CN102996355A

CN102996355A - 一种集发电、供冷暖和除尘增氧的多功能装置

Info

Publication number: CN102996355A
Application number: CN2012105706888A
Authority: CN
Inventors: 潘国明; 潘果
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-12-26
Filing date: 2012-12-26
Publication date: 2013-03-27

Abstract

本发明公开了集发电、供冷暖和除尘增氧的多功能装置，它包括引风塔（4）和通风塔（24），在引风塔上设置有自然风风力发电机组（1）和风力发电机组（3），在建筑体内设置有蓄热风道（17）和蓄冷风道（18），在蓄热风道内设置有蓄热体（15），在蓄热体下方安装有电加热器（13），在蓄热体上方设置有绝热层（16），在绝热层上方设置有太阳能吸热板（14），在蓄冷风道中设置有蓄冷体（20），在蓄冷体上方设置有喷淋器（21），蓄热风道与引风塔之间设置有热风管（10），在热风管口设置有热风旋转闸门（11），蓄冷风道与通风塔之间设置有气流通道（23），在气流通道口设置有冷热旋转闸门（22），本发明具有发电、供冷暖、除尘增氧的集发电、供冷暖和除尘增氧的作用。

Description

一种集发电、供冷暖和除尘增氧的多功能装置

技术领域

本发明涉及一种利用自然资源可使室内冬暖夏凉、空气净化、除尘增氧并且能持续发电的多功能装置。

背景技术

我国的经济发展令举世瞩目，如果要继续快速发展进入到发达国家水准，就必须突破人均资源相对匮乏这个“瓶颈”。目前家用电器越来越多，特别在寒冬炎夏季节，室内空调用电量大多占用了地区用电量的一半。为了保障人民生活幸福，目前往往采用压工业用电，保居民用电。这对地区的经济发展造成了影响。不使用空调，也能使人们生活在冬暖夏凉的室内，就会既节省了电，节省了化石资源，又减少了大气污染。

目前，我国在快步迈入城镇化。大小城镇高楼林立。这同时也伴随着“城市高楼综合症”和“空调病”的多发，使人们易产生干咳，头痛、皮肤干燥发痒、头晕、注意力难以集中，特别是老人和小孩易被空调忽冷忽热引发感冒、甚至造成重病，室内空气质量差，灰尘多、通风量不足给霉菌、团球菌大量繁殖提供了温床。正如环保部副部长张力军所说：目前我国城市大气环境质量较差，与世界卫生组织环境空气质量指导值有一定差距，现行空气质量评价因子偏少城市空气质量达标仍处在低水平。室外空气尚且不佳，要使室内空气质量好，有益人民健康长寿，消除“城市高楼综合症”和“空调病”。创新和实施一种低成本的有效的新装置是刻不容缓的大事。

我国的青藏高原，严寒缺氧，人居生存环境恶劣易造成“肺水肿”、“脑水肿”“高山病”、“心脏畸变”等一些地方病。还有新疆、内蒙和南海的孤岛，这些地方都被严寒酷暑、无电源、缺氧这些恶劣条件困扰和限制而造成无法大力开发和驻军防守。如果有了冬暖夏凉而且增氧并且发电供电的居室，这些困窘将迎刃而解。

风（坑）道式发电，是业内科学家们研究多年的项目，却一直没有突破。如果利用绿色能源在风道式发电中崭露头角，那么这条长河将会汹涌澎湃。

目前的风能、太阳能发电，已被科技界高度倾注。由于这些资源受地域的限制，受时有时无时大时小的限制，受设备庞杂昂贵的限制，受不能大量并网等限制。所以，风能、太阳能发电还不能普遍大规模实施。如果破除了以上诸多限制，那么人类在获取能源方面将迎来一种新格局。

发明内容

针对上述现有技术中所存在的问题，本发明提供了一种为建筑体提供一种具有多种功能的装置，能同时使建筑体内冬暖夏凉、增氧增风，并提高室内空气质量并且持续发电的综合性多功能装置。

