CN1331764C - 太阳能烟囱间接冷凝换热制备淡水及风力发电综合系统 - Google Patents

太阳能烟囱间接冷凝换热制备淡水及风力发电综合系统 Download PDF

Info

Publication number
CN1331764C
CN1331764C CNB2004100939232A CN200410093923A CN1331764C CN 1331764 C CN1331764 C CN 1331764C CN B2004100939232 A CNB2004100939232 A CN B2004100939232A CN 200410093923 A CN200410093923 A CN 200410093923A CN 1331764 C CN1331764 C CN 1331764C
Authority
CN
China
Prior art keywords
solar energy
chimney
fresh water
exchange
condensing heat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2004100939232A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1623915A (zh
Inventor
王一平
朱丽
张金利
王俊红
方振雷
韩丽君
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin University
Original Assignee
Tianjin University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin University filed Critical Tianjin University
Priority to CNB2004100939232A priority Critical patent/CN1331764C/zh
Publication of CN1623915A publication Critical patent/CN1623915A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1331764C publication Critical patent/CN1331764C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124—Water desalination
    • Y02A20/138—Water desalination using renewable energy
    • Y02A20/141—Wind power
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/20—Controlling water pollution; Waste water treatment
    • Y02A20/208—Off-grid powered water treatment
    • Y02A20/212—Solar-powered wastewater sewage treatment, e.g. spray evaporation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/46—Conversion of thermal power into mechanical power, e.g. Rankine, Stirling or solar thermal engines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/20—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications using renewable energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
    • Y02W10/37—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy

Landscapes

  • Wind Motors (AREA)

Abstract

本发明公开了一种太阳能烟囱间接冷凝换热制备淡水及风力发电综合系统，在太阳能集热棚的上面设置有太阳能烟囱，在所述太阳能烟囱入口的下方设置有间接冷凝装置，在所述太阳能烟囱入口设置有风力涡轮发电机组，本发明透过集热棚的太阳能加热增湿棚内的冷空气，通过管壁间接换热使湿热空气中的水蒸汽在管壁上冷凝制备淡水，同时外部干冷空气不断地被吸入冷凝管中，换热升温后通过烟囱入口处的风力涡轮发电机组进行风力发电，可分别用于海水或苦咸水或所含污染物为非挥发性物质的工业污水或废水的处理，蒸发浓缩后的产品可分别进行海盐或有机物质或无机物质的生产，并进行盐水生物养殖和旅游观光等有益用途，具有经济、环境和社会效益上的可行性。

