第四代重力累加发电技术和设备的制作方法

(1)技术领域

本发明提供了一种首先通过增高配合增压将地球重力做功进行层层累加，在通过人工环境工具工具水泵同时配合变直径超大幅度增加天平正向倾斜重量，使用气液耦合体重力累加形成的压力来压缩气体，利用收集的高压气体实现直接或间接能量转换的方法和设备；主要应用于发电站、加气站、供热站、激光能量站等多种场合；利用人工环境产生水越深压力越大的地球重力做功的自然现象导致的累加压力配合气液耦实现气体的压缩，获得的高压气体在经过直接或者间接的气体能量转化设备实现发电等用途；该发明也可直接作为压缩机使用；由此产生大量廉价清洁能源，满足全人类对能源的需求。

(2)

背景技术：

石油、煤炭、放射性元素的开采(核燃料和核物质)、光伏、风电、传统水利发电等，这些都属于能源能量开采提取的技术和设备。传统水力发电是利用天然水流进行重力做功的设备，其实就是被动利用地球重力发电的一种简单技术。传统水利发电用大坝将大江大河截流，使水位一下提高数百米，截流区域内水位增高后由于两岸岩石裂隙交叉纵横四通八达，这些裂隙由于水的长期渗入浸泡摩擦力降低，极易导致山体滑坡、泥石流、地震等灾害，另外由于修建大坝导致洄游的鱼类无法回归产卵，导致物种灭绝。关于石油和放射性元素的开采(核燃料和核物质)问题，我们都知道地球是一个有生命的星球(实际上每个星球都是有生命的)。地球上的高山、植被、动物、河流、大海、以及分布在世界各地不同深度的各种矿产和元素，如果把地球看成一台设备，(如卫星、雷达、电脑等)那以上这些不同的矿产和元素以及山川、树木等，有的则相当于电源模块、有的相当于稳压模块、有的相当于能量转换模块、有的则相当于二极管、三极管、电容、电阻——。这些不同的能量体组合在一起成为一个整体，缺一不可、一荣俱荣、一损俱损。因此环境保护不单单只是我们常说的绿化、植树、治理环境污辱和水污染以及维持生态平和那么简单？停止对于地球生命本体的杀戮，也就是停止对地球的深层挖掘和破坏，以科研的名义这样做也是不行的，这才是重中之重的首要问题。比如石油它就相当于地球的血液，在地球内部就有减磨、润滑、缓冲、减压、协助地壳运动时的能量转换等作用。厚厚的煤层它也起到了隔离辐射的作用。又比如各种放射性元素(核燃料和核物质)，它分布在不同区域这些能量自然的缓慢释放又意味着什么？

(3)

技术实现要素：

地球是人类赖以生存的，一个有生命的重要载体，人类无法脱离地球独自存活，因为除了地球，没有任何一个星球，和人类的频率(能量场)是相同的。地球人类应该知道，以抽取地球的血液(石油)、以及开挖一切地层深处的能源的做法，都是在毁灭人类安身立命的家园。停止对地球的杀戮，向内继续挖掘是死路一条。当某个改变到达一个阀值，自然就会开始疯狂报复，这不是人类力量所能阻止的！人类只有通过改变自己的想法和做法才能改变恶劣的生存环境，人类根本没有能力与大自然抗衡！钻探的越深、开挖的越多，破坏力越大，对人类的生存越不利。正确的做法是大力发展农业，适度发展工业。人类该利用的是免费送到地球表面的，最稳定、清洁、强大的地球重力。因此本发明彻底丢弃前人传统而原始的方法，通过三个人工环境工具人工制造了优良环境使地球重力累加做功并转化为电能，由此产生大量廉价清洁能源(地球生命周期内)，满足全人类对能源的需求。本发明是在人工环境重力能设备2016年申请的气体内循环设备基础上改进而来的另外一种气体外循环的结构更先进简洁的设备和技术，同时也采用了新的更简单可靠的水汽分离方法和技术，该水汽分离方法和技术可与原申请的内循环人工环境重力能设备的主体结构等相组合成为第四代的设备，同时该水汽分离方法和技术可与新申请的外循环人工环境重力能设备(第四代重力累加发电设备)的主体结构等相组合也可以构成第四代的另一种设备。

