CN102287342A - 联合能源装置及其建造方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及能源工程、土木工程、交通工程技术领域。联合能源装置包括有载体(1)、空中冷气能源装置(11)、重力储蓄能源装置(12);其载体(1)包括有建筑物(1.1)、构筑物(1.2)、山体(1.3)、竖向孔洞的洞口(1.4)、地锚体(1.5)、充气悬浮体(1.6);载体(1)上设置有空中冷气能源装置(11)、重力储蓄能源装置(12);其空中冷气能源装置(11)的冷流下降管(11.1)、热流上升管(11.2)联通冷热交换系统(11.3),热流上升管(11.2)的截面面积大于冷流下降管(11.1)的截面面积;其重力储蓄能源装置(12)包括有重力体(6)、电动升降装置(7)、发电机装置(8),电动升降装置(7)连接重力体(6)和发电装置(8),电动升降装置(7)或发电机装置(8)至少设置在下述位置,载体(1)、重力体(6)。
Description
技术领域
本发明涉及能源工程、土木工程、交通工程技术领域,尤其是高空冷能开发、重力势能的存储、风力发电、热气流发电、索轨交通工程技术领域。
背景技术
1、现有的空调制冷技术耗电大、投资大、费用高。2、现有的电能储蓄技术投资大、费用高,如抽水蓄能电站,如化学电池。3、许多新能源的载体是独立的,不是共用载体。
本发明的目的,就是为了克服上述现有缺点,提供联合能源装置及其建造方法和用途。本发明的目的可以通过采取如下措施来达到。
发明内容
内容1。联合能源装置包括有载体(1),还至少包括有下述其中之一种能源装置,空中冷气能源装置(11)、重力储蓄能源装置(12),其特征在于:
其载体(1)包括有下述其中之一种,建筑物(1.1)、构筑物(1.2)、山体(1.3)、竖向孔洞的洞口(1.4)、地锚体(1.5)、充气悬浮体(1.6);载体(1)上至少包括有或设置有下述其中之一种能源装置,空中冷气能源装置(11)、重力储蓄能源装置(12);此外:
其空中冷气能源装置(11)包括有冷流下降管(11.1),还至少包括有下述其中之一种部件,热流上升管(11.2)、冷热交换系统(11.3)、聚集冷风装置(11.5);其冷流下降管(11.1)、热流上升管(11.2)联通冷热交换系统(11.3),构成开放式空中冷气能源装置(11)或者闭合式冷热交换系统(11.3);聚集冷风装置(11.5)联通冷流下降管(11.1)的上端,构成开放式空中冷气能源装置(11),聚集冷风装置(11.5)将聚集的空中冷气流---冷风压力输入冷流下降管(11.1)的下端;其中设置在山体(1.3)上的热流上升管(11.2)的截面面积大于冷流下降管(11.1)的截面面积,或者设置在山体(1.3)上的热流上升管(11.2)设置在冷流下降管(11.1)内部;
其重力储蓄能源装置(12)包括有下述部件,重力体(6)、升降重力体装置(7)、发电机装置(8);重力体(6)连接升降重力体装置(7)和发电机装置(8),升降重力体装置(7)或发电机装置(8)至少设置在下述其中之一种位置,载体(1)、重力体(6);其中的重力体(6)至少包括有下述其中之一种,固体(6.1)、液体(6.2);其中采用液体(6.2)作为重力体(6)的重力储蓄能源装置(12),它的载体(1)包括有下述其中之一种,建筑物(1.1)、构筑物(1.2)、充气悬浮体(1.6);其中采用固体(6.1)作为重力体(6)的重力储蓄能源装置(12),它的构筑物(1.2)包括有内部空间(2)。
载体(1)是支撑体或者悬吊体,可以支撑或者悬吊空中冷气能源装置(11)或重力储蓄能源装置(12);因为空中冷气能源装置(11)和重力储蓄能源装置(12)可以共用一个载体(1),如高耸的筒体、杆架结构体、浮空气球、浮水体,减少了投资,降低了生产、储蓄能源的成本。此外:
对于其空中冷气能源装置(11),由于设置了在热流上升管(11.2),由于热流上升管(11.2)设置在冷流下降管(11.1)内部,由于热流上升管(11.2)截面面积大于冷流下降管(11.1)的截面面积,造成热流上升管(11.2)的抽吸力大于冷流下降管(11.1)的上下大气压力差,有利于提高冷流下降管(11.1)的抽吸冷空气能力,降低装置运行能耗。由于在设置了聚集冷风装置(11.5),聚集冷风装置(11.5)能够将聚集的空中冷气流---冷风压力输入冷流下降管(11.1)的下端,自动流入到建筑物中降温。聚集冷风装置(11.5)能够增加抽吸冷空气能力,减少能耗或者不用耗能。
对于其重力储蓄能源装置(12),由于利用了居住建筑物(1.1)、有内部内部空间(2)的空心构筑物(1.2)、山体(1.3)、较深的竖向孔洞的洞口(1.4)地面、深湖岸边或深海岸边地锚体(1.5)、空中或水上充气悬浮体(1.6)等作为竖向载体(1),代替了功能单一或造价高的实体实心支撑柱---即实体实心的构筑物(1.2),所以载体(1)的投资大幅度减少,重力储蓄能源装置(12)的投资也大幅度减少,造成重力储蓄能源装置(12)生产能源的成本大幅度降低。由于建筑物(1.1)的上蓄水层(1.1.1)、下蓄水层(1.1.2)还具有向消防供水、减少地震风震破坏力、蓄积冷热能量、楼顶游泳池、楼面隔热保温层等功能。一物多用,大大提高了建筑物(1.1)的性价比。尤其是上蓄水层(1.1.1)能够解决超高层建筑物(1.1)的灭火消防的功能,破解了超高层建筑物(1.1)的灭火消防难题。
内容2。如内容1所述的联合能源装置的建造方法,它包括有载体(1),还至少包括有下述其中之一种能源装置,空中冷气能源装置(11)、重力储蓄能源装置(12),其特征在于:
其载体(1)包括有下述其中之一种,建筑物(1.1)、构筑物(1.2)、山体(1.3)、竖向孔洞的洞口(1.4)、地锚体(1.5)、充气悬浮体(1.6);载体(1)上至少包括有或设置有下述其中之一种能源装置,空中冷气能源装置(11)、重力储蓄能源装置(12);
其建造工序包括有:
工序1.建造下述其中之一种人工物体作为载体(1),建筑物(1.1)、构筑物(1.2)、竖向孔洞的洞口(1.4)、地锚体(1.5)、充气悬浮体(1.6);或者利用山体(1.3)作为载体(1);
工序2.在载体(1)上设置下述其中之一种能源装置,空中冷气能源装置(11)、重力储蓄能源装置(12);
工序3.单独进行下述一个作业,或者同时进行下述两个作业:
作业A.在空中冷气能源装置(11)中设置冷流下降管(11.1),还至少设置下述其中之一种部件,热流上升管(11.2)、冷热交换系统(11.3)、聚集冷风装置(11.5);其冷流下降管(11.1)、热流上升管(11.2)联通冷热交换系统(11.3),构成开放式空中冷气能源装置(11)或者闭合式冷热交换系统(11.3);聚集冷风装置(11.5)联通冷流下降管(11.1)的上端,构成开放式空中冷气能源装置(11),聚集冷风装置(11.5)将聚集的空中冷气流---冷风压力输入冷流下降管(11.1)的下端;其中设置在山体(1.3)上的热流上升管(11.2)的截面面积大于冷流下降管(11.1)的截面面积,或者设置在山体(1.3)上的热流上升管(11.2)设置在冷流下降管(11.1)内部;
作业B.在重力储蓄能源装置(12)中设置下述部件,重力体(6)、升降重力体装置(7)、发电机装置(8);重力体(6)连接升降重力体装置(7)和发电机装置(8),升降重力体装置(7)或发电机装置(8)至少设置在下述其中之一种位置,载体(1)、重力体(6);其中的重力体(6)至少包括有下述其中之一种,固体(6.1)、液体(6.2);其中采用液体(6.2)作为重力体(6)的重力储蓄能源装置(12),它的载体(1)包括有下述其中之一种,建筑物(1.1)、构筑物(1.2)、充气悬浮体(1.6);其中采用固体(6.1)作为重力体(6)的重力储蓄能源装置(12),它的构筑物(1.2)包括有内部空间(2)。
内容3。如内容1所述的联合能源装置的用途或者如内容2所述的联合能源装置的建造方法的用途,其特征在于:
其载体(1)可以用于作为下述其中至少之一种装置的载体,冷风力发电装置(13)、热气流发电装置(14)、外来热源装置(15)、电波发射接收装置(16)、避雷装置(17)、交通设施装置(18)、商务仓储装置(19)、广告装置(20);在载体(1)上设置有下述其中之一种装置,冷风力发电装置(13)、热气流发电装置(14)、外来热源装置(15)、电波发射接收装置(16)、避雷装置(17)、交通设施装置(18)、商务仓储装置(19)、广告装置(20)、水源热泵空调装置(21);
其重力储蓄能源装置(12)中的液体(6.2)可以用于作为下述其中至少之一种物质,消防灭火的水源、池式调谐质量阻尼器(池式TMD)的质量块、水源热泵装置的热源、水源热泵装置的热汇、楼顶游泳池的水体、楼面隔热保温层的水体;
其重力储蓄能源装置(12)中建筑物(1.1)或构筑物(1.2)的一部分可以用于作为下述其中至少之一种水池,消防灭火的水池、池式调谐质量阻尼器(池式TMD)的水池、水源热泵装置的热源水池、水源热泵装置的热汇水池、楼顶游泳池、楼面隔热保温层的水池、生活用水水箱。
本发明的目的还可以通过采取如下措施来达到。
内容4。根据内容1所述的联合能源装置或者如内容2所述的联合能源装置的建造方法,其特征在于:
在载体(1)中,建筑物(1.1)、构筑物(1.2)、山体(1.3)、竖向孔洞的洞口(1.4)是支撑体,地锚体(1.5)、充气悬浮体(1.6)是悬吊体;
其中的建筑物(1.1)或构筑物(1.2)包括有内部空间(2);内部空间(2)包括有下述其中之一种,孔洞(3)、房间(4);孔洞(3)包括有下述其中之一种,管道(3.1)、孔道(3.2);
其中的充气悬浮体(1.6)包括有下述其中之一种,悬空体(1.6.1)、浮水体(1.6.2)。
由于是通过建筑物(1.1)、构筑物(1.2)---即载体(1)上的竖向孔洞(3)或房间(4),把高空冷空气的冷能、风能输送到地面使用的,所以竖向孔洞(3)或房间(4)使建筑物(1.1)、构筑物(1.2)的水平截面的尺寸增大,提高了建筑物(1.1)、构筑物(1.2)的竖向刚度。竖向孔洞(3)或房间(4)避免了建筑物(1.1)、构筑物(1.2)被重力体(6)压曲屈服,从而降低了载体(1)成本。
内容5。根据内容1所述的联合能源装置或者如内容2所述的联合能源装置的建造方法,其特征在于:
在空中冷气能源装置(11)中:热流上升管(11.2)的截面面积大于冷流下降管(11.1)的截面面积,或者空中冷气能源装置(11)的热流上升管(11.2)设置在冷流下降管(11.1)内部;其冷流下降管(11.1)联通冷热交换系统(11.3)的下部,热流上升管(11.2)联通冷热交换系统(11.3)的上部;冷流下降管(11.1)的进口的海拔高度与热流上升管(11.2)的出口的海拔高度有高度差:设置有空中冷气能源装置(11)的构筑物(1.2)设置在下述其中之一种位置,地面、山顶。
冷流下降管(11.1)的进口的海拔高度大于热流上升管(11.2)的出口的海拔高度时,有利于降低进口冷风的气温;或者冷流下降管(11.1)的进口的海拔高度小于热流上升管(11.2)的出口的海拔高度时,有利于提高冷流下降管(11.1)的抽吸冷空气能力。
内容6。根据内容1所述的联合能源装置或者如内容2所述的联合能源装置的建造方法,其特征在于:
在空中冷气能源装置(11)中:
冷热交换系统(11.3)包括有下述其中之一种部件,冷热交换空间(11.3.1)、冷热交换设备(11.3.2)、冷热交换气体(11.3.3)、冷热交换液体(11.3.4);
聚集冷风装置(11.5)包括有聚风屏(11.5.1)或聚风斗(11.5.2),还包括有下述其中之一种部件,旋转机构(11.5.3)、对风机构(11.5.4)、固定拉索(11.5.5);旋转机构(11.5.3)设置在载体(1)上,聚风斗(11.5.2)设置在旋转机构(11.5.3)上,对风机构(11.5.4)设置在聚风斗(11.5.2)上;这些部件构成固定式聚集冷风装置(11.5)或者自动旋转对风式聚集冷风装置(11.5);在固定式聚集冷风装置(11.5)中,聚风屏(11.5.1)的开口方向固定对准来风方向,聚风屏(11.5.1)包括有单片或者多片;在自动旋转对风式聚集冷风装置(11.5)中,旋转机构(11.5.3)可以使聚风斗(11.5.2)360度旋转,对风机构(11.5.4)可以使聚风斗(11.5.2)旋转对准来风方向;固定拉索(11.5.5)连接地面或者载体(1),防止聚风屏(11.5.1)被风吹坏。
内容7。根据内容1所述的联合能源装置或者如内容2所述的联合能源装置的建造方法,其特征在于:
在空中冷气能源装置(11)中,冷流下降管(11.1)或热流上升管(11.2)还包括有隔热层;隔热层减少了管内外的热传导、冷传导.
