本实用新型提供了能源领域的一种最新发电方式，称为光热蓄水式水电系统，采用的方案是：将反射镜反射的阳光聚集在受热容器上，加热容器中的水使之成为高温蒸气，蒸气从蒸气管道中上升到成水容器中，在成水容器中形成水，这些水一部分储存在存水容器中一部分从成水容器底部通过泻水管道流下冲击下部的水轮机，使水轮机旋转从而带动发电机发电，这种发电方式的作用在于：1，较大幅度提高阳光能的转化率，降低阳光发电成本，可解决不能(或很难)利用阳光大规模发电以及目前利用太阳能在夜间和冬季不能(或较难)发电的问题，2，可在短时间内取代火力发电方式，较大幅度减免煤炭生产，降低劳动力的使用，节省大量土地，最大程度解决环境污染的难题。
1.一种光热蓄水式水电系统，其特征在于：所设计的结构主要部分包括：受热容器(1)、蒸气管道(2)、成水容器(3)、存水容器(4)、泻水管道(5)、平流管道(8)、水轮机(6)、发电机(7)、吸光板(9)、反光镜(14)，其中受热容器(1)、成水容器(3)为没有敞口全封闭的大型容器，存水容器(4)的上部平面有一个敞口为通气孔。
2.一种光热蓄水式水电系统，其特征在于：受热容器(1)固定在地面或与地面有一定高度的位置，在受热容器(1)的上部平面连接蒸气管道(2)，蒸气管道(2)与受热容器(1)相通；蒸气管道(2)的上端连接在成水容器(3)的侧面并与成水容器(3)相通，且连接处与成水容器(3)的底部有一定的高度；存水容器(4)固定在与成水容器(3)高度相同的位置，且在存水容器(4)接近底面的位置水平方向连接一段粗细适当的管道，管道的另一端连接在成水容器(3)接近底面的位置，水可在成水容器(3)中通过这段管道流入存水容器(4)中；在成水容器(3)的底部适当位置连接泻水管道(5)，泻水管道(5)与成水容器(3)相通；在泻水管道的下端水平连接平流管道(8)，泻水管道(5)与平流管道(8)相通；在平流管道(8)中的适当位置安装水轮机(6)，水轮机的上部连接发电机(7)；在受热容器(1)背离阳光的一侧并与受热容器(1)有一定的距离安设反光镜(14)，反光镜固定在镜框内，镜框安设在支架上，支架的下端安设滚动轮，滚动轮下是弧形的双道铁轨(16)，反光镜(14)在铁轨(16)上可围绕受热容器(1)移动。技术领域
本发明属于能源领域的一种技术。
背景技术
：目前，人们对于太阳能的利用，还没形成规模，光伏发电效率还不足20％，且发电成本极大，另一种利用阳光热发电的方式，即利用阳光将水加热产生高温高压蒸气，用这种蒸气冲击汽轮机发电，其效率不足30％，也无法大规模发电；而水力发电，水轮机可将水的机械能的90％以上转变成电能，效率虽高，但水力发电占所有发电量的比例较小；另一方面，火力发电是人类利用能源的主要方式，这种方式对于煤炭(石油、天然气)燃烧产生的热量的最佳利用效率在当前只有或不足40％，效率低，成本高，污染大，是有待改进和被取代的一种发电方式。为提高发电厂的发电效率，根据以上几种发电方式的特点和效率的极大差别，形成这种光热蓄水式水电系统。实用新型内容(一)，发明目的：本发明的目的是用这种光热蓄水式水电系统取代火力发电方式，使发电效率从40％左右提升至80％-90％。并使利用阳光大规模发电成为可能，使阳光的发电效率从不足20％提升至80％-90％。