CN102748230B - 一种可降低城市热岛效应的楼房管道喷雾式发电方法 - Google Patents

Abstract

本发明技术提供一种可降低城市热岛效应的楼房管道喷雾式发电方法。它依附楼房高度竖立有顶部去热管和底座聚热管构筑的管道，顶部去热管有喷雾装置，底座聚热管有光能吸热装置、高温发热件和区域路灯，管道还与抽油烟机、洗浴间、空调室外机和锅炉等热源处排气管出口连接；它固定冷、热源形成热压差以强劲烟囱效应导入热空气气流冲击风轮旋转，但转速又恒定在一个范围内的发电技术，能为此去掉变速机构，让风轮直接带动发电机转动发电，以提高发电量并降低发电成本；它依附楼房架构竖立一圈墙管道，把楼房内外能导入的热空气都导入管道发电，并经水喷雾去热后变成冷空气飘向空中。这种管道喷雾式的发电方法既能降低城市热岛效应；又能解决楼房的部分用电量；还能使室内达到良好通风效果。

Description

一种可降低城市热岛效应的楼房管道喷雾式发电方法

一、技术领域

本发明技术涉及楼房、管道、喷雾和发电，尤其是涉及到用楼房、管道、喷雾和发电构成一种可降低城市热岛效应的楼房管道喷雾式发电方法的发明。

二、背景技术

到目前为止，所有住宅楼，所有写字楼，或者其它所有高层楼房，都没有提出依附楼房高度竖立管道产生烟囱效应发电，并可降低城市热岛效应的技术方法问世。虽然有发明专利申请：一种楼房管道式的风力发电方法，专利申请号：201010503359.2申请文件已提出利用管道和室内的厨房热气、空调热气、地面热气发电，但是它没有提出利用洗澡水热气、锅炉热气和光能热量、路灯热量发电，更没有提出在管道顶部设置冷喷雾，加大热压差提高管道热空气的上拽气流速度发电，以实现一种既能降低城市热岛效应，又能发出更多电量的技术方法，因此，本专利申请技术方法是一个与该技术方法完全不同的技术方法。

利用热压差的烟囱效应发电，早在上世纪八十年代就已付诸实施，1982年，西班牙建造了一个高度195米，输出电能50千瓦的太阳能烟囱，就是利用热压差发电的典型例子，但被1989年的一场暴风雨吹垮。此后，全世界多个国家在设计建造太阳能烟囱时候，都采用钢架结构或混凝土结构，这虽然使其寿命可达到50年以上，但却需要十分巨大的塔架费用开支，这让许多国家雄心一筹莫展，令这很好前景的发电方法一直未得到很好推广。

楼房，尤其几十层以上高度的楼房，是一个可以竖立管道制造烟囱效应的地方。但烟囱效应的强度大小则与高度差和温度差的配合有关。楼房越高，高度差越大，但仅有高度差而没有温度差，就不会有很强劲的烟囱效应；热空气利用率越高，热压差就越大，烟囱效应就越好，发电量就越理想。然而，楼房高度的势能能量和楼房内热空气的热能能量的利用率却为零，这很可惜，反过来，室内热空气的大量排室外行为，又在加剧城市热岛效应。

城市热岛效应是城市气候中典型特征之一，对居民日常生活构成影响的主要是夏季高温天气下的热岛效应，城市人口的密集型又大量燃烧各种燃料和使用空调、电器，并且向室外排放大量的热量，是形成城市热岛效应的主要原因之一；城市热岛效应又导致城市空气污染的加重，使人们生存环境遭到破坏，并引发各种疾病，甚至死亡。

降低城市热岛效应，目前尚无高效方法。百度百科名片讲到：水的比热大于其它材料的比热。采用喷雾方式是一种高效且又经济的办法，蒸发量0.05g/sm时(白天喷雾11小时相当于2mm降雨量)，大气平均降温达7℃。由此证明：水域水雾是降低城市热岛效应的最佳方式。现在城市空地已经很少，开沟挖河或把喷泉公园遍布城市已非易事。把喷雾系统布满城市所有楼房，倒很简单，可是，这种无收益的管理费用会很大，因此，难以长久。