内容8。根据内容1所述的联合能源装置或者如内容2所述的联合能源装置的建造方法,其特征在于:
在重力储蓄能源装置(12)中,液体(6.2)包括有水体;升降重力体装置(7)包括有下述其中之一种装置,卷扬机(7.1)、液泵(7.2);升降重力体装置(7)和发电机装置(8)是轴连接,重力体(6)至少设置在下述其中之一种位置,空中、水中、水面、陆地中、地面、载体(1)上。
内容9。根据内容1所述的联合能源装置或者如内容2所述的联合能源装置的建造方法,其特征在于:
在重力储蓄能源装置(12)中,其中的建筑物(1.1)或构筑物(1.2)的顶部包括有上蓄水楼层(1.1.1),建筑物(1.1)或构筑物(1.2)的底部包括有下述其中之一种,下蓄水楼层(1.1.2)、蓄水岩土层(1.1.3);建筑物(1.1)或构筑物(1.2)还包括有输水管道(3.1),输水管道(3.1)联通上蓄水楼层(1.1.1)、下蓄水楼层(1.1.2)、蓄水岩土层(1.1.3);其中的山体(1.3)包括有孔洞(3);孔洞(3)包括有下述其中之一种,管道(3.1)、孔道(3.2)。
内容10。根据内容1所述的联合能源装置或者如内容2所述的联合能源装置的建造方法,其特征在于:
联合能源装置还包括有下述其中之一种装置,冷风力发电装置(13)、热气流发电装置(14)、外来热源装置(15)、电波发射接收装置(16)、避雷装置(17)、交通设施装置(18)、商务仓储装置(19)、广告装置(20);在载体(1)上设置有下述其中之一种装置,冷风力发电装置(13)、热气流发电装置(14)、外来热源装置(15)、电波发射接收装置(16)、避雷装置(17)、交通设施装置(18)、商务仓储装置(19)、广告装置(20)、水源热泵空调装置(21);由于多个装置、设备共用一个载体(1),进一步减少了投资,大幅度降低了生产、储蓄能源的成本;
载体(1)之中的建筑物(1.1)或构筑物(1.2)上设置有交通设施装置(18),则建筑物(1.1)或构筑物(1.2)设置在城市道路的交汇点---即道路节点;
其中空中冷气能源装置(11)还包括有下述其中之一种部件,鼓风机(11.4)、换向阀门(11.6)、开关阀门(11.7)、风轮机装置(7)、发电机装置(8);风轮机装置(7)和发电机装置(8)轴连接;
其中冷风力发电装置(13)包括有下述其中之一种部件,水平轴(13.1)、引风管(13.2)、风轮机装置(7)、发电机装置(8),风轮机装置(7)和发电机装置(8)轴连接;
其中热气流发电装置(14)包括有下述其中之一种部件,热流上升管(11.2)、风轮机装置(7)、发电机装置(8),风轮机装置(7)和发电机装置(8)轴连接;
其中外来热源装置(15)包括有下述其中之一种,锅炉、发电锅炉、工业锅炉、民用锅炉、公用锅炉、工业热炉、工业高炉、工业窑炉、太阳能热发电站、冷却设备、散热器、烟囱;
其中交通设施装置(18)包括有下述其中之一种,高架桥梁(18.0)、斜拉桥梁(18.1)、悬索桥梁(18.2)、道路(18.3)、轨路(18.4)、车站(18.5)、换乘站(18.6)、停车库(18.7)、过街天桥(18.8);
其中商务仓储装置(19)包括有下述其中之一种,写字间、公寓、住宅、商场、仓库、冷库、停车库。
与现有技术相比,本发明具有如下突出优点:
1、空中冷气能源装置(11)使空调制冷技术可以少耗电、或者不耗电。2、空中冷气能源装置(11)使空调制冷技术可以投资少、费用低。3、重力储蓄能源装置(12)使电能储蓄技术可以投资少、费用低、寿命长,性价比超过抽水蓄能电站、化学电池。4、由于多个新能源装置、设备共用一个载体,进一步减少了投资,大幅度降低了生产、储蓄能源的成本。5、利用联合能源装置设置在城市道路节点(道路的交汇点)的公共载体(1)---建筑物(1.1),作为悬索桥梁的桥塔;组成一种“道路节点的索轨交通”,其造价低于地铁交通的二十分之一,其性价比是地铁交通的几十分之一。
附图说明
下述附图中的数字标记的“\”表示“或”意思。例如(1)\(2),表示(1)或(2)。
图1、图1.1是一种设置在山体(1.3)上或在地锚体(1.5)上的重力储蓄能源装置(12)的侧剖简图
图2是一种设置在竖向孔洞的洞口(1.4)上的重力储蓄能源装置(12)的侧剖简图
图3、图3.1是一种设置在建筑物(1.1)上的重力储蓄能源装置(12)的侧剖简图、横剖简图
图4是一种设置在建筑物(1.1)或构筑物(1.2)上的重力储蓄能源装置(12)的侧剖简图
图5、图5.1是一种设置在构筑物(1.2)上的重力储蓄能源装置(12)的侧剖简图、横剖简图
图6.1是一种设置设置在悬空体(1.6.1)上的重力储蓄能源装置(12)的侧剖简图
图6.2是一种设置在悬空体(1.6.1)上的重力储蓄能源装置(12)的侧剖简图
图6.3是一种设置在浮水体(1.6.2)上的重力储蓄能源装置(12)的侧剖简图
图7是6种空中冷气能源装置(11)的侧面示意简图
图8-图8.3是4种有鼓风机(11.4)的开放式空中冷气能源装置(11)的联合能源装置的示意简图
图9-图9.4是5种有鼓风机(11.4)、聚集冷风装置(11.5)的开放式空中冷气能源装置(11)的的联合能源装置示意简图
图10、图11是有设置在构筑物(1.2)的2种开放式空中冷气能源装置(11)的联合能源装置的侧剖简图、侧视简图
图12-12.1、图13-13.1是有设置在实体筒形构筑物(1.2)的2种开放式空中冷气能源装置(11)的联合能源装置的正视简图、侧剖简图
图14-14.1、图15-15.1是有设置在杆架体筒形构筑物(1.2)的2种开放式空中冷气能源装置(11)的联合能源装置的正剖简图、侧剖简图
图16是图12-12.1、图13-13.1中实体筒形构筑物(1.2)的横剖简图
图17是图14-14.1、图15-15.1中实体筒形构筑物(1.2)的横剖简图
图18是设置在筒形建筑物(1.1)的,有空中冷气能源装置(11)、重力储蓄能源装置(12)、冷风力发电装置(13)、热气流发电装置(14)的联合能源装置的侧剖简图
图19是设置在筒形建筑物(1.1)的,有重力储蓄能源装置(12)、热气流发电装置(14)的、外来热源装置(15)的联合能源装置的侧剖简图
图20是设置在筒形建筑物(1.1)的,有空中冷气能源装置(11)、重力储蓄能源装置(12)、冷风力发电装置(13)、热气流发电装置(14)、外来热源装置(15)的联合能源装置的侧剖简图
图21是筒中筒形结构的筒形建筑物(1.1)横剖简图
图22、图23是设置在建筑物(1.1)的,有交通设施装置(18)、商务仓储装置(19)、广告装置(20)的联合能源装置的侧剖简图、俯视图
图24-图24.2是一种有固定式聚集冷风装置(11.5)的联合能源装置的正视简图、侧视简图、俯视简图
图25-图25.2是一种有自动旋转对风式聚集冷风装置(11.5)的联合能源装置的正视简图、侧视简图、俯视简图
图26、图26.1是设置在悬空体(1.6.1)上的开放式空中冷气能源装置(11)的联合能源装置的侧剖简图
具体实施方式