(二)，技术方案：1，结构设计：将一个容量有一定规模，形状规则、全封闭，保温性好、透光性好的大型容器固定于地面(或固定在距地面有一定高度的位置，并使容器上下平面平行于地面)，此容器称受热容器；在容器内部竖直放置一块黑色的平板，在黑色平板的一侧垂直于黑色平板并在黑色平板的中点继续竖直放置一块黑色平板，然后用同样的方法在第一块平板的另一侧再放置一块黑色平板，使它们成‘十’子状放置，它们的作用在于吸收光线，称为吸光板；在容器的上部平面上垂直于容器平面或与平面成一个适当角度连接一个具有相当高度并且保温性较好的管道，此管道称为蒸气管道；在与蒸气管道上端高度相同的位置，用大型支架固定一个规模与受热容器相当，形状规则，全封闭，不透光，保温性好的大型容器，此容器称成水容器，将蒸气管道的上端管口连接在成水容器的侧面，且连接处距成水容器底面具有一定的高度。在成水容器的旁侧与成水容器同高的位置，设置一个容积不小于成水容器且保温性好的大型容器，此容器称存水容器，在存水容器的侧面接近底面的位置，垂直于存水容器的侧面连接一段管道，管道的另一段连接在成水容器的侧面，使成水容器中的水可通过这段管道流入存水容器，在存水容器的上部平面设置一个透气孔；在成水容器底部适当位置，垂直于底面或与底面成一个适当的角度向地面方向连接一个保温性较好的管道，此管道称泻水管道，泻水管道下端高于下部受热容器中水的液面，在泻水管道下端管口向受热容器的方向，水平连接一个保温性好与泻水管道相同(即形状、内径大小、外径大小及材质均相同)的管道， 此管道称平流管道，在平流管道内部管道两端间的适当位置安装水轮机，水轮机上方连接一个发电机，平流管道的另一端，连接一个保温性较好直角形管道(即互相垂直相同的两小段相连的管道)，直角形管道的一段管垂直于平流管道并连接在平流管道上，且垂直水平面向下，则另一段处于水平方向并使管口朝向受热容器，在受热容器接近容器底面的位置设有一个与直角形管道横截面的形状和面积都相同的敞口，将直角形管道水平的一端垂直于受热容器侧面并连接在敞口处，使直角形管道与受热容器成为一体。这样，水可通过泻水管道、平流管道、直角形管道流入受热容器。在受热容器背离阳光一侧的(受阳光照射产生影子的一侧)适当距离，安设大型反光镜，反光镜由较小的等面积的小镜片镶在一起，形成的一个大面积的弧形的镜面，弧形镜面所反射的光线可聚集在受热容器上，整个反光镜安设在大镜框内，将镜框固定在支架上，支架的下端安设滚动轮：在地面上铺设以受热容器为中心的弧形双道铁轨，将反射镜的滚动轮放置在铁轨上，使反射镜可在铁轨上随着阳光的移动而移动。2，光热蓄水式水电系统的原理：将受热容器中加入(洁净的)水，由于反光镜位于容器背离阳光的一侧，当阳光照射在反光镜上，弧形的反光镜将聚集的阳光均匀的反射到受热容器中的吸光板上，阳光可不聚焦于一点，吸光板可阻止阳光从受热容器穿过，接收阳光的热量，将热量传递给容器中的水，由于反光镜的面积足够大，反射的光线充足，受热容器中的水将迅速升温，产生蒸气，为使蒸气能够升到较大的高度，可使蒸气达到200℃至300℃或更高的温度，产生的蒸气在蒸气管道中上升，在上升的过程中，蒸气的能量逐渐转变成机械势能，温度逐渐降低，当水蒸气升到成水容器的位置时，温度降到100℃略高一点，并进入成水容器中，在成水容器中继续稍有升高，使温度下降直到100℃以下，形成水，当水达到一定量后，从泻水管道中流下，通过平流管道，冲击水轮机，水轮机旋转并带动发电机旋转，水通过水轮机，再通过直角形管道流入受热容器，从而完成了一个循环过程。在整个过程中，由于受热容器、蒸气管道、成水容器、泻水管道、以及平流管道、直角形管道这些设施的保温性较好，因此所接收的阳光的热量可认为没有损失，所以从泻水管道流下冲击水轮机的水的温度与成水容器中的水的温度基本相同，都略低于100℃，因此水通过水轮机流入受热容器不必再吸收热量用来升温，提高了阳光能的利用率。