Description

太阳能烟囱间接冷凝换热制备淡水及风力发电综合系统
技术领域
本发明涉及一种太阳能利用装置，特别是涉及一种太阳能烟囱间接冷凝换热制备淡水及进行风力发电的系统。
背景技术
随着世界人口快速增长和工业的飞速发展，能源需求不断增加，环境污染也在加剧，地球温室效应影响继续上升，人类的生活环境日益恶化；廉价的石油和天然气也必将耗尽，世界各国对清洁的新能源需求的依赖也逐渐加强，可再生能源是未来的重要后续能源。
各国专家都特别关注21世纪的新能源问题，并且非常看好新的可再生能源。寻求清洁能源利用新技术已成为研究热点之一，而太阳能烟囱发电技术将是被许多能源专家看好的最有发展前途的新能源技术，并且建造太阳能烟囱并进行风力发电的技术已经存在并且日趋完善。
现在世界各地的淡水资源非常紧缺，大量城市缺水，而且现在仅有的淡水资源在未来几十年内将面临枯竭。从海水或苦咸水或所含污染物为非挥发性物质的工业污水或废水中提取淡水是一个行之有效的措施，结合太阳能烟囱风力发电技术制取淡水是非常有前途的一项新的技术。
发明内容
本发明的目的是利用可再生的免费的太阳能资源和太阳能烟囱发电技术原理，提供一种太阳能烟囱间接冷凝换热制备淡水和风力发电系统，本发明的技术方案概述如下：
一种太阳能烟囱间接冷凝换热制备淡水及风力发电综合系统，在太阳能集热棚的上面设置有太阳能烟囱，其特征是在所述太阳能烟囱入口的下方设置有间接冷凝装置，在所述太阳能烟囱入口设置有风力涡轮发电机组。
所述太阳能烟囱的高为5-2000米，所述太阳能烟囱的内径为1-100米。
所述太阳能集热棚的面积为0.00001-300平方公里。太阳能集热棚的面积最好为0.01-50平方公里。
所述太阳能集热棚与所述太阳能烟囱的结合部位距水平面的距离等于或大于所述太阳能集热棚的外周距所述水平面的距离。
所述太阳能集热棚的材料为透光塑料材料或透光玻璃材料或由塑料和玻璃组成的复合透光材料。
所述太阳能集热棚的形状为圆形或椭圆形或扇形或长方形或多边形或不规则形状。
本发明的一种太阳能烟囱间接冷凝换热制备淡水及风力发电综合系统，可以用于海水、苦咸水或所含污染物为非挥发性物质的工业污水或废水的处理。结合集热棚温室技术和烟囱技术，可以提高水分蒸发速率，达到强化水分蒸发的效果，同时可采用引流系统，以强化水蒸汽向冷凝换热管束的输送。到达管外的湿热空气与管内干冷空气通过换热管壁进行冷凝换热，冷凝水沿管壁流入储水装置中即为淡水，而换热后从外部环境进行换热管列的干冷空气则变为干热空气，推动烟囱入口处的风力涡轮机组发电。本发明在淡水的生产的基础上进行风力发电，大大提高了整个系统的综合利用程度收益。充分利用了太阳能热源，又部分地解决全球性的淡水紧缺问题。特别能够为阳光充足、自然资源紧缺的欠发达地区同时解决居民的日常生活用水和用电问题；另外，本系统还可进行海盐或有机物质或无机物质的生产、盐水生物的养殖和旅游观光等，具有经济、环境和社会效益上的可行性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
一种太阳能烟囱间接冷凝换热制备淡水及风力发电综合系统，在太阳能集热棚1的上面设置有太阳能烟囱2，在所述太阳能烟囱入口的下方设置有间接冷凝装置3，在所述太阳能烟囱入口设置有风力涡轮发电机组4。
太阳能烟囱的高为可以选用5米，或者是2000米，还可以选取10米、50米、100米、150米、200米、500米、700米、900米、1000米、1200米、1300米、1400米、1500米、1600米、1800米。
太阳能烟囱的内径可以选取1米或100米，也可以选5米、10米、15米、20米、30米、40米、50米、60米、70米、80米、90米。
太阳能集热棚的面积可以是0.00001平方公里，还可以是300平方公里，也可以选0.0001平方公里、0.001平方公里、0.01平方公里、0.1平方公里、1平方公里、2平方公里、10平方公里、50平方公里、100平方公里、200平方公里。
太阳能集热棚与太阳能烟囱的结合部位距水平面的距离等于或大于太阳能集热棚的外周距水平面的距离。
太阳能集热棚的材料可以选透光塑料材料或透光玻璃材料或由塑料和玻璃组成的复合透光材料。
太阳能集热棚的形状可以是圆形或椭圆形或扇形或长方形或多边形或不规则形状。
本发明的一种太阳能烟囱间接冷凝换热制备淡水及风力发电综合系统，适于建在太阳能资源较好，人口密度较小，地域辽阔的地区。太阳能集热棚用塑料或玻璃或由塑料和玻璃组成的复合材料等透明材料建成，并用框架作为支撑。集热棚四周与地面留有一定间隙，大约70％～90％的太阳可见光能够穿过透明的集热棚，被棚内海水或苦咸水或所含污染物为非挥发性物质的工业污水或废水吸收升温。棚内进口的冷空气与水表面的蒸汽间存在湿度梯度，推动水蒸发进入棚内空气并趋于饱和，同时棚内冷空气与升温的海水或苦咸水或所含污染物为非挥发性物质的工业污水或废水间存在温度梯度，促使两者之间进行热交换，最后棚内的冷空气变为饱和的湿热空气。湿热空气由于密度下降而作上升运动，必要时通过引流途径提高饱和湿热空气的扩散速率，使其进入集热棚中部的冷凝换热管束。冷凝换热管束用热阻小且传热性能好的材料制得，到达管外的饱和湿热空气和管内的干冷空气通过管壁进行热交换，热交换的进行促使外部环境中的干冷空气不断地被吸入冷凝管中。湿热空气中的水蒸汽在管壁上冷凝放热变为液态冷凝水，冷凝水沿管壁流入储水装置可得淡水，同时管内的干冷空气换热升温后进入顶部烟囱，通过烟囱入口处的风力涡轮发电机组进行风力发电。