实施例1。从图1可知,是一种设置在山体(1.3)上的重力储蓄能源装置(12)。其特征在于:载体(1)---山体(1.3)设置有重力储蓄能源装置(12);重力储蓄能源装置(12)包括有下述部件,重力体(6)、升降重力体装置(7)、发电机装置(8);升降重力体装置(7)是绳索升降装置(7.1),绳索升降装置(7.1)的钢丝绳连接重力体(6),绳索升降装置(7.1)和发电机装置(8)是轴连接(图中未画出);山体(1.3)上设置有升降重力体装置(7);重力体(6)包括有固体(6.1)。在用电低谷时,电力驱动绳索升降装置(7.1)牵引提升重力体(6)从山底到山顶,储蓄重力势能;在用电高峰时,放开绳索升降装置(7.1),重力体(6)牵引绳索升降装置(7.1)的绳索释放重力势能,绳索升降装置(7.1)驱动发电机装置(8)生产电力;该电力补充电网高峰用电。由于重力储蓄能源装置(12)利用山体(1.3)作为载体(1)---竖向支撑体(1.8),代替了功能单一、造价高的实体实心支撑柱---即实体实心的构筑物(1.2),所以载体(1)的投资大幅度减少,重力储蓄能源装置(12)的投资也大幅度减少,造成了重力储蓄能源装置(12)生产电力能源的成本大幅度降低。
实施例2。从图1.1可知,是一种设置在地锚体(1.5)上的重力储蓄能源装置(12)。其特征在于:载体(1)是地锚体(1.5),重力体(6)沉降进入水体(湖泊、海洋)。在用电低谷时,电力驱动绳索升降装置(7.1)牵引提升重力体(6)从水体底部到水体上部,储蓄重力势能;在用电高峰时,放开绳索升降装置(7.1),重力体(6)牵引绳索升降装置(7.1)的绳索释放重力势能,绳索升降装置(7.1)驱动发电机装置(8)生产电力;该电力补充电网高峰用电。其余特征、功能同实施例1。
实施例3。从图2可知,是一种设置在竖向孔洞的洞口(1.4)上的重力储蓄能源装置(12)。其特征在于:载体(1)是竖向孔洞的洞口(1.4),重力体(6)沉降进入深洞的洞口(天然深洞、人工深洞)。在用电低谷时,电力驱动齿条升降装置(7.3)爬行提升重力体(6)从深洞的底部到深洞的上部,储蓄重力势能;在用电高峰时,放开齿条升降装置(7.3),重力体(6)牵引齿条升降装置(7.3)释放重力势能,齿条升降装置(7.3)驱动发电机装置(8)生产电力;该电力补充电网高峰用电。其余特征、功能同实施例1。
实施例4。从图3、图3.1可知,是一种设置在建筑物(1.1)上的重力储蓄能源装置(12)。其特征在于:载体(1)是民用的筒形建筑物(1.1),它包括有内部空间(2);内部空间(2)包括有孔洞(3),房间(4);孔洞(3)是孔道(3.2)。重力体(6)沉降进入筒形建筑物(1.1)的中心孔道(3.2)(人工深洞)。在用电低谷时,电力驱动齿条升降装置(7.3)爬行提升重力体(6)从深洞的底部到深洞的上部,储蓄重力势能;在用电高峰时,放开齿条升降装置(7.3),重力体(6)牵引齿条升降装置(7.3)释放重力势能,齿条升降装置(7.3)驱动发电机装置(8)生产电力;该电力补充电网高峰用电。竖向中心孔道(3.2)、房间(4)使筒形建筑物(1.1)的水平截面的尺寸增大,提高了建筑物(1.1)的竖向刚度。竖向中心孔道(3.2)、房间(4)避免了建筑物(1.1)被重力体(6)压曲屈服,从而降低了载体(1)成本。其余特征、功能同实施例1、实施例3。
实施例5。从图5、图5.1可知,是一种设置在构筑物(1.2)上的重力储蓄能源装置(12)。其特征在于:载体(1)是筒形构筑物(1.2),,它包括有内部空间(2);内部空间(2)包括有孔洞(3),房间(4);孔洞(3)是孔道(3.2)。重力体(6)沉降进入筒形构筑物(1.2)的中心孔道(3.2)(人工深洞)。在用电低谷时,电力驱动齿条升降装置(7.3)爬行提升重力体(6)从深洞的底部到深洞的上部,储蓄重力势能;在用电高峰时,放开齿条升降装置(7.3),重力体(6)牵引齿条升降装置(7.3)释放重力势能,齿条升降装置(7.3)驱动发电机装置(8)生产电力;该电力补充电网高峰用电。其余特征、功能同实施例1、实施例3。
实施例6.1。从图6.1可知,是一种设置在悬空体(1.6.1)上的重力储蓄能源装置(12)。其特征在于:载体(1)是球形充气悬浮体(1.6)的悬空体(1.6.1)、浮水体(1.6.2),球形悬空体(1.6.1)悬吊重力体(6)。在用电低谷时,电力驱动绳索升降装置(7.1)牵引提升重力体(6)从地面到高空,储蓄重力势能;在用电高峰时,放开绳索升降装置(7.1),重力体(6)牵引绳索升降装置(7.1)的绳索释放重力势能,绳索升降装置(7.1)驱动发电机装置(8)生产电力;该电力补充电网高峰用电。其余特征、功能同实施例1。
实施例6.2。从图6.2可知,是一种设置在悬空体(1.6.1)上的重力储蓄能源装置(12)。其特征在于:重力体(6)设置在陆地中,相当于地锚体(1.5);球形充气悬浮体(1.6)上下运动,代替重力体(6)上下运动。在用电低谷时,电力驱动绳索升降装置(7.1)牵引下降充气悬浮体(1.6)从高空到地面,储蓄重力势能;在用电高峰时,放开绳索升降装置(7.1),充气悬浮体(1.6)上升,牵引绳索升降装置(7.1)的绳索释放重力势能,绳索升降装置(7.1)驱动发电机装置(8)生产电力;该电力补充电网高峰用电。其余特征、功能同实施例6.1。
实施例6.3。从图6.3可知,是一种设置在浮水体(1.6.2)上的重力储蓄能源装置(12)。其特征在于:重力体(6)设置在陆地中,相当于地锚体(1.5);球形浮水体(1.6.2)上下运动,代替重力体(6)上下运动。在用电低谷时,电力驱动绳索升降装置(7.1)牵引下降充气悬浮体(1.6)从水面到水底地面,储蓄重力势能;在用电高峰时,放开绳索升降装置(7.1),充气悬浮体(1.6)上升,牵引绳索升降装置(7.1)的绳索释放重力势能,绳索升降装置(7.1)驱动发电机装置(8)生产电力;该电力补充电网高峰用电。其余特征、功能同实施例6.2。
实施例7。从图7可知,是6种空中冷气能源装置(11)。其特征在于:空中冷气能源装置(11)包括有下述部件,冷流下降管(11.1)、热流上升管(11.2)、冷热交换系统(11.3);其冷流下降管(11.1)、热流上升管(11.2)联通冷热交换系统(11.3),形成了左面2种开放式空中冷气能源装置(11)、右面3种闭合式冷热交换系统(11.3);空中冷气能源装置(11)设置在载体(1)上,载体(1)图中未画出。
其中左面2种开放式空中冷气能源装置(11)还包括有冷热交换气体(11.3.3),冷热交换气体(11.3.3)是空中冷空气;在冷热交换系统(11.3)设置在地面时,冷热交换系统(11.3)是冷热交换空间(11.3.1)---即室内空间;热流上升管(11.2)的截面面积大于冷流下降管(11.1)的截面面积;冷热交换系统(11.3)设置在空中时,冷热交换系统(11.3)是冷热交换空间(11.3.1)---即室内空间;其冷流下降管(11.1)联通室内空间的下部,热流上升管(11.2)联通室内空间的上部;冷流下降管(11.1)的进口的海拔高度与热流上升管(11.2)的出口的海拔高度有高度差,热流上升管(11.2)进口高于冷流下降管(11.1)进口:由于热流上升管(11.2)截面面积大于冷流下降管(11.1)的截面面积,由于热流上升管(11.2)进口高于冷流下降管(11.1)进口,造成热流上升管(11.2)的抽吸力大于冷流下降管(11.1)的上下大气压力差,有利于提高冷流下降管(11.1)的抽吸冷空气能力,降低装置运行能耗。在冷热交换系统(11.3)设置在高空时,冷热交换系统(11.3)是冷热交换设备(11.3.2)---即冷凝器;
其中右面3种闭合式冷热交换系统(11.3)还包括有冷热交换液体(11.3.4),冷热交换液体(11.3.4)是水;冷热交换系统(11.3)是冷热交换设备(11.3.2)---即冷凝器,冷凝器可以设置在地面、空中;其冷流下降管(11.1)联通冷凝器的下部,热流上升管(11.2)联通冷凝器的上部;由于热水上升,冷水下降,形成自然热力循环,降低装置运行能耗。