但如果把水喷雾系统与利用楼房高度竖立管道制造烟囱效应结合起来发电，而发的电量又能够产生经济效益，并通过经济效益养水喷雾系统，就能一劳永逸了。而且这种利益一世又不利益一时的技术方案，才能够激发众多企业积极地参与到降低城市热岛效应建设的一种热情中来，从而能够很快地在城市楼房中形成大范围的水喷雾系统，以早日实现降低城市热岛效应的愿望，缓解城市空气污染，维护生态平衡，防止气候恶化。

三、发明内容

本发明技术提供一种可降低城市热岛效应的楼房管道喷雾式发电方法。它依附楼房高度竖立有顶部去热管和底座聚热管构筑的管道，顶部去热管有喷雾装置，底座聚热管有光能吸热装置、高温发热件和区域路灯，管道还与抽油烟机、洗浴间、空调室外机和锅炉等热源处排气管出口连接；它固定冷、热源形成热压差以强劲烟囱效应导入热空气气流冲击风轮旋转，但转速又恒定在一个范围内的发电技术，能为此去掉变速机构，让风轮直接带动发电机转动发电，以提高发电量并降低发电成本；它依附楼房架构竖立一圈墙管道，把楼房内外能导入的热空气都导入管道发电，并经水喷雾去热后变成冷空气飘向空中。这种管道喷雾式的发电方法既能降低城市热岛效应；又能解决楼房的部分用电量；还能使室内达到良好通风效果。

本发明技术是这样实现的：

它依附楼房高度竖立起有顶部去热管和底座聚热管所构筑的管道，顶部去热管有喷雾装置，底座聚热管有光能吸热装置、高温发热件和楼房区域内的路灯，管道还与抽油烟机、洗浴间、空调室外机和锅炉等热源处排气管出口连接，它固定冷、热源形成热压差以强劲烟囱效应导入多种热空气气流风冲击风轮旋转，但旋转速度又恒定在一个范围内的发电技术，能够为此去掉变速机构，让风轮直接带动发电机转动发电，以提高发电量并降低发电成本，它依附楼房架构可以竖立一圈墙的管道，把楼房内外能导入的热空气都导入管道进行发电；这种采用管道越高热压愈大和上下温差越高热压愈大的通风原理，能够把楼房的高度差和管道顶部水喷雾与管道底部和中下部热空气的温度差结合起来形成强劲烟囱效应，使楼房内外的热空气能够很快地进入管道并向顶部高速运动，以冲击风轮旋转发电，并且通过顶部水喷雾消除热空气的热量，使热空气变成冷空气飘向空中，让管道喷雾式发电方法既能够降低城市热岛效应，又能够解决楼房的部分用电量，还能够让室内达到良好的通风效果。

其技术的具体方案是：

依附住宅楼竖立管道导入热空气的喷雾发电方法：从每家底楼住户垂直顶楼住户的厨房墙壁，固定竖立一根管道并与每家住户的抽油烟机排气管密闭连接；从每家底楼住户垂直顶楼住户的洗浴间墙壁，固定竖立一根管道并与每家住户的洗浴间排气管密闭连接；从每家底楼住户垂直顶楼住户的空调室外机墙壁，固定竖立一根管道并与每家住户的空调室外机密闭连接，与空调室外机密闭连接时，应用排气管与室外机的出风口和管道分别密闭连接；有锅炉房的，锅炉排气管也与管道密闭连接；排气管为上斜方式连接管道。管道(除底座聚热管以外)为玻璃钢材料制作成若干节风管并连接构成，构成后的管道应高出楼房一段距离；管道口径与管道高度及烟囱效应和热空气的匹配风量相吻合。管道底管为底座聚热管，底座聚热管为透明钢化玻璃材料成型管体，并接地处有进气孔；底座聚热管里面置放有与钢化玻璃管体吻合的环形水箱光能吸热装置，环形水箱光能吸热装置为金属材料制作，环形水箱光能吸热装置外圈侧面为黑色，内圈侧面和上下面为本色，内圈侧面中心处为高温发热件，高温发热件通过温控器连接蓄电池；小区范围内的路灯应设置在透明的底座聚热管里面，路灯的灯泡应高于环形水箱光能吸热装置以不影响灯光的射出，路灯的灯泡为热光光源灯泡。管道顶管为顶部去热管，顶部去热管出口处有网罩，网罩上面是通过撑杆连接的遮雨罩；冷水喷雾装置通过温度与流量控制系统连通自来水管，并朝上方出口喷射的形态，安装在网罩下端的去热管内；在冷水喷雾装置下端的管道内安装有内外圈连体式活动叶片风轮，活动叶片风轮无变速机构，由风轮直接带动发电机转动发电。发电机与蓄电池连接，蓄电池连接路灯的线路并向路灯供电，蓄电池还连接每家住户的线路并向每家住户供电。

