温差发电装置

温差发电装置是一种利用能量只由高温传导到低温的特性，以海水、河水、湖水、大地等物质中，蕴藏大量热能为装置的能量来源，通过把温度较高的海水、河水、湖水、大地等物质的热能，传导到温度较低的装置活塞仓里的液体中，通过活塞仓中的液体沸腾气化后产生的力，推动活塞带动发电机组工作发电，这个过程就能很好的提取利用海水、河水、湖水、大地等物质中蕴藏的大量能量，通过装置这样的回合不断的循环往复工作，就能源源不断的带动发电机发电的装置。装置由真空隔温密封室、活塞仓、活塞、液体、发电机组、升温导热闸门、降温导热闸门、热源传导体、热源、冷源传导体、冷源、隔温隔离密封层组成，通过对装置的各各部件科学合理的配合工作，特别是利用了升温导热闸门、降温导热闸门，使得装置能最小化消耗外部输入的电能，使得装置工作从外部输入的电能远远小于装置工作从海水、河水、湖水、大地等物质中提取获得的电能，最终才能最大化的把海水、河水、湖水、大地等物质中蕴藏的热量开发提取出来带动发电机组发电。装置结构简装，生产难度小，施工安装难度小，比风力发电，水力发电，光伏发电，生产施工安装都更简单，建发电站的条件选择地也更多，能量源也更充足丰富。只要满足两个条件，第一点是要有合适的能量源，如液态水水源，海水、河水、湖水，如大地等热源，地温合适的土地深度层等；第二点是天气温度与以海水、河水、湖水、大地等为热源时，两者之间有合适的温差的地区，常用的冷源在-10到-40摄氏度，常用的热源在0摄氏度左右，就可以修建温差发电装置。因为海水、河水、湖水、大地等物体中蕴藏的能量非常丰富，所以装置发电量的大小取决于装置的大小，活塞仓大小，活塞仓里液体体积的多少，装置越大，活塞仓越大，活塞仓越大里面的液体越多，装置能带动的发电机组的功率就越大，装置的发电量就越大；还有同样的装置组数越多，装置的发电量就越大，最终将温差发电站发的电提供到社会用电里。

温差发电装置是利用不同能量的物质之间存在的温度差，能量只由高温物体传导到低温物体的特性，使热量在传导过程中，给活塞仓里的液体升温加热，使液体沸腾气化产生的动能，推动活塞运动，并带动发电机组发电。温差发电装置和水力发电的发电过程是类同的，水力发电是利用水的落差产生的重力势能，来推动水轮机和发电机转动来发电。

温差发电装置做为在南极北极等低温海域里航行船上的发电装置，简直是绝配，走到那都有取之不尽的海水能源，这样的船就能成为一个很好的移动发电站。

附图说明

图1是装置活塞在活塞仓低点和降温导热闸门下落和升温导热闸门上提时的纵剖面图

图2是装置活塞在活塞仓高点和升温导热闸门下落和降温导热闸门上提时的纵剖面图

装置部件：

1、真空隔温密封室：是一个真空隔温密封工作室，隔温室墙壁有隔温层，避免真空隔温密封室外的冷源空气不受控制的传导到真空隔温密封室内，真空状态是避免空气成为热量传导体，避免热源和冷源外不受控制的热量向装置的其它部件传导。

2、活塞仓：就是常见的热机的活塞仓，有二个能分别以升温导热闸门、降温导热闸门产生相连接导热的连接接门。

3、活塞：就是常见的热机的活塞

4、液体:沸点在热源和冷源两者之间的温差范围内都可以，在人类社会中主要选择沸点在合适装置工作须要的、常见的、普遍存于人类生活环境里的温差范围内的液体。

5、发电机组：活塞与发电机组相连接，活塞在运动时带动发电机组工作发电。

6、升温导热闸门：就是用导热性能很好的材料做成的闸门，用来控制热源传导体与活塞仓之间的连接，闸门下落形成连接，热传导通道打开热量自然传导到热量低的方向和物体上，闸门上提热传导通道断开，热量停止传导。

7、降温导热闸门：就是用导热性能很好的材料做成的闸门，用来控制冷源传导体与活塞仓之间的连接，闸门下落形成连接，热传导通道打开热量自然传导到热量低的方向和物体上，闸门上提热传导通道断开，热量停止传导。

8、热源传导体：是用导热性能很好的材料做成的热传导通道管线，把真空隔温密封室和不同距离外的热源连接起来。

9、热源：0摄氏度或大于0摄氏度的任何温度都可以，主要选择海水、河水、湖水、大地合适的温层处等。

10、冷源传导体：是用导热性能很好的材料做成的散热通道管线，主要以自然环境中的冷空气为冷源，用来给活塞仓和液体降温冷却用的。

11、冷源：主要选择天气温度在-10到-40摄氏度之间人类能正常生活原的地区，以这些地区的自然环境中的空气为冷源。当然其它度数的低温环境和非空气冷的物质是可以的。