实施例8。从图8-8.3,图9-9.4可知,是有鼓风机(11.4)或聚集冷风装置(11.5)的8种开放式空中冷气能源装置(11)的联合能源装置。其特征在于:空中冷气能源装置(11)还包括有鼓风机(11.4)、聚集冷风装置(11.5)、风轮机装置(7)、发电机装置(8);鼓风机(11.4)设置在下述其中之一种位置,冷流下降管(11.1)、热流上升管(11.2);联合能源装置还包括有热气流发电装置(14);风轮机装置(7)、发电机装置(8)构成热气流发电装置(14);风轮机装置(7)设置在热流上升管(11.2),风轮机装置(7)和发电机装置(8)轴连接;空中冷气能源装置(11)设置在载体(1)上,载体(1)图中未画出。其余特征、功能同实施例7。
当冷风风力不足时,开动鼓风机(11.4)增加抽吸冷空气能力。在冷流下降管(11.1)的上口设置可以自动对准来风方向的聚集冷风装置(11.5),聚集冷风装置(11.5)能够增加抽吸冷空气能力,减少能耗或者不用耗能。当冷风风力充足时,联通热气流发电装置(14),多余的冷风风力和室内外热气流推动风轮机装置(7)和发电机装置(8)生产电力。
空中冷气能源装置(11)、热气流发电装置(14)共用一个载体(1),进一步减少了投资,大幅度降低了生产、储蓄能源的成本。
实施例9。从图10、图11可知,是有设置在构筑物(1.2)的2种开放式空中冷气能源装置(11)的联合能源装置及其建造方法和用途。
联合能源装置的特征在于:
空中冷气能源装置(11)设置在构筑物(1.2)上;图10的构筑物(1.2)是实体筒形构筑物(1.2),图11的构筑物(1.2)是杆架体筒形构筑物(1.2)。构筑物(1.2)设置在下述其中之一种位置,地面、山顶。其余特征、功能同实施例7、实施例8。
联合能源装置的建造方法的特征在于:其建造工序包括有:
工序1.建造构筑物(1.2)作为载体(1);
工序2.在构筑物(1.2)上设置空中冷气能源装置(11);
工序3.单独进行作业A;在空中冷气能源装置(11)中设置冷流下降管(11.1),还至少设置下述其中之一种部件,热流上升管(11.2)、冷热交换系统(11.3)、聚集冷风装置(11.5);其冷流下降管(11.1)、热流上升管(11.2)联通冷热交换系统(11.3),构成开放式空中冷气能源装置(11)或者闭合式冷热交换系统(11.3);聚集冷风装置(11.5)联通冷流下降管(11.1)的上端,构成开放式空中冷气能源装置(11),聚集冷风装置(11.5)将聚集的空中冷气流---冷风压力输入冷流下降管(11.1)的下端;其中设置在山体(1.3)上的热流上升管(11.2)的截面面积大于冷流下降管(11.1)的截面面积,或者设置在山体(1.3)上的热流上升管(11.2)设置在冷流下降管(11.1)内部;
联合能源装置的用途或者联合能源装置的建造方法的用途,其特征在于:
其构筑物(1.2)可以用于作为下述其中至少之一种装置的载体,冷风力发电装置(13)、热气流发电装置(14)、外来热源装置(15)、电波发射接收装置(16)、避雷装置(17)、交通设施装置(18)、商务仓储装置(19)、广告装置(20);在载体(1)上设置有下述其中之一种装置,冷风力发电装置(13)、热气流发电装置(14)、外来热源装置(15)、电波发射接收装置(16)、避雷装置(17)、交通设施装置(18)、商务仓储装置(19)、广告装置(20)、水源热泵空调装置(21)。
实施例10。从图12-12.1、图13-13.1、图16可知,是设置在实体筒形构筑物(1.2)的2种开放式空中冷气能源装置(11)的联合能源装置及其建造方法和用途。其特征在于:实体筒形构筑物(1.2)的内部空间构成冷流下降管(11.1),冷流下降管(11.1)设置在内部空间的中心。联合能源装置还包括有冷风力发电装置(13),冷风力发电装置(13)包括有风轮机装置(7)、发电机装置(8),引风管(13.2);空中冷气能源装置(11)还包括聚集冷风装置(11.5)、换向阀门(11.7);
在图12-12.1中,设置有聚集冷风装置(11.5),聚集冷风装置(11.5)采用聚风斗(11.5.2);换向阀门(11.7)设置在引风管(13.2)与冷流下降管(11.1)的联通处,控制聚集冷风装置(11.5)可与引风管(13.2)或冷流下降管(11.1)联通;风轮机装置(7)设置在引风管(13.2)内,风轮机装置(7)和发电机装置(8)轴连接。在夏季,将换向阀门(11.7)设置在折线联通状态,聚集冷风装置(11.5)与冷流下降管(11.1)联通,冷风进入地面的室内空间降温。当冷风风力充足时或者在冬季时,将换向阀门(11.7)设置在直线联通状态,聚集冷风装置(11.5)与引风管(13.2)联通,联通冷风力发电装置(13),多余的冷风风力推动风轮机装置(7)和发电机装置(8)生产电力。
在图13-13.1中,风轮机装置(7)代替聚集冷风装置(11.5),风轮机装置(7)设置在引风管(13.2)外;还设置有鼓风机(11.4);鼓风机(11.4)设置在冷流下降管(11.1)上,并且与风轮机装置(7)和发电机装置(8)轴连接;风力推动风轮机装置(7),风轮机装置(7)带动鼓风机(11.4)抽吸冷空气下降。当冷风风力充足时或者在冬季时,将风轮机装置(7)与鼓风机(11.4)的轴连接断开,风轮机装置(7)与鼓风机(11.4)的轴连接发电机装置(8),多余的冷风风力推动风轮机装置(7)和发电机装置(8)生产电力。
其余特征、功能同实施例7、实施例8、实施例9。
实施例11。从图14-14.1、图15-15.1、图17可知,是设置在杆架体筒形构筑物(1.2)的2种开放式空中冷气能源装置(11)的联合能源装置及其建造方法和用途。其余特征、功能同实施例10。
实施例12。从图18、图21可知,是设置在筒形建筑物(1.1)的,有空中冷气能源装置(11)、重力储蓄能源装置(12)、冷风力发电装置(13)、热气流发电装置(14)的联合能源装置。其特征在于:载体(1)是筒中筒形结构的建筑物(1.1),利用建筑物(1.1)的富裕结构刚度作为重力储蓄能源装置(12)、空中冷气能源装置(11)、冷风力发电装置(13)的公共载体(1),降低联合能源装置的造价。其重力储蓄能源装置(12)的特征、功能同实施例4,其空中冷气能源装置(11)、冷风力发电装置(13)、热气流发电装置(14)的的特征、功能同实施例10。
实施例13。从图19、图21可知,是设置在筒形建筑物(1.1)的,有重力储蓄能源装置(12)、热气流发电装置(14)的、外来热源装置(15)的联合能源装置。其特征在于:外来热源装置(15)是发电厂的蒸汽冷凝器,它设置在筒形建筑物(1.1)的底部;蒸汽冷凝器的余热来加热空气;此热空气作为热气流推动热气流发电装置(14)生产电力。利用建筑物(1.1)的富裕结构刚度作为重力储蓄能源装置(12)、热气流发电装置(14)的、外来热源装置(15)的公共载体(1),降低联合能源装置的造价。可以提高火电厂热效率30%以上,1个火电厂变成2个火电厂。其重力储蓄能源装置(12)的特征、功能同实施例4,其热气流发电装置(14)的的特征、功能同实施例10。