依附写字楼竖立管道导入热空气的喷雾发电方法：从写字楼底楼直到顶楼的一圈墙体，应均匀地固定竖立若干根管道，使每个办公场地的空调室外机能够就近与管道密闭连接，空调室外机与管道密闭连接时，应用排气管与室外机的出风口和管道分别密闭连接；有锅炉房的，锅炉排气管也应与管道密闭连接；排气管为上斜方式连接管道。管道(除底座聚热管以外)为玻璃钢材料制作成若干节风管并连接构成，构成后的管道应高出楼房一段距离；管道口径与管道高度及烟囱效应和热空气的匹配风量相吻合。管道底管为底座聚热管，底座聚热管为透明钢化玻璃材料成型管体，并接地处有进气孔；底座聚热管里面置放有与钢化玻璃管体吻合的环形水箱光能吸热装置，环形水箱光能吸热装置为金属材料所制作，环形水箱光能吸热装置外圈侧面为黑色，内圈侧面和上下面为本色，内圈侧面中心处为高温发热件，高温发热件通过温控器连接蓄电池；写字楼区域内的路灯应设置在透明的底座聚热管里面，路灯的灯泡应高于环形水箱光能吸热装置以不影响灯光射出，路灯的灯泡为热光光源灯泡。管道顶管为顶部去热管，顶部去热管出口处有网罩，网罩上面是通过撑杆连接的遮雨罩；冷水喷雾装置通过温度与流量控制系统连通自来水管，并朝上方出口喷射的形态，安装在网罩下端的去热管内；在冷水喷雾装置下端的管道内安装有内外圈连体式活动叶片风轮，活动叶片风轮无变速机构，由风轮直接带动发电机转动发电。发电机与蓄电池连接，蓄电池连接路灯的线路并向路灯供电，蓄电池还连接每个办公场地的线路并向每个办公场地供电。

本技术方法提出在管道顶部设置冷水喷雾，是让管道上下冷热空气温度差更加明显，以高热压差强劲烟囱效应，使气流速度加快，提高管内气流风的上拽冲击力度，让管道内形成更强的风力发出更多的电量，并通过冷水喷雾消除掉热空气的热量，让飘出管道的热空气为冷空气，以降低城市热岛效应，缓解城市空气污染，维护生态平衡，防止气候恶化。