(4)附图说明

图1-1是第四代外循环重力累加发电设备结构原理图的n形管和增压容器的组合结构图。

图1-2是裹挟气体百分比显示控制调节装置原理图。

图1-3是拉开n行管进排水两侧两个水槽之间的距离和n行管之间的距离的方案图。

图1-4是位于n形管排水侧下方的水气分离原件的结构简图。

图1-5是位于n形管排水侧下方的加装了水汽分离导管的水气分离原件的结构简图。

图1-6是安装在增压容器外侧的水汽分离原件结构简图。

图1-7是2016原申请的人工环境重力能设备的结构原理图的n形管和增压容器的组合结构图。

图1-8是第四代外循环重力累加发电设备排水侧管道由容器底部进入水汽分离筒的结构图。

(5)具体实施方式

本发明首先通过增高配合增压，使发电设备内的水源也进行了地球重力做功的层层叠加，同时也采用水泵使静止的水流运动起来，满足了重力做功的条件，通过人工制造的环境形成了水越深压力越大的自然现象(地球重力做功累加现象)，通过这个压力配合向下流动的气液耦合体，利用地球重力形成的压力配合气液耦合完成气体压缩，使地球重力累加做功成为压缩气体的动力来源，收集到的高压气体，通过气体能量转化设备实现能量转换，具体可以制成直接或间接做功的发电设备，由于采用了增高配合增压循环使用，实现了不需要修建水库和大坝，用水但是不消耗水的水力发电。

传统水力发电是利用天然水流进行重力做工的设备其实就是地球重力发电。本发明彻底丢弃前人传统而原始的方法，通过三个工具人工制造了优良环境进行地球重力累加做功，由此产生大量廉价清洁能源，满足全人类对能源的需求。依照要增大功率必然要增加n形管内受重力作用物质总量的原则，采用增高配合增压、增加管道直径、增加n行管正向倾斜重量、增加落差倍数和剩余落差使地球重力做功数千万倍的叠加提升，而n形管中的气泡在下行过程中确是随着水压的增加体积不断的减小，因此只要制造n形管总高度的几十分之一至十几分之一的水位差，既可保持天平的正向倾斜获得正能量输出！

根据重力累加原理，把进排水两侧的管道变为直立结构制成n形管，依照要增大功率必然要增加n行管内受重力作用物质总量的原则，用增高配合增压的方法将输出功率放大几十倍，同时在采用制造重力加速度和增加管道截面积的方法(即增大管道直径)使功率再次放大数百倍，由此制成新型的人工人工环境重力能发电站、加气站、供热站、发动机。如图1-1是第四代重力累加发电设备的结构原理图的n形管和增压容器的组合结构图(单增压容器设计结构图)，图中1和3分别为n形管排水侧和进水侧，2为压差进气管，该进气管上装有进气流量调节阀门或限流口，气流流量调节阀门上方是进气口与地球大气相通，同时可在该部位(管口)安装空气滤芯，用于净化。4为注水排水及液面差调节装置接口，5为轴流风机或涡轮机等气体能转化设备，该气体能转化设备做功后的气体由与5连接的出口重新排入地球大气。6为增压容器空气室，7为制造液面差水池隔板，8为制造水位差的水泵制成内置外置的均可，其进水口位于n行管排水管一侧低水位水面以下，其出水管位于n行管进水侧高水位侧水面一下(具体结构依据不同方案有所变化)，9为注水排气阀或溢流阀，10为压力显示控制调节装置接口，11为低水位测液面高度显示装置，12为高水位侧水面，13为低水位侧水面，14为n行管排水侧变径，变径上方为细管下方为粗管，细管加变径和粗管构成整体n行管排水侧管道。当然也可以在高水位测同时设有液面高度显示调节装置，也可以用视镜或者摄像头传感器等各种控制调节设备代替液面高度显示控制调节装置。本发明就是通过水越深压力越大的自然现象这一原理制成的，利用重力累加产生的巨大压力进行气液耦合做功并压缩气体，也就是利用地球重力累加的压力来压缩气体的设备，在以上原理基础上在增加天平剩余正向倾斜落差和剩余正向倾斜重量使其产生重力加速把效率数倍提高，并实现大幅降低人工环境工具水泵的耗电量。本发明所获得的高压气体除了使用轴流风机、涡轮机、多级膨胀空气动力发动机等直接的气体能转化设备进行能量转化的方法之外，也可以采用该高压气体向高空压水，在用高空向下的水流带动水轮机等实现发电的间接方法实现能量转化，在间接的方法中每次压水到一定高度的气体，仍然可以进行多次的气体再利用重复做功。

