专利名称：时间温差能的利用的制作方法
所属领域本发明是一种新能源的一系列利用方法。
背景技术：
随着煤炭石油天然气常规能源的日趋枯竭，人们不得不去寻找各种新能源。如果在传统化石燃料能源枯竭之前，人们还找不到可以替代的新能源，那么人类就会陷入极端的困境和混乱中，走向灭绝的边缘。同时，今后人类面临的是经济增长和环境保护的双重压力，需要的能源还得安全、洁净。
发明内容
本发明是时间温差(能)的利用。这里说的时间温差有两个方面的含义，一是相对不动的物体，受环境(热源)温度变化影响而具有的时间温差，如昼夜温差，气温突变。二是运动的物体受不同温度的环境(热源)影响而具有的时间温差，小如室内室外温差，大如宇宙星系之间的温差。
在我们生存的地球上，大部分地方都有以年为周期的季温差，和以24小时为周期的昼夜温差。此外，气候突变、森林火灾，火山爆发等等，也都会引起不同程度的温度变化。世界就是一个多重温度变化交织的世界。时间温差是由不同温度的物体运动和辐射或传导促成的，在宇宙中具有普遍性和永久性。
本发明采用的方法是1、以物体受热源温度变化影响，温度跟着升降，其状态也发生变化而获取机械能。
2、以物体受热源温度变化影响，吸收或释放热量，通过半导体温差发电片直接获取电能。
本发明的有益效果是，用简单的方法把时间温差转换为机械能或电能，为人类找到了一种安全、洁净、永久、无限、无任何污染的新能源的一种利用方法，可以从根本上解决能源危机和能源污染问题，从而带动交通、通讯、宇宙开发等一系列产业的更新和飞跃。
下面结合附图和实施方法对本发明进一步说明。
图1是时间温差转为电力的最基本原理图。
图中是一个良好透热壁的气缸内充满某种气体，活塞通过连杆与一个线圈内的磁铁机械连接。
图2是用一种热胀冷缩明显的材料为工质，通过杠杆传递，把时间温差转为机械运动的原理图。
图3是用尼丁诺丝为工质，把时间温差能转换为机械能的原理图。
图中，1.尼丁诺丝，2.拉簧。它们被固定在同一机械参考系中。
图4是一个单热源直接发电装置的原理图。
图中1.隔热层，2.储能器，3.半导体温差发电片图5是利用常用太阳热水器产生电能的原理图。
图中，1.冷水进入管，2.热水送出管。3和4都是半导体温差发电片。
具体实施方法如图1中所示，当环境温度变化时，由于传热，气缸内气体的温度也随着变化，气体的体积就会膨胀或收缩，从而推动活塞移动，无论是从a到b，还是b移动到a，都会带动磁铁移动，在闭合回路中产生电流(这只是一个原理图，实际上线圈切割磁力线产生电动势的大小还与切割速度密切相关)。
图2是用一种热胀冷缩明显的材料，通过杠杆传递，把时间温差转为机械运动。其中，工质——热胀冷缩明显的材料，有多种选择，本人从实验中发现，普通有机玻璃就是一种热胀冷缩系统很大的好材料。工质(有机玻璃条)A端固定，当环境温度变化时，无论是升高还是降低，由于工质的胀缩，都会通过双向杠杆传递，使杠杆B端或左或右运动，这种运动可以对机械钟的发条上劲。在实际运用上，可以增加工质条的数量或杠杆的力距点，以达到不同的目的。
图3中的工作介质为尼丁诺丝。尼丁诺(Nitino)是镍钛合金，它对温度特别敏感，如果在某一温度下，一根尼丁诺丝坚硬挺直，则在另一较低的温度下，它会变得象柳条一样柔软，可以任意弯曲，若温度回升到原来的程度，它又会变成原来那样挺直的样子。且它在较高温度弹直时，能产生很大的力，这种力要比在较低温时使它弯曲的力大得多。尼丁诺这种奇妙的特性，可用来作为把时间温差能转换为机械能的最佳工作介质。设环境温度呈周期性在T1与T2(T1＞T2)之间变化，如果在某时刻，环境温度为T1，尼丁诺丝(1)为挺直状态，那么，当环境温度下降到T2时，尼丁诺丝(1)就会变软，在拉簧(2)拉力的作用下，尼丁诺丝弯曲。当环境环境温度再上升到T1时，尼丁诺丝(1)就会弹直，恢复为原来挺直的样子。如此周而复始。
图4是一个用半导体温差发电做的把时间温差转换为电能装置的原理图。图中，隔热层(1)可用塑料泡沫或真空加反射玻璃隔热层，也可以不用隔热层，而全部用半导体温差发电片(膜)把储能器块完全包起来。储能器(2)可用金属块如铜、铝等，也可以用液体如水、煤油等。半导体温差发电片(3)没有特殊要求，也可用市面上常见的半导体致冷片代用，最好是能研制出不同环境温差下的化合物专用发电片。