本发明技术因为借助了楼房架构，所以能够让管道依附楼房稳固竖立。因为节约了塔架费用，所以能够使管道热空气发电的建造成本大大降低。因为采用了楼房高度差和管道上冷下热温度差的互为配合，所以能够使管道发电效果发挥极致。因为采用了玻璃钢材料的风管管道，所以能够与楼房同寿命，还能够防火灾。因为采用了管道与热源近距离的上斜式连接方式，所以能够让楼房内的热空气更好地导入管道。因为采用了透明性的聚热管，所以能够让大量光辐射进入光能吸热装置。因为采用了外圈侧面黑色，内圈侧面和上下面本色的环形水箱，所以能够更好地吸收光能和释放热量。因为采用了高温发热件和温控器，所以能够在管内温度不高时候启动高温发热件通电升温。因为采用了透明聚热管装置路灯的设计，所以能够把路灯的热能利用起来升温。因为采用了冷水喷雾装置和温控器，所以能够在天气炎热时候启动冷水喷雾装置。因为采用了冷水喷雾去热管，所以能够让热空气变成可以降低城市热岛效应的冷空气。因为采用了顶部冷水喷雾的温度差，所以能够让中下部热气形成更快的气流上拽风力。因为采用了接地处的进气孔设计，所以能够让地面空气不间断进入管道形成气流流动状态。因为采用了网罩和遮雨罩，所以能够杜绝飞鸟和老鼠损坏风轮的现象，也能防止雨水冲坏风轮的行为。因为采用了内外圈连体并能转动风轮叶片角度的恒速发电方法，所以能够去掉变速机构，让风轮直接带动发电机转动发电，使发电成本降低。

四、具体实施方式

以下根据实施例对本发明技术作进一步详细说明。

实施例1：依附住宅楼竖立管道导入热空气的喷雾发电方法：

从每家底楼住户垂直顶楼住户的厨房墙壁，固定竖立一根管道并与每家住户的抽油烟机排气管密闭连接；从每家底楼住户垂直顶楼住户的洗浴间墙壁，固定竖立一根管道并与每家住户的洗浴间排气管密闭连接；从每家底楼住户垂直顶楼住户的空调室外机墙壁，固定竖立一根管道并与每家住户的空调室外机密闭连接，与空调室外机密闭连接时，应用排气管与室外机的出风口和管道分别密闭连接；有锅炉房的，锅炉排气管也应与管道密闭连接；排气管连接管道方式均采用利于热空气上拽速度的上斜式方法进行。管道(除底座聚热管以外)为玻璃钢材料制作成若干节风管并连接构成，构成后的管道应高出楼房一段距离；管道口径与管道高度及烟囱效应和热空气的匹配风量相吻合。管道底管为底座聚热管，底座聚热管为透明钢化玻璃材料成型管体，并接地处有进气孔；底座聚热管里面置放有与钢化玻璃管体吻合的环形水箱光能吸热装置，环形水箱光能吸热装置为金属材料制作，环形水箱光能吸热装置外圈侧面为黑色，内圈侧面和上下面为本色；内圈侧面中心处为高温发热件，高温发热件通过温控器连接蓄电池，温控器在聚热管内温度较高时断开高温发热件，在聚热管内温度较低时连通高温发热件，使聚热管内的温度能够长期保持在使空气可快速上拽的速度当中；小区范围内的路灯应设置在透明的底座聚热管里面，路灯的灯泡应高于环形水箱光能吸热装置以不影响灯光射出，路灯的灯泡为热光光源灯泡。管道顶管为顶部去热管，顶部去热管出口处有网罩，网罩上面是通过撑杆连接的遮雨罩；冷水喷雾装置通过温度与流量控制系统连通自来水管并朝上方出口喷射的形态安装在网罩下端的去热管内，冷水喷雾装置朝管口上方喷出水雾，既能消除掉管内热空气的热量，又能使管外周边热空气得到净化与降温，而且有助于管内热空气的上拽速度；温度与流量控制系统在室外气温较高时以较大水雾量开启冷水喷雾装置，在室外气温较低时以较小水雾量开启冷水喷雾装置，能平衡空气温度，防止热岛效应加剧。在冷水喷雾装置下端管道内安装的内外圈连体式活动叶片风轮，随上升气流冲击力的大小而变化角度，变化叶片角度能够使风轮旋转速度恒定在一个范围内，为此使活动叶片能成为无变速机构的旋转风轮，以直接带动发电机转动发电。发电机与蓄电池连接，蓄电池连接路灯线路并向路灯供电，蓄电池还连接每家住户线路并向每家住户供电。