由于外循环的人工环境重力能设备和以前的内循环的人工环境重力能设备循环路径不同，我们可以使n形管顶端的地球大气进气口位置的水压压力略低于环境气压，这样才能实现气体的正常进入。如图1-1中为该发电装置启动时的图片，启动前已经把n形管内住满了水，压缩空气室增加到了规定的压力。当启动外置轴流水泵8时由于水泵的抽水作用将使n形管进水侧水位升高排水侧水位下降，形成两容器间的一定尺寸液面差，由于进水侧水位高排水侧水位低，n形管内的水将在重力作用下流动起来，这时可以逐步打开压差进气管阀门，同时调节保持标准的水位差，调节通气量接近断流值前停止，并同时保证调整到标准的水位差，该设备即可正常工作了。当打开n形管进气阀由于重力作用，进气管会主动吸入空气扩张了水体的体积，水流的具体下行速度由剩余正向倾斜质量的大小决定，(因管道存在摩擦阻力n行管排水测上方细管最高速度必定小于9.8米每秒)，这时由于排水测实际用水量下降，进水侧水流在重力的作用下会主动减少一部分流量。工作过程中气体压力和液面高度变化超过规定的上限或下限时需要手动或自动调节，轴承和密封件等可以根据具体磨损情况定期更换。本发动机除维修时需要停机，一年的365天中每一分每一秒都在发出强大的动力，不像光伏风电那样每天不一定有几小时的可怜的峰值电压。

冬季使用时在水温降到接近冰点时可按每天损失的热量用电加热来进行补偿或配置防腐防冻液也可，近，海、河、湖、池地区还可以将该装置放入水中保持恒温制成漂浮平台电站等多种方法。为了保证长期正常使用的安全性，该设计还可参照抗风、抗震、载荷的相关设计。也可在该设备发电载体内加入表面活性剂、湿润剂等破除液体表面张力，进一步提高流速和效率。

外循环和传统内循环重力累加发电的一代技术、二代技术相比有很多优点，比如在高温环境中使用时连续吸入外界的气体有降温作用，可防止机械升温，避免使用发出的少部分电力降温，可以进一步提高效率。具体也可以制成可切换式内外循环结构，寒冷的时候需要保温，采用内循环，高温的时候需要降温采用外循环，这样更节能。当然也可以只做成内循环或者外循环。