本发明要解决的技术问题所采取的技术方案是：所述集发电、供冷暖和除尘增氧的多功能装置包括设置在建筑体中的引风塔，在建筑体与引风塔的夹层之间设置有通风塔，所述建筑体内具有的室内空与引风塔之间分别用排风管和进风管相通连接，在引风塔顶端和外部设置有多组自然风风力发电机组，在引风塔顶部设置有引风出口，在引风塔内上部设置有多组风力发电机组，在建筑体的地沟内分别设置有蓄热风道和蓄冷风道，在蓄热风道内设置有蓄热体，在蓄热体下方安装有电加热器，所述电加热器与自然风风力发电机组相连，在蓄热体上方设置有绝热层，在绝热层上方设置有太阳能吸热板，所述太阳能吸热板与绝热层之间设置有太阳能放热门，在蓄冷风道中设置有蓄冷体，在蓄冷体上方设置有喷淋器，所述蓄热风道与引风塔之间设置有热风管，在热风管口设置有热风旋转闸门，所述热风旋转闸门通过热气管可使蓄热风道与引风塔相通和关闭，所述蓄冷风道与通风塔之间设置有气流通道，在气流通道口设置有冷热旋转闸门，所述冷热旋转闸门通过气流通道可使蓄冷风道与通风塔相通和关闭，在蓄热体两端位置的蓄热通道内分别设置有蓄热闸门。

本发明的工作过程是：

自然风风力发电机组1发电产生的电量通过电加热器13 将蓄热体15加热到高温，然后高热能被蓄热闸门12和上方绝热层16密封在蓄热风道17内，（一座引风塔会有不同方向的数组蓄热风道17和蓄冷风道18交替进行蓄热和放热），当打开蓄热闸门时，局部高温引起空气膨胀，冷空气沿蓄热风道快速进来补充，形成了大风，这时热风旋转闸门11旋转至封堵气流通道23位置，冷热旋转闸22门往下打开，这样蓄冷风道18内的冷风、就进入了蓄热风道对高热风进行降温，加湿，加密、增大风能。

蓄热风道和蓄冷风道内的风力再加上引风塔发挥的大气压差引力，在引风塔4内可造成持续10m/s以上的强风。通过控制各种闸门来控制气流的大小，使强风驱动多台风力发电机组3进行恒速恒频发电、供电和并网。

在需要向室内供暖时，由于蓄热风道17内产生的高热必须通过蓄冷风道内的气流通道23才能进入通风塔24内，再通过进风管6进入室内空8中，这时热风旋转闸门11封闭热风管10，蓄冷风道18中的冷热旋转闸门22向下打开，从而使蓄热风道的高热气流进入蓄冷风道内被降温，加湿、增氧，增加负离子，然后由气流通道23进入通风塔24再经进风管6进入室内空，室内的废气和余热由排风管5排进引风塔又能发电。越是寒冷季节风越大，风能就越高，自然风风力发电机组供给蓄热体的热量就越多（多组蓄热通道的交替蓄热和放热克服了风时大时小，时有时无，无须用昂贵的蓄电池蓄电）。因此有足够的热能供热，再者越是寒冷，引风塔内的温度与外部温差越大，引风塔内的风力愈发强劲，有利于发电，起到供暖发电相辅相成。

炎热季节需向室内供冷气，蓄热风道内的热风旋转闸门11封闭热源进入蓄冷风道18内，蓄冷风道中的冷热旋转闸门22往下打开，这时气流会穿过蜂窝陶瓷蓄冷体20，蓄冷体埋设在地下深层，不断吸取冷源致冷，还有蓄冷体上方的喷淋器21不断喷冰水冷却穿过蓄冷体的气流。冰水来自设置在地下深层的U形冰窖，在冬天大多数高山上都有厚冰，本发明的建筑都较高，平顶上可放水结冰。可把这些廉价冰冬藏夏用。很多地下深层水和深层海水，夏季温度在5℃以下，这些水不加冰也可达到本发明的效果。