12、隔温隔离密封层：活塞仓与真空隔温密封室的接触点有隔温隔离层，热源传导体与真空隔温密封室、水源之上的冰层有隔温隔离层，冷源传导体与真空隔温密封室有有隔温隔离层。

装置部件作用的说明：

1、真空隔温密封室:是一个真空隔温密封工作室，隔温室墙壁有隔温层，避免真空隔温密封室外的冷源空气不受控制的传导到真空隔温密封室内，真空状态是避免空气成为热量传导体，避免热源和冷源外不受控制的热量向装置的其它部件传导。

2、液体：液体的沸点在热源和冷源两者之间的温差范围内都可以，不然装置就不能正常工作发电，我现在以几种在人类生活中沸点在自然环境常见的温差范围里的液体为例，分别是液氨沸点-33.35、液二氧化硫沸点-10.08、甲胺沸点-6.3。

3、升温导热闸门：是装置中导热通道的一个连接断开器，升温导热闸门放下与活塞仓和热源传导体无缝贴合连接成为一个整体后，热源的能量就自然的传导到活塞仓，和水电站大坝的水闸起到的作用一样，升温导热闸门下落完成连接后，温度更高的热源的能量自然传导到温度低的活塞仓上。升温导热闸门上提完成断开后，热源停止向活塞仓传导热量。升温导热闸门是与活塞仓和热源传导体连接处形状大小一样的，好比像是从一个整体切割出来的一段截面，升温导热闸门是上部厚度大，下部厚度小，下落里能卡在活塞仓和热源传导体之间缝隙中，形成连接在一起无缝贴合的一个整体导热通道。升温导热闸门制造得越薄，重量越轻，在控制升温导热闸门上提和下落时消耗的能量就越小。

4、降温导热闸门：是装置中导热通道的一个连接断开器，降温导热闸门下落与活塞仓和冷源传导体无缝贴合连接成为一个整体后，活塞仓和活塞仓里的液体气化成的蒸气的热能就自然通过冷源传导体传导到冷源上，和水电站大坝的水闸起到的作用一样，降温导热闸门下落完成连接后，温度更高的活塞仓和活塞仓里的液体气化成的蒸气自然传导到温度低的冷源传导体上。降温导热闸门上提完成断开后，活塞仓和活塞仓里的液体停止向冷源传导体传导热量。降温导热闸门是与活塞仓和冷源传导体连接处形状大小一样的，好比像是从一个整体切割出来的一段截面，降温导热闸门是上部厚度大，下部厚度小，下落里能卡在活塞仓和热源传导体之间缝隙中，形成连接在一起无缝贴合的一个整体导热通道。降温导热闸门制造得越薄，重量越轻，在控制降温导热闸门上提和下落时消耗的能量就越小。

5、发电机组：也就是常见热机的发电机组，由多个活塞组件组成一个单元来带动一个发电机发电，就像发动机有多个气缸一样，这样才能持续稳定的工作发电。

热源传导体：是接触热源的一个导热体，一头连接温度合适的海水、河水、湖水、土层里，作用就是把海水、河水、湖水、大地的热量传导到真空隔温室里，随时等待把热能通过升温导热闸门传导给活塞仓和活塞仓里的液体。

6、冷源传导体：作用就是活塞仓里的液体在升温气化推动活塞带动发电机组发电后，通过降温导热闸门连接把热量传导到冷源(冰冷的空气)中，其实可以说就是一个利用冷空气散热的散热器。

7、隔温隔离密封层：作用是使真空隔温密封室、活塞仓、热源传导体、冷源传导体、水源表面的冰层分离开来，避免不同温度部件和物体的热量在不受控制的传导，最终影响装置各个部件的正常工作。

8、活塞仓、活塞、液体、发电机组这几具部件组合起来就是一组热机发电装置。

装置工作的条件说明：

1、热源：以水源为热源的，只要存在液态水，那水温就是0度以上。天冷到-10到-40度时，水源温度低到1-2摄氏度左右。主要选择大海、河流、大湖，在地球上存在这样的选择多，只要把合适长度的热源传导体放入水里就算完成，施工简单，成本也小。以大地为热源，只要找到地温为0度或0度以上的地层为热源就可以，当然地球上那个位置下到一定深度，都会存在0度或0以上的地温层，只是施工难度和成本会比较大一点。

2、冷源：主要利用的是自然环境下低温空气为冷源，以我国为例，有人生活的地方，黑龙江省漠河和新疆的富蕴，它们的极端最低气温曾分别降到-52.3和-51.5摄氏度，装置根本不须要这么低的气温就能正常工作，其实装置主要选择以-10到-40摄氏度左右的天气为冷源就能正常工作，在中国找到天气在这个范围内的地区不费什么事。

3、装置只要热源和冷源温差在10摄氏度左右都是可以工作发电的，只是配合选择合适常见的液体、地区、自然条件、发电效率来方便建温差发电站。选择不同的温差时装置的发电效率是不一样的，在建温差发电站时，要依据装置的发效率和发电量的大小，来实际选择合适的温差值和建建温差发电站天气适合的地区。装置的工作原理：