在上述过程中，水蒸气上升到成水容器中所形成的水的量要大于泻水管中流下的量，因此成水容器中还有剩余的水，由于成水容器与存水管道容器相连，这些水流入存水容器，在没有阳光或阳光不足时，成水容器中形成的水量减少，存水容器中的水就流入成水容器，从而补充成水容器中水量的不足，以保证有足够的水流下冲击水轮机发电。(三)光热蓄水式水电系统产生的有益效果：1，由于这种光热蓄水式水电系统采用了转化率较高的水轮机发电，可将阳光能量的80％-90％转化成电能，比使用光伏板效率的不足20％，效率提高了60％-70％以上；同时利用这种系统发电和其他形式的利用阳光的发电方法的相同点是，除了得到相应的电力，还节省了利用火力发电才能得到这些电力的煤炭，最终得到双方面的效益，而更深远的价值在于由于 这种光热蓄水式水电系统不污染环境，顺应了目前人类社会发展的趋势和人类的需求。2，这种光热蓄水式水电系统使利用阳光大规模发电成为可能。其主要原因如下：(1)由于本系统的效率在80％-90％之间，是目前太阳能发电技术效率的3-4倍，即在同样大小的土地面积上，利用这种系统发电比其他太阳能发电技术所发电量增加了3-4倍；使土地面积的利用减少了3-4倍，同时系统的各部分设备与设施的成本不高，远低于光伏板发电的成本，比如：大型容器与管道是人们常见的产品，规模虽大，但目前的生产技术很容易制造，而水轮机，发电机是发电厂必备产品，使用成本等同于其他电厂。(2)光热蓄水式水电系统与火力发电站相比，结构与原理简单，建设成本较低。光热蓄水式水电系统的工作环节主要包括：水蒸气上升、成水、水流下冲击水轮机、发电系统，这些环节除发电环节与所有电厂的结构与设施相似外，其他环节不需要或较少需要辅助设施；而火力发电，每个环节均有较多的辅助设施，结构复杂，如煤炭需要储存，进炉前需要去除杂质并粉碎成粉末，用吹风机吹入锅炉，锅炉中需要众多的管道进行热量交换，燃烧后产生的炉渣需要排渣，存渣等环节，其他诸如冷却环节等等许多环节，所有这些环节都需要耗能设备，产生污染，且结构繁杂。因此光热蓄水式水电系统的设备成本与建设成本低于火力发电厂。(3)利用本系统进行大规模持续发电与火力发电方式比较，由于不使用煤炭，可减少诸多生产煤炭的环节，这些环节是一个较大的生产系统，减少这些环节可大幅降低电能的生产成本，并大幅减少土地的使用。这些环节大的方面包括：煤矿矿区建设、煤炭的生产活动、煤炭生产设备的制造(如采煤机，矿车等)、煤炭运输、煤炭运输设备(即汽车，火车)制造、运输燃料(即石油)的生产等等环节。这些环节虽然生产能源或为生产能源服务，但自身还需要耗费大量能源，它们都需要钢铁、建筑、运输、铁矿、铜矿等行业，需要相应的厂家供应相应的产品，以及其他相关联的企业，比如运输车辆上涂的油漆、制造轮胎的橡胶、车窗上的玻璃...等等行业。以上这些环节与这些环节所需要的行业的总和，其数量和规模显然很庞大，所投入的资金和占用的土地面积比单独的发电厂要大的多，所以减除这些环节必然大大缩短电力的生产周期，减少可观的发电成本，减少大片土地的使用，而重要的一点在于减除这些环节必然减少人类大量劳动。3，与光伏发电和其他利用阳光发电的技术比较，这种系统可实现夜间和冬季持续发电。