Claims (7)

1.一种太阳能烟囱间接冷凝换热制备淡水及风力发电综合系统，在太阳能集热棚的上面设置有太阳能烟囱，其特征是在所述太阳能烟囱入口的下方设置有间接冷凝装置，在所述太阳能烟囱入口设置有风力涡轮发电机组。
2.根据权利要求1所述太阳能烟囱间接冷凝换热制备淡水及风力发电综合系统，其特征是所述太阳能烟囱的高为10-2000米，所述太阳能烟囱的内径为1-100米。
3.根据权利要求1所述太阳能烟囱间接冷凝换热制备淡水及风力发电综合系统，其特征是所述太阳能集热棚的面积为0.001-300平方公里。
4.根据权利要求1所述太阳能烟囱间接冷凝换热制备淡水及风力发电综合系统，其特征是所述太阳能集热棚与所述太阳能烟囱的结合部位距水平面的距离等于或大于所述太阳能集热棚的外周距所述水平面的距离。
5.根据权利要求1或2或3所述太阳能烟囱间接冷凝换热制备淡水及风力发电综合系统，其特征是所述太阳能集热棚的材料为透光塑料材料或透光玻璃材料或由塑料和玻璃组成的复合透光材料。
6.根据权利要求1或2或3所述太阳能烟囱间接冷凝换热制备淡水及风力发电综合系统，其特征是所述太阳能集热棚的形状为圆形或椭圆形或扇形或长方形或多边形或不规则形状。
7.根据权利要求3所述太阳能烟囱间接冷凝换热制备淡水及风力发电综合系统，其特征是所述的太阳能集热棚的面积为50平方公里。
CNB2004100939232A 2004-12-14 2004-12-14 太阳能烟囱间接冷凝换热制备淡水及风力发电综合系统 Expired - Fee Related CN1331764C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2004100939232A CN1331764C (zh) 2004-12-14 2004-12-14 太阳能烟囱间接冷凝换热制备淡水及风力发电综合系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2004100939232A CN1331764C (zh) 2004-12-14 2004-12-14 太阳能烟囱间接冷凝换热制备淡水及风力发电综合系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1623915A CN1623915A (zh) 2005-06-08
CN1331764C true CN1331764C (zh) 2007-08-15

Family

ID=34766427

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004100939232A Expired - Fee Related CN1331764C (zh) 2004-12-14 2004-12-14 太阳能烟囱间接冷凝换热制备淡水及风力发电综合系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1331764C (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101358578B (zh) * 2008-08-05 2012-05-09 河海大学 一种利用太阳能进行烟囱发电及海水淡化的装置