这样气流在蜂窝体中制冷，除尘，增负离子后，如果湿度过高，再进行除湿（除湿装置不作说明），然后经过蓄冷风道18后进入气流通道23，再进入通风塔24，再经过进风管进入室内空。

在供冷时，太阳能和风能继续发电，达到供冷与发电两不误。

本发明具有如下的技术优越性和社会效应

一、本发明使业内研究多年未果的风（坑）道热力式发电得以初步实现，为坑道式发电的深入发展打开了大门；

二、本发明把目前单独利用的风能、太阳能、地热（冷）、大气压差引力等多种能源整合成一种“合力”，按照风速增加一倍，风电机组输出功率增加八倍的原理，把风电发电效率提高到当前最高水平，把风电太阳能发电的成本降到当今最低，而且解除了各种再生能源单独利用所受到的各种限制。能大量并网，能为供电网调峰；

三、本发明装置可使室内不用空调而做到冬暖夏凉，节省大量电力。同时还能持续发电供电，这对我国快速进入发达国家行列提供了有力保障；同时减少了使用石化能源发电对大气的污染，为子孙后代留存了化石资源；

四、目前我国城市空气质量较差影响到室内空气。本发明使进入室内空气中的粉尘、有害气体、病菌等绝大多数被风道里的蜂窝堆和喷淋器沾附、洗涤杀灭掉。空气在蜂窝堆和水雾中碰撞摩擦得到净化，增加了负离子成分。有益居民健康长寿；

五、本发明具有一定的国家战略和军事战略效应，对于高寒缺氧、无法供电等恶劣条件地域；本装置能同时解决多个问题，有利于开发西部，有利于巩固国防，可为考察和开发南极洲大陆提供有利的居所。

附图说明

图1是本发明的剖视结构示意图。

在图中，1、自然风风力发电机组 2、引风出口 3、风力发电机组 4、引风塔 5、排风管 6、进风管 7、建筑体 8、室内空 9、地基面 10、热风管 11、热风旋转闸门 12、蓄热闸门 13、电加热器 14、太阳能吸热板 15、蓄热体 16、绝热层 17、蓄热风道 18、蓄冷风道 19、太阳能放热门 20、蓄冷体 21、喷淋器 22、冷热旋转闸门 23、气流通道 24、通风塔。