装置开始工作，降温导热闸门(7)下落与冷源传导体(10)和活塞仓(2)形成无缝连接，这样冷源传导体(10)、降温导热闸门(7)、活塞仓(2)、活塞仓里的液体(4)就变成了一个整体，活塞仓(2)、活塞仓中液体(4)的温度就会通过冷源传导体(10)传导到温度更低的冷源(11)上，在一定时间里液体(4)到达指定温度后，活塞仓中液体(4)完全冷却变成液体，活塞(3)自然下降到液体(4)表面的低点时，如图1，这时降温导热闸门(7)上提进入断开状态，这时冷源传导体(10)与活塞仓(2)断开，同时升温导热闸门(6)下落与热源传导体(8)和活塞仓(2)形成无缝连接，这样一来热源传导体(8)、升温导热闸门(6)、活塞仓(2)、活塞仓中的液体(4)就连成一个整体，热源(9)通过热源传导体(8)向升温导热闸门(6)、活塞仓(2)、液体(4)传导热量，在一定的时间后，升温导热闸门(6)、活塞仓(2)、液体(4)的温度稳步升高，当活塞仓(2)和液体(4)温度升高达到液体的沸点后，活塞仓里的液体(4)开始沸腾液体气化，活塞仓(2)里的压力升高后，活塞(3)就在产生的气压作用下运动到达活塞仓(2)高点，如图2，活塞(3)运动就带动发电机组(5)工作转动发电，当活塞(3)运动到达活塞仓(2)的最高点，活塞仓(2)里可利用的气压的能量完全转换成电能后，升温导热闸门(6)上提进入断开状态，升温导热闸门(6)与热源传导体(8)和活塞仓(2)断开连接，活塞仓(2)就不会再有热源(9)不断的传导能量。这时降温导热闸门(7)下落与冷源传导体(10)和活塞仓(2)形成无缝连接，这样冷源传导体(10)、降温导热闸门(7)、活塞仓(2)、液体(4)气化成的蒸气就变成了一个整体，活塞仓(2)、液体(4)气化成的蒸气的高温就会通过冷源传导体(10)传导到温度更低的冷源(11)上，在一定时间后，活塞仓(2)中蒸气完全冷却后全部变回了液体(4)，活塞(3)也自然下落复位到液体的表面活塞仓(2)低点的位置上，这时降温导热闸门(7)上提进入断开状态，冷源传导体(10)与活塞仓(2)断开，同时升温导热闸门(6)下落，装置就这样不断的重复工作，就可以不断利用热源(9)的能量来发电了，装置就能源源不断的提取利用热源(9)里的热量来发发电，最后把电提供到社会用电里。

温差发电装置是不可能利用海水和大地等热源为能源实现发电的，因为这违反了热力学第二定律。但事实是温差发电装置就是能利用海水和地温等热源实现发电，也没有违反热力学第二定律，而且说温差发电装置完全符合热力学第二定律里的所有标准和条件，因此不得不为这特殊性详细解释说明：

1、热力学第二定律，热力学基本定律之一，克劳修斯表述为：热量不能自发地从低温物体转移到高温物体。温差发电装置主要选择是把0度左右水中的热量，传导到装置主要选择沸点在-10到-40的更低温合适的液体，通过液体升温气化后产生的压力，对装置中的活塞产生动力来发电的，这个过程就只是高温物体向低温物体传导能量，当装置中的液体升温气化为蒸气产生的压力发完电后，温度与0度左右水源接近，再通过装置把液体气化成蒸气的热量传导到自然环境中的-10到-40温度更降的空气中，这个过程也只是高温物体向低温物体传导能量，温差发电装置的整个运行过程完全符合克劳修斯表述；

2、开尔文表述为：不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响。温差发电装置，不是单一热源，而是一个热源一个冷源，更不是从单一热源取热使之完全转换为有用的功，装置中使用的是热机，热机常见的能量转换率在40％左右，还加上装置中的升温导热闸门和降温导热闸门的最小化消耗的一部分外部电能，装置最终的能量转换大概会在30％-40％左右，不存在使之完全百分百转换为有用的功而不产生其他影响的标准和说法，温差发电装置的整个运行过程完全符合开尔文表述；

3、熵增原理：不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零。在自然过程中，一个孤立系统的总混乱度(即“熵”)不会减小。温差发电装置主要选择是把0度左右水中的能量传导到装置的活塞仓的液体物质中，最后又从活塞仓气化后的蒸气物质，传导到自然环境中的-10到-40的空气中，温差发电装置的整个运行过程，就是把一个热源，通过装置的多处部件的多次配合工作发电，就是一个熵增过程，完全符合熵增原理。

4、装置只要通过使用物理学里相关的公式来计算验证，就能很快能得出一个明确的科学结果来证明温差发电装置是完全可以实事正常工作发电的。

5、以上所有的证据和说明，都论证了温差发电装置，是完全可以利用主要选择是把0度左右水源和大地，以水源为例如海水、河水、湖水等为能量来源，通过装置运行是能正常工作发电的。