实施例2：依附写字楼竖立管道导入热空气的喷雾发电方法：

从写字楼底楼直到顶楼的一圈墙体，应均匀地固定竖立若干根管道，使每个办公场地的空调室外机能够就近与管道密闭连接，空调室外机与管道密闭连接时，应用排气管与室外机的出风口和管道分别密闭连接；有锅炉房的，锅炉排气管也应与管道密闭连接；排气管连接管道方式均采用利于热空气上拽速度的上斜式方法进行。管道(除底座聚热管以外)为玻璃钢材料制作成若干节风管并连接构成，构成后的管道应高出楼房一段距离；管道口径与管道高度及烟囱效应和热空气的匹配风量相吻合。管道底管为底座聚热管，底座聚热管为透明钢化玻璃材料成型管体，并接地处有进气孔；底座聚热管里面置放有与钢化玻璃管体吻合的环形水箱光能吸热装置，环形水箱光能吸热装置为金属材料制作，环形水箱光能吸热装置外圈侧面为黑色，内圈侧面和上下面为本色；内圈侧面中心处为高温发热件，高温发热件通过温控器连接蓄电池，温控器在聚热管内的温度较高时断开高温发热件，在聚热管内的温度较低时连通高温发热件，使聚热管内的温度能长期保持在使空气可快速上拽的速度当中；写字楼区域内的路灯可设置在透明的底座聚热管里面，路灯的灯泡应高于环形水箱光能吸热装置以不影响灯光射出，路灯的灯泡为热光光源灯泡。管道顶管为顶部去热管，顶部去热管出口处有网罩，网罩上面是通过撑杆连接的遮雨罩；冷水喷雾装置通过温度与流量控制系统连通自来水管并朝上方出口喷射的形态安装在网罩下端的去热管内，冷水喷雾装置朝管口上方喷出水雾，既能消除掉管内热空气的热量，又能使管外周边热空气得到净化与降温，而且有助于管内热空气的上拽速度；温度与流量控制系统在室外气温较高时以较大水雾量开启冷水喷雾装置，在室外气温较低时以较小水雾量开启冷水喷雾装置，能平衡空气温度，防止热岛效应加剧。在冷水喷雾装置下端管道内安装的内外圈连体式活动叶片风轮，随上升气流冲击力的大小而变化角度，变化叶片角度能够使风轮旋转速度恒定在一个范围内，为此使活动叶片能成为无变速机构的旋转风轮，以直接带动发电机转动发电。发电机与蓄电池连接，蓄电池连接路灯线路并向路灯供电，蓄电池还连接每个办公场地线路并向每个办公场地供电。

Claims (7)

1.一种可降低城市热岛效应的楼房管道喷雾式发电方法，是依附楼房的架构和高度把管道固定竖立，并把管道与顶部去热管及喷雾装置和底座聚热管及光能吸热装置、高温发热件、路灯装置进行构筑；把抽油烟机和洗浴间、空调室外机、锅炉热源处设置的排气管进行连通；把风轮、发电机配件、设备进行组合，其特征是：

它依附楼房的架构和高度竖立有管道顶部去热管和管道底座聚热管所构筑的管道，管道与楼房内的抽油烟机、洗浴间、空调室外机和锅炉热源处的排气管出口连接，管道顶部为顶部去热管及冷水喷雾装置，管道底部为底座聚热管及光能吸热装置、高温发热件和楼房区域内的路灯装置；其固定的冷源和热源及多种热空气形成的气流风冲击冷水喷雾装置下端的内外圈连体式活动叶片风轮旋转，使活动叶片随上升气流冲击力的大小而变化角度，让风轮旋转速度能够恒定在一个范围内旋转，从而能够去掉变速机构，使风轮直接带动发电机转动发电，在提高发电量的情况下还降低了发电成本。