原因在于：(1)，光热蓄水式水电系统具有存水的功能，在夏季，使成水容器中每天形成的水量大于泻水管道流下用来发电的水量，使成水容器每天形成的水除满足24小时的发电外，还有部分水储存在存水容器中，到冬季时，有大量水被储存在存水容器中，将这些水与水蒸气在成水容器中冬季形成的水混合一同流下，从而增大泻水管道向下的流水量，增加发电量，实现冬季发电；(2)，完全可以在冬季增大反光镜面积，来增加水蒸气的量，从而增加成水容器中水形成的量；(3)，这种系统可作为一种专以蓄水为目的的从低位置向高位置不断蓄水的设施，即去除泻水管道和存水容器，使水从成水容器中流入并储存在高处(如山上)的水池或水库中，可根据蓄水量任意制定设施规模，因此可将任意多的水从低位置提升到较高的位置，而在蓄水池底部设有向下的引水管道，这些水就可以不分季节和时间从引水管道流下冲击水轮机发电，形成一种水力发电系统，这种先蓄水再发电的方法实用于在山区建设一定规模的发电站，而在平原地区适合发电与蓄水同步的方法，如上述(1)和(2)两种方法，因此利用这种系统，在我国大部分地区可实现全年发电。
附图说明
图1：光热蓄水式水电系统的结构图1，受热容器，2，蒸汽管道，3，成水容器，4，存水容器，5，泻水管道，6，水轮机，7，发电机8，平流管道9，吸光板，10，水蒸气，11，系统中的水12，底座，13，平衡支架，，14，反光镜，15，反光镜支架，16，铁轨，17，存水容器气孔，18，反射光。图2：光热蓄水式水电系统的受热容器与吸光板a受热容器与吸光板主视图 1，受热容器 9，吸光板 11，系统中的水 12，底座。b受热容器与吸光板俯视图 1，受热容器 9，吸光板。
具体实施方式
这种光热蓄水式能水电系统由受热容器1、蒸汽管道2、成水容器3、存水容器4、泻水管道5、水轮机6、发电机7、平流管道8、吸光板9、反光镜14，以及平衡支架13、底座12、反光镜支架15以及反光镜支架下的铁轨16等组成。为了提高发电效率，各个组成部分中，受热容器1、蒸汽管道2、成水容器3、存水容器4、泻水管道5、平流管道8必须具备良好的保温性能。同时由于受热容器1处于系统的最底部，反光镜14距离受热容器1有一定的距离，这个距离可使反光镜14反射的光线全部照射在受热容器1上，反射光线不必聚焦于一点。反光镜反射的光线应当充足，使反射光照射在受热容器1上后，在短时间内使受热容器1中的水产生蒸气，最终使蒸气温度达到使它能够上升到预设的高度时所具有的温度，一般应在200℃-300℃以上。当水蒸气上升到成水容器3的位置时，温度降到略高于100℃，进入成水容器3后，还可继续升高一段距离，使蒸气温度继续降低到100℃以下，形成水。形成的水必须在达到一定的量后，再使水从泻水管道5流下，因此需要在泻水管道的下部设置水阀门或水闸，在泻水管道下部设置水阀门或水闸便于操作，这样可预防水形成后就从泻水管道5流下不能对水轮机6有较大的冲力。为了能在存水容器4中存水以便于在夜间和冬季发电，可使成水容器3中形成的水的量大于从泻水管道5流下的量。由于阳光的角度随着时间的变化而时刻变化，因此，反光镜14的位置也要随阳光光线 的角度的变化而变化，因此将反光镜14设置在铁轨16上，使它随阳光角度的变化而在铁轨上移动；反光镜的移动可利用人力移动或机械移动(包括自动机械)；由于太阳每天从东到西绕地平线半个圆的范围，因此反光镜14的位置每天也要移动半个圆的范围，所以铁轨16的绕行路线是一个以受热容器1为中心的半圆形，然后通过实验测定反光镜14把照射在其镜面上的阳光全部反射到受热容器上时，反光镜14与受热容器1的距离，以这个距离为半径铺设铁轨。这种系统可作为一种专以蓄水为目的的从低位置向高位置不断蓄水的设施，即去除泻水管道5和存水容器4，使水从成水容器3中流入并储存在高处(如山上)的水池或水库中，可根据蓄水量任意制定设施规模，因此可将任意多的水从低位置提升到较高的位置，而蓄水的目的在于发电，在蓄水池底部设有向下的引水管道，这些水就可以不分季节和时间从引水管道流下冲击水轮机发电，形成一种水力发电系统。