根据马力的定义，采用秒表多次测试单位时间吸水量，根据吸水量计算出每米高度的吸水功率为0.56w(瓦)。以水载体管道内直径80cm(厘米)，总高度430米，n形管有效高度400米，(一)以一倍(7.5米)裹挟气体平衡落差加两米剩余落差合计9.5米落差对输出功率进行计算：首先设最终获得的流速为每秒9米，用9除以0.5＝18，即得出水流提速的倍数为18倍。计算演示视频玻璃管的截面积为3.14乘以(4.2除以2的平方)＝13.8474(平方厘米)，计算内直径80cm的n形管的截面积为3.14乘以(80除以2的平方)＝5024(平方厘米)，用5024除以13.8474即得出管道截面积放大的倍数约为362.8倍。n形管增高到四百米，增高的倍数是400倍。一个7.5米落差，落差的倍数自然是1了。现在我们来计算n形管内直径80cm有效高度400米一倍平衡落差加两米剩余落差时的功率：0.56x18x362.8x400x1＝约1462810(瓦)，用该值除以1000即得出n形管内直径80cm有效高度400米一倍(7.5)加两米剩余落差时的功率为1462.81kw(千瓦)。以2倍(7.5米x2)裹挟气体平衡落差加两米剩余落差合计17米落差对输出功率进行计算：0.56x18x362.8x400x2＝约2925619.2(瓦)用此值除以1000即得出n形管内直径80cm有效高度400米2倍(7.5米x2)加两米剩余落差时的功率为2925.62kw(千瓦)。(3)以3倍(7.5米x3)裹挟气体平衡落差加两米剩余落差合计24.5米落差对输出功率进行计算：0.56x18x362.8x400x3＝约4388430(瓦)用此值除以1000即得出n形管内直径80cm有效高度400米3倍(7.5米x3)加两米剩余落差时的功率为4388.43kw(千瓦)。

n形管的有效高度范围内的物质总量决定了重力做功的大小，落差倍数和剩余落差及正向倾斜重量决定了转化为有效功的大小，剩余落差和正向倾斜重量的大小决定了水流速度。我们刚才分别计算了n形管内直径80cm有效高度400米时不同落差倍数下发电设备的发电量，其规律是在一定范围内(不断流的情况下)，落差水泵制造的落差越大，将地球重力做功转化为有效输出的能量越多。有人会提出水流加速不到9米每秒，这样说的人可以按8米7米算。有的人还会说两米剩余落差太小，那样说的人可以给你再加上三米两米的剩余落差，水泵的耗电量也增加不了100个千瓦(正常运行时的耗电)。其实我们按0.56w这个基数计算的结果是小于实际发电量的或者说实际剩余落差远大于两米，因为0.56中还含有剩余落差，如果采用额外加剩余落差的方法，计算时完全可以把0.56的剩余落差放开，因为我们会在最后额外增加剩余落差，这就是我们以前安0.7w计算的道理。(以上分析没有加入采用排水侧变直径技术增加天平剩余正向倾斜重量的因素)

至于制造水位差的水泵的功率，初始速度可以按照满足管道内直径80cm，重力加速度按9.8计算，保证设备未进入压差做功前保持规定的落差即可。实际正常运转后不同的落差倍数对水流量的需求不同。其规律是落差倍数越高需要的流量越小。至于9.5米、17米、24.5米落差水泵的启动功率(最大值)，和正常运转后的功率(最小值)这里不做说明。至于不同落差水泵的功率，可以根据现在市场上现有水泵的杨程、功率、管道内直径、流速值进行推算，计算出水泵在不同落差流量时的功率。我们实际落差水泵一般有至少两台水泵做成(具体数量不做规定)，启动时两台并用，正常运行时只剩下能满足n形管用水需求并稍有剩余的一台水泵运转实现节能，另外也可采用变频节电的方法，或者两种方法同时采用。当然再配合使用变直径技术的时候所需要的落差仅为0.5只2米(甚至更小)，这样水泵的功率可大幅度的下降。

我们的重力做功载体是密闭的不消耗的，因此也可以采用其它任何高密度液体来代替水载体。以n形管管道内直径80cm有效高度400米，落差24.5米水载体电站为例，我们知道锑氧化汞的密度为20.20，我们可以用400除以20.20等于19.8米，用24.5除以20.20等于1.21米，即用锑氧化汞制成的n形管有效高度仅需19.8米，制造液面差仅需1.21米，其总高度不超过25米，就等于同直径水载体发电设备430米高度时的发电量(关于此高密度液体采用了备率计算的方法，如果采用采用实际裹挟气体系数确定所需落差的方法，其实际需要的落差更小)。用锑氧化汞制成总高度不超过67米的发电设备就相当于用水制成的1230米高的等直径电站的发电量。