2.根据权利要求1所述的一种可降低城市热岛效应的楼房管道喷雾式发电方法，其特征是：依附住宅楼竖立管道导入热空气的喷雾发电方法：是从每家底楼住户垂直顶楼住户的厨房墙壁，固定竖立一根管道并与每家住户的抽油烟机排气管密闭连接，从每家底楼住户垂直顶楼住户的洗浴间墙壁，固定竖立一根管道并与每家住户的洗浴间排气管密闭连接，从每家底楼住户垂直顶楼住户的空调室外机墙壁，固定竖立一根管道并与每家住户的空调室外机密闭连接，与空调室外机密闭连接的时候，应用排气管与室外机的出风口和管道分别密闭进行连接，有锅炉房的，锅炉排气管也应与管道密闭连接，所有排气管均采用利于热空气上拽速度的上斜式方法与管道进行连接。

3.根据权利要求1所述的一种可降低城市热岛效应的楼房管道喷雾式发电方法，其特征是：依附写字楼竖立管道导入热空气的喷雾发电方法：是从写字楼底楼直到顶楼的一圈墙体上，应均匀地固定竖立若干根管道，使每个办公场地的空调室外机能够就近与管道密闭连接，空调室外机与管道密闭连接时，应用排气管与室外机的出风口和管道分别密闭连接，有锅炉房的，锅炉排气管也应与管道密闭连接，所有排气管均采用利于热空气上拽速度的上斜式方法与管道进行连接。

4.根据权利要求1所述的一种可降低城市热岛效应的楼房管道喷雾式发电方法，其特征是：管道喷雾式发电方法的管道构成：是由玻璃钢材料制作的且装有冷水喷雾装置的顶部去热管和透明钢化玻璃材料制作的且装有光能吸热装置、高温发热件、路灯装置的底座聚热管以及玻璃钢材料制作的若干节风管连接构筑而成，构成以后的喷雾式发电方法管道应高出楼房的一段距离，其管道口径与楼房高度及烟囱效应和热空气的匹配风量相吻合。

5.根据权利要求1所述的一种可降低城市热岛效应的楼房管道喷雾式发电方法，其特征是：管道底管的底座聚热管构成是：底座聚热管为透明钢化玻璃材料成型管体，并接地处有进气孔；底座聚热管里面置放有与钢化玻璃管体吻合的环形水箱光能吸热装置，环形水箱光能吸热装置为金属材料制作，环形水箱光能吸热装置外圈侧面为黑色，内圈侧面和上下面为本色，内圈侧面中心处为高温发热件；高温发热件通过温控器连接蓄电池，温控器在聚热管内的温度较高时断开高温发热件，在聚热管内的温度较低时连通高温发热件，使聚热管内的温度能够长期保持在使空气可快速上拽速度当中；区域范围内的路灯应设置在透明的底座聚热管里面，路灯的灯泡应高于环形水箱光能吸热装置以不影响灯光的射出，路灯的灯泡为热光光源灯泡。

6.根据权利要求1所述的一种可降低城市热岛效应的楼房管道喷雾式发电方法，其特征是：管道顶管的顶部去热管构成是：顶部去热管出口处有网罩，网罩上面是通过撑杆连接的遮雨罩，冷水喷雾装置通过温度与流量控制系统连通自来水管并朝上方出口喷射的方法安装在网罩下端的去热管内，喷雾装置下面是活动叶片风轮，活动叶片风轮为内外圈连体式活动叶片风轮；冷水喷雾装置朝管口上方喷出水雾，既能够消除管内热空气的热量，又能使管外周边热空气得到净化与降温，而且有助于管内热空气的上拽速度，温度与流量控制系统在室外气温较高的时候以较大水雾量开启冷水喷雾装置，在室外气温较低的时候以较小水雾量开启冷水喷雾装置，在达到平衡空气温度的情况之下最大限度的节约水资源。

7.根据权利要求1所述的一种可降低城市热岛效应的楼房管道喷雾式发电方法，其特征是：发电机的发电连接方法与供电方法：是把整栋楼房的每一根管道内的活动叶片风轮带动发电机转动发电进行串联后与蓄电池连接，蓄电池连接路灯的线路并向路灯供电，蓄电池还连接每家住户的线路并向每家住户供电；或者是连接每个办公场地的线路并向每个办公场地供电。