具体实施方式

如图1所示，所述集发电、供冷暖和除尘增氧的多功能装置包括设置建筑体7中的引风塔4，引风塔高出建筑体，建筑体内具有四层共八个室内空8，建筑体的地基面9以下为地沟，引风塔的外层是一个环绕引风塔的圆形状通风塔24，所述建筑体的室内空8与引风塔之间用排风管5相通连接，所述建筑体的室内空与通风塔之间用进风管6相通连接，在引风塔顶端和外部设置有多组自然风风力发电机组1，在引风塔上部设置有引风出口2，在引风出口位置以下的引风塔内设置有多组风力发电机组3，在建筑体的地沟内分别设置有蓄热风道17和蓄冷风道18，所述蓄热风道位于蓄冷风道之上，在蓄热风道内设置有蜂窝陶瓷(如本申请人的专利ZL200810143990. 9中所述的特种蜂窝陶瓷)制成的蓄热体15，在蓄热体下方安装有电加热器13，所述电加热器与自然风风力发电机组相连，在蓄热体上方设置有绝热层16，在绝热层上方设置有太阳能吸热板14，电加热器与风力发电机组的电力输出端相连，在蓄冷风道中设置有由蜂窝陶瓷(特种)制成的蓄冷体20，在蓄冷体上方设置有喷淋器21，所述蓄热风道与引风塔之间设置有热风管10，在热风管口设置有可使引风塔与蓄热风道实现相通和关闭的热风旋转闸门11，所述蓄冷风道与通风塔之间设置有气流通道23，在气流通道上设置有冷热旋转闸门22，所述热风旋转闸门11通过热风管10可使蓄热风道17与引风塔4相通和关闭(即当热风旋转闸门旋转成水平状时, 蓄热风道通过热风管与引风塔相通，当热风旋转闸门旋转成垂直状时, 蓄热风道与引风塔关闭)，所述冷热旋转闸门22通过气流通道23可使蓄冷风道18与通风塔24相通和关闭（即当冷热旋转闸门旋转成垂直状时，热气流进入气流通道后再进入引风塔，再通过排风管5进入室内空，达到供暖目的；当冷热旋转闸门旋转成水平状时，热气流不能进入气流通道，此时冷空气进入气流通道后进入引风塔，再通过进风管6进入室内空达到供冷目的）。所述太阳能吸热板14与绝热层16之间设置有太阳能放热门19，太阳能热量由太阳能放热门控制蓄存和释放，在蓄热体两端位置的蓄热通道内分别设置有蓄热闸门12。所述自然风风力发电机组产生的电力直接通过蓄热体转化为热能蓄存后供风道式热力发电；所述喷淋器用冰窖水、地下深冷水或深海水冷却蓄冷体后，再对空气施行制冷、除尘和增加负荷离子。引风塔和通风塔并联作用使发电和供冷暖同时进行，提高风速和增加输氧量。

Claims

1. 一种集发电、供冷暖和除尘增氧的多功能装置，它包括设置在建筑体（7）中的引风塔（4），其特征是：在建筑体与引风塔的夹层之间设置有通风塔（24），所述建筑体内具有的室内空（8）分别用排风管（5）和进风管（6）与引风塔和通风塔相通连接，在引风塔顶端和外部设置有多组自然风风力发电机组（1），在引风塔顶部设置有引风出口（2），在引风塔内上部设置有多组风力发电机组（3），在建筑体的地沟内分别设置有蓄热风道（17）和蓄冷风道（18），在蓄热风道内设置有蓄热体（15），在蓄热体下方安装有电加热器（13），所述电加热器与自然风风力发电机组相连，在蓄热体上方设置有绝热层（16），在绝热层上方设置有太阳能吸热板（14），所述太阳能吸热板与绝热层之间设置有太阳能放热门（19），在蓄冷风道中设置有蓄冷体（20），在蓄冷体上方设置有喷淋器（21），所述蓄热风道与引风塔之间设置有热风管（10），在热风管口设置有热风旋转闸门（11），所述热风旋转闸门通过热气管可使蓄热风道与引风塔相通和关闭，所述蓄冷风道与通风塔之间设置有气流通道（23），在气流通道口设置有冷热旋转闸门（22），所述冷热旋转闸门通过气流通道可使蓄冷风道与通风塔相通和关闭，在蓄热体两端位置的蓄热风道（17）内分别设置有蓄热闸门（12）。

2.根据权利要求1所述的一种集发电、供冷暖和除尘增氧的多功能装置，其特征是：所述自然风风力发电机组（1）产生的电力直接通过蓄热体（15）转化为热能蓄存后供风道式热力发电。

3.根据权利要求1或2所述的一种集发电、供冷暖和除尘增氧的多功能装置，其特征是：所述喷淋器（21）用冰窖水、地下深冷水或深海水冷却蓄冷体后，再对空气时行制冷、除尘和增加负荷离子。

4.根据权利要求1或2所述的一种集发电、供冷暖和除尘增氧的多功能装置，其特征是：所述引风塔（4）和通风塔（24）并联作用使发电和供冷暖同时进行，提高风速和增加输氧量。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种集发电、供冷暖和除尘增氧的多功能装置，其特征是：所述蓄热体（15）和蓄冷体（20）用蜂窝陶瓷制成。