实施例14。从图20、图21可知,是设置在筒形建筑物(1.1)的,有空中冷气能源装置(11)、重力储蓄能源装置(12)、冷风力发电装置(13)、热气流发电装置(14)、外来热源装置(15)的联合能源装置。其特征在于:用建筑物(1.1)的富裕结构刚度作为空中冷气能源装置(11)、重力储蓄能源装置(12)、冷风力发电装置(13)、热气流发电装置(14)、外来热源装置(15)的公共载体(1),降低联合能源装置的造价。其空中冷气能源装置(11)、重力储蓄能源装置(12)、冷风力发电装置(13)、热气流发电装置(14)的特征、功能同实施例12,其外来热源装置(15)的特征、功能同实施例13。
实施例15。从图20、图21、图22、图23可知,是设置在建筑物(1.1)的,有空中冷气能源装置(11)、重力储蓄能源装置(12)、冷风力发电装置(13)、热气流发电装置(14)、外来热源装置(15)、电波发射接收装置(16)、避雷装置(17)、交通设施装置(18)、商务仓储装置(19)、广告装置(20)的联合能源装置。其特征在于:在城市道路的交汇点---即道路节点设置建筑物(1.1),建筑物(1.1)作为公共载体(1);在建筑物(1.1)上设置空中冷气能源装置(11)、重力储蓄能源装置(12)、冷风力发电装置(13)、热气流发电装置(14)、外来热源装置(15)、电波发射接收装置(16)、避雷装置(17)、交通设施装置(18)、商务仓储装置(19)、广告装置(20);由于多个装置、设备共用一个公共载体(1)---建筑物(1.1),进一步减少了投资,大幅度降低了生产、储蓄能源的成本。其中空中冷气能源装置(11)、重力储蓄能源装置(12)、冷风力发电装置(13)、热气流发电装置(14)、外来热源装置(15)、电波发射接收装置(16)、避雷装置(17)、广告装置(20)图中未画出。
其空中冷气能源装置(11)、重力储蓄能源装置(12)、冷风力发电装置(13)、热气流发电装置(14)的特征、功能同实施例12,其外来热源装置(15)的特征、功能同实施例13,其余特征、功能同实施例14。
在建筑物(1.1)上可以设置多层交通设施装置(18),交通设施装置(18)包括有下述其中之一种部件,高架桥梁(18.1)、悬索桥梁(18.2)、道路(18.3)、轨路(18.4)、车站(18.5)、换乘站(18.6)、停车库(18.7)、过街天桥(18.8)。由于建筑物(1.1)设置在城市道路的交汇点---即道路节点,使这种交通设施装置(18)相当于多层索轨交通,可以代替地铁交通。“道路节点的索轨交通”的造价低于地铁交通的二十分之一,“道路节点的索轨交通”的性价比是地铁交通的几十分之一。
在建筑物(1.1)上可以设置多层商务仓储装置(19),商务仓储装置(19)包括有下述其中之一种楼层,写字间、商场、仓库、冷库。由于建筑物(1.1)设置在城市道路的交汇点---即道路节点。这种商务仓储装置(19)相当于城市中心商务区,可以代替许多商务楼。“道路节点的商务楼”的商业价值大大高于其他商业建筑物,“道路节点的商务楼”的投资回收期不超过5年。
在建筑物(1.1)的外立面上可以设置广告装置(20),由于建筑物(1.1)设置在城市道路的交汇点---即道路节点,广告效果大,广告收入高。
实施例16。从图24-图24.2可知,是一种有固定式聚集冷风装置(11.5)的联合能源装置。其特征在于:固定式聚集冷风装置(11.5)包括有3片聚风屏(11.5.1),3片聚风屏(11.5.1)固定在建筑物(1.1)顶部;其中2片聚风屏(11.5.1)的开口方向固定对准夏季来风方向。3片聚风屏(11.5.1)主要聚集夏季来风,任何方向的来风都可以聚集到冷流下降管(11.1)内部。聚集冷风装置(11.5)能够将聚集的空中冷气流---冷风压力输入冷流下降管(11.1)的下端,自动流入到建筑物中降温。聚集冷风装置(11.5)能够增加抽吸冷空气能力,减少能耗或者不用耗能。其余特征、功能同实施例11、实施例12。
实施例17。从图25-图25.2可知,是一种有自动旋转对风式聚集冷风装置(11.5)的联合能源装置。其特征在于:自动旋转对风式聚集冷风装置(11.5)包括有包括有聚风斗(11.5.2)、旋转机构(11.5.3)、对风机构(11.5.4)、固定拉索(11.5.5);旋转机构(11.5.3)设置在载体(1)上,聚风斗(11.5.2)设置在旋转机构(11.5.3)上,对风机构(11.5.4)设置在聚风斗(11.5.2)上。旋转机构(11.5.3)可以使聚风斗(11.5.2)360度旋转,对风机构(11.5.4)可以使聚风斗(11.5.2)旋转对准来风方向,任何方向的来风都可以聚集到冷流下降管(11.1)内部。固定拉索(11.5.5)连接地面或者载体(1),防止聚风屏(11.5.1)被风吹坏。聚集冷风装置(11.5)能够将聚集的空中冷气流---冷风压力输入冷流下降管(11.1)的下端,自动流入到建筑物中降温。聚集冷风装置(11.5)能够增加抽吸冷空气能力,减少能耗或者不用耗能。其中的旋转机构(11.5.3)、对风机构(11.5.4)、固定拉索(11.5.5)在图中未画出。其余特征、功能同实施例11、实施例12、实施例16。
实施例18。从图26、图26.1可知,是设置在悬空体(1.6.1)上的开放式空中冷气能源装置(11)的联合能源装置。其特征在于:载体(1)是球形充气悬浮体(1.6)---悬空体(1.6.1),球形悬空体(1.6.1)悬吊空中冷气能源装置(11),冷流下降管(11.1)设置在热流上升管(11.2)内部。其余特征、功能同实施例6、实施例10。在图26.1中,空中冷气能源装置(11)还包括有固定式聚集冷风装置(11.5)。其固定式聚集冷风装置(11.5)的其余特征、功能同实施例16。
实施例19。从图4可知,是一种设置在建筑物(1.1)上的重力储蓄能源装置(12)及其建造方法和用途。其特征在于:
重力储蓄能源装置(12)包括有载体(1)、重力体(6)、升降重力体装置(7)、发电机装置(8)、水源热泵空调装置(21);载体(1)是民用建筑物(1.1),建筑物(1.1)的顶部包括有上蓄水楼层(1.1.1),建筑物(1.1)的底部包括有下述其中之一种,下蓄水楼层(1.1.2)、蓄水岩土层(1.1.3);建筑物(1.1)还包括有输水管道(3.1),输水管道(3.1)联通上蓄水楼层(1.1.1)和下蓄水楼层(1.1.2)、蓄水岩土层(1.1.3);重力体(6)是液体(6.2)--水体,液体(6.2)设置在上蓄水层(1.1.1)或下蓄水层(1.1.2)、蓄水岩土层(1.1.3)中;升降重力体装置(7)包括有液泵(7.2),液泵(7.2)联通输水管道(3.1)。在用电低谷时,电力驱动液泵(7.2)通过输水管道(3.1)可以把液体(6.2)从下蓄水楼层(1.1.2)或蓄水岩土层(1.1.3)提升到上蓄水楼层(1.1.1),储蓄重力势能;在用电高峰时,液体(6.2)从上蓄水楼层(1.1.1)下降到下蓄水楼层(1.1.2),液体(6.2)带动发电机装置(8)释放重力势能和生产电力;该电力补充电网高峰用电。
重力储蓄能源装置(12)的建造方法,载体(1)的建筑物(1.1)上设置有重力储蓄能源装置(12);其建造工序包括有:
工序1.建造建筑物(1.1)作为载体(1);
工序2.在建筑物(1.1)上设置重力储蓄能源装置(12);
工序3.单独进行作业B;在重力储蓄能源装置(12)中设置下述部件,重力体(6)、升降重力体装置(7)、发电机装置(8);重力体(6)连接升降重力体装置(7)和发电机装置(8),升降重力体装置(7)或发电机装置(8)至少设置在下述其中之一种位置,载体(1)、重力体(6);其中的重力体(6)至少包括有下述其中之一种,固体(6.1)、液体(6.2);其中采用液体(6.2)作为重力体(6)的重力储蓄能源装置(12)。