如图4，当环境温度升高时，就有热量通过半导体温差发电片(3)流向储能器(2)，同时由于半导体温差发电片(3)两面的温差而产生电力，直到金属块的温度与环境温度平衡。当环境温度下降时，就有热量通过半导体温差发电片(3)流出，同理，半导体温差发电片(3)也产生电能，但与环境温度升高时的极性相反。显然，把这样的装置放在温度变化的地方，就能连续不断地输出电能。或者让这样的装置在不同温度的热源间运动，也有同样的效果。
同理，可以把建筑物如房子、桥梁等，甚至是岩石当作是储存热量的储能器，在其表面装上温差发电片，从温度变化的环境中获取电能。可以把手机、汽车、轮船、飞机、人造卫星、太空站、宇宙飞船等当作储能器，在其表面装上半导体温差发电片，获取电能。
如图5，在普通太阳能热水器的进水管处，增加半导体温差发电片(3)，让太阳光照在半导体温差发电片(3)上，先对冷水进行初加热，同时由于冷水与太阳热的温差而产生电力。半导体温差发电片(4)装在冷水进入与热水送出的水管之间，能有效地得到电能，其缺点是会降低一点输出的水温。这种发电方法的特点是，没有冷水进入或热水输出时不产生电能，不会对热水器储热方面有不良影响。
时间温差能的利用只与温度变化有关，所以在高寒地区不会受到底温的影响。
我国的东南部气温昼夜温差并不大，但据在广西桂林测定，夏季晴朗的白天裸岩表面最高温度曾达80度以上，而夜间又常降到20度以下(下划线内容引自全国高等林业院校试用教材《森林生态学》，1981年9月第一版，第77页)。
西北地区深居内陆，昼夜温差很大，多数地方气温日较差超过30℃。而地面物体的实际温度变幅比起气温的变幅来要大上几倍，有些地方的昼夜温差可达到80℃以上。可以选择某些昼夜温差大的地方建造大型昼夜温差发电厂。
地球上因为有一层厚厚的大气覆盖，以及有大面积的海洋，对太阳辐射起缓冲作用，所以，地球上的温度变幅不大，而其它星球上就不同了。如地球的临邻，火星，自转周期与地球差不多，其昼夜温差竟达100℃以上，并且上面还常有在几秒钟内几十度的温度突变。地球的卫星月球，昼夜温差在300度以上。离太阳最近的水星，昼夜温差竟达600℃。所以，要开发宇宙，可以在其它星球上就地获取时间温差能作为所需之能源。
星际旅行的最大难题就是能源问题，而时间温差能则是星际旅行的最好能源，因为飞船在飞行过程中必然要经过不同的温度区域，从而可以获得时间温差能。人造地球卫星在受到太阳照射和不受太阳照射时表面的温差达500℃。按照相对论，物体高速运动时，时间会变短，这就可以获取更大的能量。
地球上的昼夜温差说到底是太阳辐射与地球自转共同促成的，如果用本人发明的方法利用太阳能，与目前的太阳热和太阳光发电相比，有诸多优点。1、只与温度变化有关，不需要根据太阳的位置跟踪对焦。2、夜间也能利用太阳能。3、成本低，效率高，维护方便。
氢气无疑是理想的能源，但氢是二次能源，关键问题是无法得到廉价的氢气。可以利用某些金属的合金，在不同的温度中会吸收和释放氢气的特点，直接从空气中采集氢气。
用这种方法配合现有的各类太阳能热水器，可以同时获取电能。
权利要求
1.本发明是时间温差能的利用，是以物体因受环境(热源)温度变化影响而具有的时间温差，来获取机械能或电能。
2.根据权力要求1所述，本发明的工作方式之一是本装置不动时，受环境(热源)温度变化影响获取机械能或电能。延伸可在自然的、人造的固定物体上实施。如岩石、房屋、桥梁、电视塔(发射天线)等。
3.根据权力要求1所述，本发明的工作方式之二是本装置运动时，受不同温度的环境(热源)影响获取机械能或电能。延伸可在所有运动的物体上实施。如手机、背包、衣服、汽车、轮船、飞机、人造卫星、太空站、宇宙飞船等。
4.如说明书所述，根据本发明原理，可对现有各类太阳能热水器稍加改造，在获取热水的同时，得到电能。
全文摘要
这项发明是本人在能源方面的一个重大发现之后，而研究出的一系列利用方法，即时间温差能的利用。是以物体受热源温度变化影响，其状态也发生变化而获取机械能，和以物体受热源温度变化影响，吸收或释放热量，而获取电能。用这种方法利用太阳能，晚上也可以照常进行。
文档编号F03G7/00GK1553054SQ0312666
公开日2004年12月8日 申请日期2003年5月27日 优先权日2003年5月27日
发明者王东儒 申请人:王东儒