以n形管管道内直径80cm有效高度400米，落差24.5米水载体电站为例，我们知道汞(水银)的密度为13.5，我们可以用400除以13.5等于29.63米，用24.5除以13.5等于1.81米，即用汞制成的n形管有效高度仅需29.63米，制造液面差仅需1.81米，其总高度不超过37米，就等于同直径水载体发电设备430米高度时的发电量。

以n形管管道内直径80cm有效高度400米，落差24.5米水载体电站为例，我们知道硫酸铜溶液的密度为2.28，我们可以用400除以2.28等于175米米，用24.5除以2.28等于10.75米，即用硫酸铜溶液制成的n形管有效高度仅需175米，制造液面差仅需10.75米，其高度不超过188米，就等于同直径水载体发电设备430米高度时的发电量。

以n形管管道内直径80cm有效高度400米，落差24.5米水载体电站为例，我们知道液溴的密度为3.0，我们可以用400除以3.0等于133米，用24.5除以3.0等于8.17米，即用液溴制成的n形管有效高度仅需133米，制造液面差仅需8.17米，其总高度不超过147米，就等于同直径水载体发电设备430米高度时的发电量。除了以上所说的还有氯化铜溶液2.51、三氯化铁溶液1.42、氯化锌溶液2.0以上。氯化锌溶液9000元每吨。

图1-2为裹挟气体百分比显示控制调节装置原理图，也可以叫做气体流量测控系统，该系统安装于重力能设备底部外侧，并与主体设备相连接以前没有发明该设备时，设备启动时随着打开压差做功进气管调节气体流量逐渐增大时，水面高度会逐步升高，要保持标准高度的落差就要打开排水阀门放水，但是其放水的速度很难与气体排水速度一致，极易导致启动失败，因此新的设计增加了裹挟气体百分比显示控制调节装置，使设备启动过程变得相对稳定和容易。图1-2中1为主体设备n行管下方的增压容器室壁的一部分，增压容器内低水位测水面2通过管道与阀门a和裹挟气体百分比显示控制调节装置的量筒3相连接，该图显示的是主体重力能设备启动建立了水位差，之后量桶3内无水，打开进水阀门b不启动清灵水泵d靠水的自流使量筒3和带有液面高度百分比显示的玻璃管即显示器(二者相连通)，保持在启动前的标准水位高度(即零点，百分之零)后即可关闭(该显示器可用其它装置替代，玻璃管也可改为内置的玻璃体)，然后根据主体压力容器，低水位侧实际液面高度的具体情况，打开主体增压容器上的注水或排水装置，观看增压容器主体低水位侧液面高度显示装置，调节n行管下方增压容器低水位侧液面高度至标注高度，至此可以逐步打开压差做功进气管与此同时打开阀门a，随着打开压差做工进气管调节气体流量逐渐增大时，水面高度会逐步升高，由于阀门a打开后构成了联通器，主体增压容器多出的水通过管道和阀门a进入量筒3和显示器玻璃管5，此过程清灵水泵d不启动，阀门b处于关闭状态。原理解释：以n行管内直径0.8米，实际设置落差为24.5米为例，设计裹挟气体落差22.5米，剩余落差两米计算，可以将内直径0.8米高22.5米水体的体积，在低于增压容器主体低水位侧水位高度的情况下，采用并换算成大直径管道和显示装置的容积之和对应的位置高度，定义为百分之百，起点定义为零，将起点和百分之百中间部分平均分即可显示实际百分比，超过规定高度定义为百分之百以上。管道8和9之间装有，清灵水泵d和阀门b，8和9分别与n行管下方的增压容器和量筒3相连接。当设备调试到预定百分比，即可关闭或不关闭阀门a。当设备维修后需要重新启动时，可以打开阀门b，阀门a处于关闭状态，同时启动清灵水泵d将量筒和显示器内的水重新清除，实际阀门a的安装位置应尽量靠下，以便减小测量误差。用于检测流速流量的，电子的、机械的仪器、仪表、装置、设备能够替换本发明之气体流量测控系统进行应用，当然也可以与本发明之测控系统同时应用。