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101671057B (zh) * 2009-10-14 2011-03-23 国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所 太阳能烟囱与风车综合利用的蒸馏淡化系统及其淡化方法
CN102454551B (zh) * 2010-10-29 2014-09-17 林莽 导风板式双层风筒风力发电机
CN104420697B (zh) * 2013-09-02 2017-09-22 冯镇华 太阳能综合利用环保生态智能循环系统
CN104402078B (zh) * 2014-12-05 2016-06-08 河海大学常州校区 一种双烟囱型跟踪式太阳能海水淡化系统及其淡化方法
CN104528853B (zh) * 2014-12-05 2016-08-31 河海大学常州校区 一种内嵌双烟囱型太阳能海水淡化系统及其淡化方法
CN106629948B (zh) * 2017-01-18 2019-05-28 河海大学 一种烟囱型太阳能发电及海水淡化装置用冷凝器
CN108298566B (zh) * 2018-03-14 2023-12-26 天津大学 一种太阳能光伏烟囱制盐系统
CN108275701A (zh) * 2018-03-14 2018-07-13 天津大学 一种太阳能光伏发电与制盐综合系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1270928A (zh) * 2000-05-19 2000-10-25 孙伯鲁 全天候太阳能－风能海水淡化供水工程
CN1498854A (zh) * 2002-11-07 2004-05-26 武绍之 海水淡化发电系统

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1270928A (zh) * 2000-05-19 2000-10-25 孙伯鲁 全天候太阳能－风能海水淡化供水工程
CN1498854A (zh) * 2002-11-07 2004-05-26 武绍之 海水淡化发电系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101358578B (zh) * 2008-08-05 2012-05-09 河海大学 一种利用太阳能进行烟囱发电及海水淡化的装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN1623915A (zh) 2005-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kabeel et al. Solar still with condenser–A detailed review
Sangeetha et al. A review on PCM and nanofluid for various productivity enhancement methods for double slope solar still: Future challenge and current water issues
Xie et al. Three-effect tubular solar desalination system with vacuum operation under actual weather conditions
Kalogirou Seawater desalination using renewable energy sources
Arjunan et al. Status of solar desalination in India
Singh et al. Comparative Performance and parametric study of solar still: A review
CN205503363U (zh) 一种地热能与太阳能互补的多功能热气流发电系统
Zhao et al. Performance analysis and optimization of a novel high-efficiency flower-inspired solar still
CN1331764C (zh) 太阳能烟囱间接冷凝换热制备淡水及风力发电综合系统
CN109611296A (zh) 一种利用太阳能和地热能进行发电和产水的系统
CN106234077A (zh) 可不遮挡阳光的和光量可变的光伏温室大棚
CN106287903B (zh) 北方冬季多能互补热泵供暖系统
Zala et al. Present status of solar still: a critical review
Suraparaju et al. Review on productivity enhancement of passive solar stills
CN102320627B (zh) 利用太阳能风能晒盐和发电的方法
CN104213731A (zh) 光伏棚楼能源装置
Wang et al. A floating planting system based on concentrated solar multi-stage rising film distillation process
Sharma et al. Investigation and performance analysis of active solar still in colder Indian Himalayan region
CN103359799A (zh) 双通道烟囱装置及海水淡化装置和形成双气流通道的方法
Sun et al. Optimal design for floating solar still by structural modification: A review
Mayere Solar powered desalination
Modi et al. Impact of modification in the geometry of absorber plate on the productivity of solar still–A review
CN102464344B (zh) 利用太阳能风能晒盐和发电的装置
CN201545715U (zh) 太阳能真空管海水淡化装置
Hu et al. Experimental study of desalination using a system integrated by a glass-covered solar collection water basin and a heat dissipating chimney

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Guangxi pan Construction Energy Technology Co., Ltd.

Assignor: Tianjin University

Contract fulfillment period: 2009.7.25 to 2024.12.13 contract change

Contract record no.: 2009120000192

Denomination of invention: Comprehensive system for preparing fresh water and wind powder generation by solar energy chimney indirect condensing heat-exchange

Granted publication date: 20070815

License type: Exclusive license

Record date: 2009.8.25

LIC Patent licence contract for exploitation submitted for record

Free format text: EXCLUSIVE LICENSE; TIME LIMIT OF IMPLEMENTING CONTACT: 2009.7.25 TO 2024.12.13; CHANGE OF CONTRACT

Name of requester: GUANGXI FANZHOU CONSTRUCTION ENERGY SCIENCE AND TE

Effective date: 20090825

C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20070815

Termination date: 20111214