联合能源装置的用途或者联合能源装置的建造方法的用途,其特征在于:
其建筑物(1.1)可以用于作为下述其中至少之一种装置的载体,冷风力发电装置(13)、热气流发电装置(14)、外来热源装置(15)、电波发射接收装置(16)、避雷装置(17)、交通设施装置(18)、商务仓储装置(19)、广告装置(20);在载体(1)上设置有下述其中之一种装置,冷风力发电装置(13)、热气流发电装置(14)、外来热源装置(15)、电波发射接收装置(16)、避雷装置(17)、交通设施装置(18)、商务仓储装置(19)、广告装置(20)、水源热泵空调装置(21);
其重力储蓄能源装置(12)中的液体(6.2)可以用于作为下述其中至少之一种物质,消防灭火的水源、池式调谐质量阻尼器(池式TMD)的质量块、水源热泵装置的热源、水源热泵装置的热汇、楼顶游泳池的水体、楼面隔热保温层的水体;
其重力储蓄能源装置(12)中建筑物(1.1)或构筑物(1.2)的上蓄水层(1.1.1)或下蓄水层(1.1.2)或蓄水岩土层(1.1.3)中可以用于作为下述其中至少之一种水池,消防灭火的水池、池式调谐质量阻尼器(池式TMD)的水池、水源热泵装置的热源水池、水源热泵装置的热汇水池、楼顶游泳池、楼面隔热保温层的水池、生活用水水箱。
由于建筑物(1.1)的水平截面的尺寸增大,提高了建筑物(1.1)的竖向刚度。利用建筑物(1.1)的重力势能,从而降低了重力储蓄能源装置(12)造价和储蓄电力成本。地热泵空调装置(18)图中未画出。这种采用水体作为重力体(6)的、利用建筑物(1.1)进行抽水蓄能发电的重力储蓄能源装置(12),可以完全代替上述实施例12-17的联合能源装置中的采用固体(6.1)作为重力体(6)的重力储蓄能源装置(12)。原因是:由于建筑物(1.1)的上蓄水楼层(1.1.1)、下蓄水楼层(1.1.2)、蓄水岩土层(1.1.3)还具有向消防供水、减少地震风震反应(池式TMD)、蓄积冷热能量、水源热泵等功能。一物多用,大大提高了建筑物(1.1)的性价比。因为上蓄水楼层(1.1.1)能够提供大量的灭火消防用水,破解了超高层建筑物(1.1)的灭火消防难题。因为上蓄水楼层(1.1.1)内蓄积的大量水体是衰减建筑物(1.1)水平地震波的有效阻尼体(池式TMD),大大减少了超高层建筑物(1.1)的地震反应。因为下蓄水楼层(1.1.2)、蓄水岩土层(1.1.3)内蓄积的大量水体是恒温的,可以作为地热泵空调装置(20)的恒温水体,即减少了地热泵空调装置(20)的投资,又增加了势能发电高度。
实施例20。从图4可知,是一种设置在构筑物(1.2)上的重力储蓄能源装置(12)及其建造方法和用途。其特征在于:载体(1)是高大构筑物(1.2),如水塔或发电站的烟囱、风机塔筒、核反应堆等等,采用构筑物(1.2)代替图4中的建筑物(1.1)。其余特征、功能同实施例19。
利用构筑物(1.2)的超高度重力势能,从而降低了重力储蓄能源装置(12)造价和储蓄电力成本。这种采用水体作为重力体(6)的、利用发电站的构筑物(1.2)进行抽水蓄能发电的重力储蓄能源装置(12),可以完全代替上述实施例12-17的联合能源装置中的采用固体(6.1)作为重力体(6)的重力储蓄能源装置(12)。构筑物(1.2)上的上蓄水楼层(1.1.1)内部存储的、大量的、灭火消防用水还具有向核反应堆自动供水降温冷却的功能。破解了核电站在遭遇重大自然灾害时无法自动供水降温冷却的难题,避免了象日本福岛核电站发生的那种核反应堆燃料熔化的事故灾难。
Claims (10)
1.联合能源装置包括有载体(1),还至少包括有下述其中之一种能源装置,空中冷气能源装置(11)、重力储蓄能源装置(12),其特征在于:
其载体(1)包括有下述其中之一种,建筑物(1.1)、构筑物(1.2)、山体(1.3)、竖向孔洞的洞口(1.4)、地锚体(1.5)、充气悬浮体(1.6);载体(1)上至少包括有或设置有下述其中之一种能源装置,空中冷气能源装置(11)、重力储蓄能源装置(12);此外:
其空中冷气能源装置(11)包括有冷流下降管(11.1),还至少包括有下述其中之一种部件,热流上升管(11.2)、冷热交换系统(11.3)、聚集冷风装置(11.5);其冷流下降管(11.1)、热流上升管(11.2)联通冷热交换系统(11.3),构成开放式空中冷气能源装置(11)或者闭合式冷热交换系统(11.3);聚集冷风装置(11.5)联通冷流下降管(11.1)的上端,构成开放式空中冷气能源装置(11);其中设置在山体(1.3)上的热流上升管(11.2)的截面面积大于冷流下降管(11.1)的截面面积,或者设置在山体(1.3)上的热流上升管(11.2)设置在冷流下降管(11.1)内部;
其重力储蓄能源装置(12)包括有下述部件,重力体(6)、升降重力体装置(7)、发电机装置(8);重力体(6)连接升降重力体装置(7)和发电机装置(8),升降重力体装置(7)或发电机装置(8)至少设置在下述其中之一种位置,载体(1)、重力体(6);其中的重力体(6)至少包括有下述其中之一种,固体(6.1)、液体(6.2);其中采用液体(6.2)作为重力体(6)的重力储蓄能源装置(12),它的载体(1)包括有下述其中之一种,建筑物(1.1)、构筑物(1.2)、充气悬浮体(1.6);其中采用固体(6.1)作为重力体(6)的重力储蓄能源装置(12),它的构筑物(1.2)包括有内部空间(2)。
2.如权利要求1所述的联合能源装置的建造方法,它包括有载体(1),还至少包括有下述其中之一种能源装置,空中冷气能源装置(11)、重力储蓄能源装置(12),其特征在于:
其载体(1)包括有下述其中之一种,建筑物(1.1)、构筑物(1.2)、山体(1.3)、竖向孔洞的洞口(1.4)、地锚体(1.5)、充气悬浮体(1.6);载体(1)上至少包括有或设置有下述其中之一种能源装置,空中冷气能源装置(11)、重力储蓄能源装置(12);
其建造工序包括有:
工序1.建造下述其中之一种人工物体作为载体(1),建筑物(1.1)、构筑物(1.2)、竖向孔洞的洞口(1.4)、地锚体(1.5)、充气悬浮体(1.6);或者利用山体(1.3)作为载体(1);
工序2.在载体(1)上设置下述其中之一种能源装置,空中冷气能源装置(11)、重力储蓄能源装置(12);
工序3.单独进行下述一个作业,或者同时进行下述两个作业:
作业A.在空中冷气能源装置(11)中设置冷流下降管(11.1),还至少设置下述其中之一种部件,热流上升管(11.2)、冷热交换系统(11.3)、聚集冷风装置(11.5);其冷流下降管(11.1)、热流上升管(11.2)联通冷热交换系统(11.3),构成开放式空中冷气能源装置(11)或者闭合式冷热交换系统(11.3);聚集冷风装置(11.5)联通冷流下降管(11.1)的上端,构成开放式空中冷气能源装置(11),聚集冷风装置(11.5)将聚集的空中冷气流---冷风压力输入冷流下降管(11.1)的下端;其中设置在山体(1.3)上的热流上升管(11.2)的截面面积大于冷流下降管(11.1)的截面面积,或者设置在山体(1.3)上的热流上升管(11.2)设置在冷流下降管(11.1)内部;