图1-1中第四代外循环重力累加发电设备的技术中采用了n行管排水侧下方变直径技术方案，也就是相对n行管上方直径增大的方案，该方案的采用使的建立相同水位差时，可以裹挟的气体更多，也使得剩余天平正向倾斜重量更大，该变径的发明是该电站发展过程中的巨大飞跃。在没有加入该变径技术以前，n行管顶点右侧的天平正向倾斜落差和天平正向倾斜重量在等径结构中完全是一回事，然而在发明了变径技术后，使这两种说法成了截然不同的两个概念，现在哪怕只是制造了一个相对较小的落差，裹挟气体以接近断流值进入稳定工作状态以后，也能剩余相当于没有发明此技术前几十米的正向倾斜落差(剩余落差)，因此变径技术的发明使得落差水泵工具消耗大幅降低的同时，获得了以前十倍或更高的剩余落差导致的正向倾斜重量，使水流速度被拉的更高。图1-1中1为n行管排水侧上方细管，14为n行管排水侧细管下方的变径，15为变径下方的粗管，1和14以及15构成整体n行管排水侧管道。本发明中变直径增加天平正向倾斜重量，用于提高裹挟气体能力和提高n行管排水侧水流速度并减小所制造的落差，用以减小水泵的功率，其增加n行管排水侧底部管道直径和增径管的高度与上部管道直径和高度之间的直径和高度比以及具体形状不作具体尺寸规定。

图1-3是本发明出于增加稳定性的需要采用拉开n行管进排水两侧两个水槽之间的距离和n行管之间的距离的方案图，两个水槽之间(即人第四代外循环重力累加发电设备增压容器主体高水位测和低水位侧之间)采用管道相连接即可，两个压力容器和两侧n行管之间的具体角度、高度、直径不做尺寸规定。图1-1和图1-3中的n行管下方的压力容器为竖直或垂直放置，也可有倾角，除了此种放置组合方式外其增压容器也可以平行放置。另外也可以用多个小的增压容器来代替大的增压容器。本发明中n行管下方增压容器形状的方案是中间为圆柱体两端为管帽，另一个方案是球形方案。

图1-1中本发明之n行管顶部的注水排气阀或溢流阀9除了制成手动的，还可制成自动的或半自动的，具有注水时超过规定压力自动打开放气放水的功能，同时还具有防止设备底部泄漏或误操作导致设备失压，自动开启阀门，吸入空气防止n行管被大气压压瘪报废的保险功能。

图1-4是本发明新人工环境重力能设备的位于n形管排水侧下方的水气分离原件的结构简图。在图1-1中并没有表示出这个细节图。1-5是本发明第四代外循环重力累加发电设备的位于n形管排水侧下方的加装了水汽分离导管的水气分离原件的结构简图。图1-5中1可以是两端开口的圆管或椭圆管、方形管等。在图1-1中并也没有表示出这个细节图。图1-6是本发明新人工环境重力能设备的安装在增压容器外侧的水汽分离原件结构简图。图1-7是2016原申请的人工环境重力能设备的结构原理图的n形管和增压容器的组合结构图。在图1-6中3是与n形管排水侧相连接的气液分离(水汽分离)装置的进口，该口与n形管排水侧的管口相连或者与n形管排水侧的水相连。1是新水汽分离设备的外桶，该桶上下可用管帽中间用圆柱管制成，当然也可制成球体形状的抗压结构，该水汽分离装置所用官帽和管可以是圆管或椭圆管等多种。2是桶内空气室。4是出水口，该口与制造水位差的水泵入口相连，也可以和n形管排水的侧(低水位测)相连(依不同方案而定)。5和6分别是两个气体出口(气体出口可以是一个或者一个以上)，一个和高压气室相连，另一个和气体能转化设备相连。气体能转化设备也可以直接和高压气室相连。7是气液分离出口。气液耦合出口直径以及出口外侧空间的大小对水汽分离效率和效果都有影响，水汽分离装置的高度和水汽分离装置内液面的高度对水汽分离效率和效果同样有影响。

