11c)的光热箱数量为N-1，第N段光热箱单元(11d)的光热箱数量为N，即光热箱单元(11)内的光热箱(10)数量以公差d＝1等差递增，光热箱单元(11)内的无缝受热管(101)内部气体以体积V等差递增，光热箱单元(11)内的透明采光板(102)的采光面积以面积S等差递增；相邻两个光热箱(10)之间的无缝受热管(101)通过气路单向阀Ⅰ(5a)连接，所述气路单向阀Ⅰ(5a)的打开方向由前一个光热箱(10)指向后一个光热箱(10)；两个相邻所述光热箱单元(11)之间连接有保温壳(110)，所述保温壳(110)将所述储气罐(12)和气路单向阀Ⅰ(5a)包裹在内；

所述储气罐(12)设置在相连两个光热箱单元(11)之间，且分别与前一个光热箱单元(11)内末端的无缝受热管(101)一一对应连接，第1个储气罐(12a)内气体体积为(N-1)V，第2个储气罐(12b)内气体体积为(N-2)V，······，第n个储气罐(12c)内气体体积为V，即第1个储气罐(12a)至第n个储气罐(12c)内气体以体积V等差递减，一一对应的储气罐(12)与光热箱单元(11)内气体体积的关系满足以下公式：

V_箱i+V_罐j＝V_总＝NV

其中，(1)i为第几个光热箱单元，V_箱i为第几个光热箱单元内气体体积，V_箱1＝V，V_箱2＝2V，······，V_箱i-1＝(N-2)V，V_箱i＝(N-1)V，V_箱i+1＝NV；

(2)j为第几个储气罐，V_箱j为第几个储气罐内气体体积，V_罐1＝(N-1)V，V_罐2＝(N-2)V，······，V_罐j-1＝2V，V_罐j＝V；

(3)N为光热箱单元数量；

所述气动装置(2)包括活塞缸筒一(20)、活塞缸筒二(21)、滑动连杆(22)和两个三通换向阀Ⅰ(23)，所述滑动连杆(22)连接在所述活塞缸筒一(20)、活塞缸筒二(21)之间，两个所述三通换向阀Ⅰ(23)与活塞缸筒一(20)或活塞缸筒二(21)内部直接连通，其中含有A、B、C口(231,232,233)的三通换向阀Ⅰ(23)中的B口(232)连接至第N段光热箱单元(11d)内的无缝受热管(101)，另一个含有D、E、F口(234,235,236)的三通换向阀Ⅰ(23)中E口(235)与外部大气相通，活塞缸筒一(20)的外端接口通过气路单向阀Ⅱ(5b)连接至第1段光热箱单元(11a)内的无缝受热管(101)，所述气路单向阀Ⅱ(5b)的打开方向由活塞缸筒一(20)指向第1段光热箱单元(11a)，活塞缸筒二(21)的外端接口通过气路单向阀Ⅲ(5c)连接至第1段光热箱单元(11a)内的无缝受热管(101)，所述气路单向阀Ⅲ(5c)的打开方向由活塞缸筒二(21)指向第1段光热箱单元(11a)；

所述负压气罐(3)的出气口通过气路单向阀Ⅳ(5d)连接至活塞缸筒一(20)的外端接口，所述气路单向阀Ⅳ(5d)的打开方向由负压气罐(3)指向活塞缸筒一(20)；负压气罐(3)的出气口还通过气路单向阀Ⅴ(5e)连接至活塞缸筒二(21)的外端接口，所述气路单向阀Ⅴ(5e)的打开方向由负压气罐(3)指向活塞缸筒二(21)；

所述发电装置(4)包括活塞缸筒三(40)、活塞缸筒四(41)、三通换向阀Ⅱ(42)、三通换向阀Ⅲ(43)、推拉滑杆一(44)、推拉滑杆二(45)、滑道(46)、曲柄摇杆(47)，所述推拉滑杆一(44)的外端与活塞缸筒三(40)固定连接，推拉滑杆二(45)的外端与活塞缸筒四(41)固定连接，所述曲柄摇杆(47)通过所述滑道(46)的垂直连接在推拉滑杆一(44)与推拉滑杆二(45)的之间，曲柄摇杆(47)的输力轴端与外部发电机相连，所述三通换向阀Ⅱ(42)与活塞缸筒三(40)内部相通，所述三通换向阀Ⅲ(43)与活塞缸筒四(41)内部相通，活塞缸筒三(40)与活塞缸筒四(41)的外端接口分别连接至负压气罐(3)的进气口，三通换向阀Ⅱ(42)与三通换向阀Ⅲ(43)的外端接口分别与外部大气相通；

所述绿色发电系统还设有风力装置(6)，所述风力装置(6)包括基座(60)、钢管(61)、曲转轴(62)、风叶(63)和气排构件(64)，所述基座(60)固定在底面上，所述钢管(61)垂直固定在基座(60)的上表面，所述曲转轴(62)的弯曲段位于基座(60)内部，且下端与地面通过轴承转动连接，曲转轴(62)的竖直段向上贯穿钢管(61)，并与钢管(61)上端通过内装立式轴承转动连接，所述风叶(63)通过外装立式轴承连接在钢管(61)的上部四周，所述气排构件(64)包括连杆(640)、滚压轴(641)、压盘(642)、钢板(643)、稳钉(644)、橡纤气囊(645)，所述连杆(640)的一端通过轴承与曲转轴(62)的弯曲段转动连接，连杆(640)的另一端与所述滚压轴(641)固定连接，所述钢板(643)垂直固定在底面上，所述稳钉(644)的一端与钢板(643)固定连接，所述压盘(642)滑动穿套在稳钉(645)的另一端，且与滚压轴(641)相触接，所述橡纤气囊(645)位于钢板(643)与压盘(642)构成的空间内，且通过气路单向阀Ⅵ(5f)与负压气罐(3)相通，气路单向阀Ⅵ(5f)的打开方向由负压气罐(3)指向橡纤气囊(645)，橡纤气囊(645)还通过气路单向阀Ⅶ(5g)与外部大气相通，气路单向阀Ⅶ(5g)的打开方向由橡纤气囊(645)指向外部大气；

在所述绿色发电系统中设置冷却池(7)，所述三通换向阀Ⅱ(42)与三通换向阀Ⅲ(43)的外端接口通过管道穿过所述冷却池(7)与外部大气相通，可以在不耗能的情况下尽可能为光热箱组件(1)送入低温空气，提高光能转化为电能效率。