作业B.在重力储蓄能源装置(12)中设置下述部件,重力体(6)、升降重力体装置(7)、发电机装置(8);重力体(6)连接升降重力体装置(7)和发电机装置(8),升降重力体装置(7)或发电机装置(8)至少设置在下述其中之一种位置,载体(1)、重力体(6);其中的重力体(6)至少包括有下述其中之一种,固体(6.1)、液体(6.2);其中采用液体(6.2)作为重力体(6)的重力储蓄能源装置(12),它的载体(1)包括有下述其中之一种,建筑物(1.1)、构筑物(1.2)、充气悬浮体(1.6);其中采用固体(6.1)作为重力体(6)的重力储蓄能源装置(12),它的构筑物(1.2)包括有内部空间(2)。
3.如权利要求1所述的联合能源装置的用途或者如权利要求2所述的联合能源装置的建造方法的用途,其特征在于:
其载体(1)可以用于作为下述其中至少之一种装置的载体,冷风力发电装置(13)、热气流发电装置(14)、外来热源装置(15)、电波发射接收装置(16)、避雷装置(17)、交通设施装置(18)、商务仓储装置(19)、广告装置(20);在载体(1)上设置有下述其中之一种装置,冷风力发电装置(13)、热气流发电装置(14)、外来热源装置(15)、电波发射接收装置(16)、避雷装置(17)、交通设施装置(18)、商务仓储装置(19)、广告装置(20)、水源热泵空调装置(21);
其重力储蓄能源装置(12)中的液体(6.2)可以用于作为下述其中至少之一种物质,消防灭火的水源、池式调谐质量阻尼器(池式TMD)的质量块、水源热泵装置的热源、水源热泵装置的热汇、楼顶游泳池的水体、楼面隔热保温层的水体;
其重力储蓄能源装置(12)中建筑物(1.1)或构筑物(1.2)的一部分可以用于作为下述其中至少之一种水池,消防灭火的水池、池式调谐质量阻尼器(池式TMD)的水池、水源热泵装置的热源水池、水源热泵装置的热汇水池、楼顶游泳池、楼面隔热保温层的水池、生活用水水箱。
4.根据权利要求1所述的联合能源装置或者根据权利要求2所述的联合能源装置的建造方法,其特征在于:
在载体(1)中,建筑物(1.1)、构筑物(1.2)、山体(1.3)、竖向孔洞的洞口(1.4)是支撑体,地锚体(1.5)、充气悬浮体(1.6)是悬吊体;
其中的建筑物(1.1)或构筑物(1.2)包括有内部空间(2),内部空间(2)包括有下述其中之一种,孔洞(3),房间(4);孔洞(3)包括有下述其中之一种,管道(3.1)、孔道(3.2);
其中的充气悬浮体(1.6)包括有下述其中之一种,悬空体(1.6.1)、浮水体(1.6.2)。
5.根据权利要求1所述的联合能源装置或者根据权利要求2所述的联合能源装置的建造方法,其特征在于:
在空中冷气能源装置(11)中:热流上升管(11.2)的截面面积大于冷流下降管(11.1)的截面面积,或者空中冷气能源装置(11)的热流上升管(11.2)设置在冷流下降管(11.1)内部;其冷流下降管(11.1)联通冷热交换系统(11.3)的下部,热流上升管(11.2)联通冷热交换系统(11.3)的上部;冷流下降管(11.1)的进口的海拔高度与热流上升管(11.2)的出口的海拔高度有高度差:设置有空中冷气能源装置(11)的构筑物(1.2)设置在下述其中之一种位置,地面、山顶。
6.根据权利要求1所述的联合能源装置或者根据权利要求2所述的联合能源装置的建造方法,其特征在于:
在空中冷气能源装置(11)中:
冷热交换系统(11.3)包括有下述其中之一种部件,冷热交换空间(11.3.1)、冷热交换设备(11.3.2)、冷热交换气体(11.3.3)、冷热交换液体(11.3.4);
聚集冷风装置(11.5)包括有聚风屏(11.5.1)或聚风斗(11.5.2),还包括有下述其中之一种部件,旋转机构(11.5.3)、对风机构(11.5.4)、固定拉索(11.5.5);旋转机构(11.5.3)设置在载体(1)上,聚风斗(11.5.2)设置在旋转机构(11.5.3)上,对风机构(11.5.4)设置在聚风斗(11.5.2)上;这些部件构成固定式聚集冷风装置(11.5)或者自动旋转对风式聚集冷风装置(11.5);在固定式聚集冷风装置(11.5)中,聚风屏(11.5.1)的开口方向固定对准来风方向,聚风屏(11.5.1)包括有单片或者多片;固定拉索(11.5.5)连接地面或者载体(1)。
7.根据权利要求1所述的联合能源装置或者根据权利要求2所述的联合能源装置的建造方法,其特征在于:
在空中冷气能源装置(11)中,冷流下降管(11.1)或热流上升管(11.2)还包括有隔热层。
8.根据权利要求1所述的联合能源装置或者根据权利要求2所述的联合能源装置的建造方法,其特征在于:
在重力储蓄能源装置(12)中,液体(6.2)包括有水体;升降重力体装置(7)包括有下述其中之一种装置,卷扬机(7.1)、液泵(7.2);升降重力体装置(7)和发电机装置(8)是轴连接,重力体(6)至少设置在下述其中之一种位置,空中、水中、水面、陆地中、地面、载体(1)上。
9.根据权利要求1所述的联合能源装置或者根据权利要求2所述的联合能源装置的建造方法,其特征在于:
在重力储蓄能源装置(12)中,其中的建筑物(1.1)或构筑物(1.2)的顶部包括有上蓄水楼层(1.1.1),建筑物(1.1)或构筑物(1.2)的底部包括有下述其中之一种,下蓄水楼层(1.1.2)、蓄水岩土层(1.1.3);建筑物(1.1)或构筑物(1.2)还包括有输水管道(3.1),输水管道(3.1)联通上蓄水楼层(1.1.1)、下蓄水楼层(1.1.2)、蓄水岩土层(1.1.3);其中的山体(1.3)包括有孔洞(3);孔洞(3)包括有下述其中之一种,管道(3.1)、孔道(3.2)。
10.根据权利要求1所述的联合能源装置或者根据权利要求2所述的联合能源装置的建造方法,其特征在于:
联合能源装置还包括有下述其中之一种装置,冷风力发电装置(13)、热气流发电装置(14)、外来热源装置(15)、电波发射接收装置(16)、避雷装置(17)、交通设施装置(18)、商务仓储装置(19)、广告装置(20);在载体(1)上设置有下述其中之一种装置,冷风力发电装置(13)、热气流发电装置(14)、外来热源装置(15)、电波发射接收装置(16)、避雷装置(17)、交通设施装置(18)、商务仓储装置(19)、广告装置(20)、水源热泵空调装置(21);
载体(1)之中的建筑物(1.1)或构筑物(1.2)上设置有交通设施装置(18),则建筑物(1.1)或构筑物(1.2)设置在城市道路的交汇点---即道路节点;
空中冷气能源装置(11)还包括有下述其中之一种部件,鼓风机(11.4)、聚集冷风装置(11.5)、换向阀门(11.6)、开关阀门(11.7)、风轮机装置(7)、发电机装置(8);风轮机装置(7)和发电机装置(8)轴连接;
冷风力发电装置(13)包括有下述其中之一种部件,水平轴(13.1)、引风管(13.2)、风轮机装置(7)、发电机装置(8),风轮机装置(7)和发电机装置(8)轴连接;
热气流发电装置(14)包括有下述其中之一种部件,热流上升管(11.2)、风轮机装置(7)、发电机装置(8),风轮机装置(7)和发电机装置(8)轴连接;
外来热源装置(15)包括有下述其中之一种,锅炉、发电锅炉、工业锅炉、民用锅炉、公用锅炉、工业热炉、工业高炉、工业窑炉、太阳能热发电站、冷却设备、散热器、烟囱;
交通设施装置(18)包括有下述其中之一种,高架桥梁(18.0)、斜拉桥梁(18.1)、悬索桥梁(18.2)、道路(18.3)、轨路(18.4)、车站(18.5)、换乘站(18.6)、停车库(18.7)、过街天桥(18.8);
商务仓储装置(19)包括有下述其中之一种,写字间、公寓、住宅、商场、仓库、冷库、停车库。
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