本发明改成外循环后，利用空气压缩机配合增压的过程只发生于设备正常启动之前，因此设备正常运行后可以省去利用空压机来稳定设备工作压力的环节，实现了使用过程中只通过气体压力控制调节装置来调控气体压力即可，在保持自身气压恒定的情况下，实现气体进行直接或间接的能量转化发电。

图1-8是第四代外循环重力累加发电设备排水侧管道由容器底部进入水汽分离筒的结构图。图1-8中也同样可以设置更多水汽分离组件，在这种情况下气液耦合出口的方向可变成水平方向的或朝向地面的。

传统水力发电是利用水载体的运动来提取地球重力累加做功的一种传统原始方法，其实就是利用具有一定高度的水的重力累加做功，形成的压力来驱动水轮机的重力能提取设备，天然水力发电(传统水力发电)相同管道直径高度越大发电量越高，这同样证明了重力累加的作用跟随高度增加不断增大的事实。其实不管载体水是否消耗重力累加形成的水越深压力越大的自然现象(重力累加形成的压力)始终存在，因此只要使水流循环运动起来同时配合气液耦合做功即可使用重力累加形成的压力来压缩气体，获得的压缩气体再用来进行直接或者间接地能量转化即可实现发电。

因为发电做功主体是重力累加形成的压力而不是水，因此无论水是否消耗都可以实现发电。本发明既有真实存在的作用力(气液耦合体进行重力累加形成的压力)，又有气液耦合体(水和气泡)的相对位置移动，而且也产生了力的作用效果[气体(气泡)体积被重力累加形成的压力压缩]，以上三点已经充分证明了在本发明中能量转化要素的真实存在和能量转化发生的事实。本发明单位时间获得的功率(电能)虽然远大于人工环境工具水泵消耗的功率，但是却小于气液耦合做功管内单位时间输入的地球重力累加做功，因此本发明完全遵守能量守恒定律。

本发明是首先通过增高或加深实现气液耦合体的重力做功累加之后再进行能量转化的设备，由于该设备内气液耦合体的重力累加形成了跟随深度增加不断增大的压力，气泡在下行过程中被被重力累加形成的压力压缩，利用收集到的压缩气体实现直接或者间接的能量转化如发电等。由于气体下行过程中体积越来越小，因此跟随深度的增加环境工具消耗功率的增加为递减式增加，而获得的气体的压力为倍增式增加，因此随着增高获得的功率为倍增式的增加，所以随着重力做功累加到一定高度即可平衡环境工具消耗的功率，在继续增加高度就有了剩余能量输出。

另外一点我们排水侧的设计也就是气液耦合出口，是放置在水面以下的，水面之上又配合增设了巨大的空气压力，这种结构有效形成了重力层层累加的压力传导关系；我们并没有把排水口放置于空气中，因为那样的结构水流因为重力加速的作用会导致管道各个高度压力为零，那样就再也无法使用气液耦合体重力累加形成的压力来压缩气体了，这样只能产生气泡的移动。以水载体为例，一般向下运动60米左右就到了工具消耗和获得能量的平衡点，过了平衡点继续下行延伸就实现了对外输出电能。具体平衡点的位置和气体加入比例、设计流速、转换效率等因素相关。本发明只是将气液耦合重力做功管内总高度上累加地球重力做功部分转化为了有效功。相同装机容量新型水力发电的发电量是光伏风电的八倍以上，因为风和阳光不是一天24小时都有，有风的日子一年也没有多少天！阴天、下雨、下雪、雾霾时也没有阳光。该发电设备成本低于天然水力发电、核电、风电、光伏发电等，效率和、安全、环保方面却远高于天然水力发电、核电、风电、光伏发电等。