CN202121529U - 一种采用太阳能和风能发电的大气监测及空气净化塔 - Google Patents

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王凤皋
孟德洋
孟冬
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Abstract

本实用新型涉及一种采用太阳能和风能发电的大气监测及空气净化塔。该塔包括避雷器、风机、大气监测仪、太阳能组件、吊装器、空气净化器、塔柱、控制逆变器、储能设备和塔座。本实用新型所产生的有益效果是：利用太阳能、风能，提供一种非常清洁、廉价的供电方式，既节能环保又能节省高昂的施工费用。采用较先进的净化设备，能够大容量、高效率的净化大气，并且能够在一定程度上制作臭氧，维持大气中的臭氧含量，高效节能，有效地起到了空气监测和治理的作用。并且维护量很小，特别适用于空旷无电和空气污染较为严重的地区。该空气净化塔具有检测大气功能，并且可以远程监控。

Description

一种采用太阳能和风能发电的大气监测及空气净化塔
技术领域
本实用新型涉及太阳能、风能发电的应用，尤其是涉及一种采用太阳能和风能发电的大气监测及空气净化塔。
背景技术
众所周知，大气中的污染物会对人类产生不良的影响,治理大气污染已成为节能减排的主要措施之一。大气中的污染物除了粉尘外主要还包括硫氧化物、碳氢化合物、氮氧化物和碳的氧化物，其中氧化物处理和臭氧层的修补是当今亟待治理环境的课题。因此需要研发一种主要应用于室外空气污染的监测和治理系统。
发明内容
本实用新型的目的是应用现有较前沿技术，提供一种节能环保、节约安装成本的采用太阳能和风能发电的大气监测及空气净化塔。
目前，大气质量监测的技术手段已经比较成熟。空气的净化技术也日新月异，大容量、高效率的空气净化器也开始出现。这些均为本设计提供了良好的技术条件。考虑到室外空气“量大”的特点，净化器宜采用容量大、效率高的类型。太阳能和风能是目前绝对无污染的两种清洁型发电能源，在技术上也日趋成熟。将以上三种技术有机结合在一起，针对所处环境的特点，进行综合治理，一定能起到不错的效果。
本实用新型为达到上述目的所采取的技术方案是：一种采用太阳能和风能发电的大气监测及空气净化塔，其特征在于：包括避雷器、风机、大气监测仪、太阳能组件、吊装器、空气净化器、塔柱、控制逆变器、储能设备和塔座，其中，避雷器固定在塔柱上；风机通过风机支架固定在塔柱的顶部；大气监测仪通过大气监测台固定在塔柱上；太阳能组件通过太阳能组件支架固定在塔柱上；空气净化器通过空气净化器支架用吊装器吊装固定在塔柱上；；控制逆变器固定置于地面上；塔座固定置于地面下；塔柱的下端固定在塔座上；储能设备埋在与塔座相邻的地面下；避雷器、风机、大气监测仪、太阳能组件、空气净化器和储能设备的引线分别引进塔柱与控制逆变器的引线连接。
本实用新型所产生的有益效果是：利用太阳能、风能，提供一种非常清洁、廉价的供电方式，既节能环保又能节省高昂的施工费用。采用较先进的净化设备，能够大容量、高效率的净化大气，并且能够在一定程度上制作臭氧，维持大气中的臭氧含量，高效节能，有效地起到了空气监测和治理的作用。并且维护量很小，特别适用于空旷无电和空气污染较为严重的地区。该空气净化塔具有检测大气功能，并且可以远程监控。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图。
图2是图1中风机支架结构剖视主视图。
图3是图1中风机支架结构俯视图。
图4是图1中大气监测台结构主视图。
图5是图1中大气监测台结构俯视图。
图6是图1中太阳能组件支架结构主视图。
图7是图1中太阳能组件支架结构俯视图。
图8是图1中空气净化器支架结构剖视主视图。
图9是图1中空气净化器支架结构俯视图。
    图10是本实用新型连接原理框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。参照图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8和图9，一种采用太阳能和风能发电的大气监测及空气净化塔包括避雷器1、风机2、大气监测仪3、太阳能组件4、吊装器5、空气净化器6、塔柱7、控制逆变器8、储能设备9和塔座10，其中，避雷器1固定在塔柱7上；风机2通过风机支架11固定在塔柱7的顶部；大气监测仪3通过大气监测台12固定在塔柱7上；太阳能组件4通过太阳能组件支架13固定在塔柱7上；空气净化器6通过空气净化器支架14用吊装器5吊装固定在塔柱7上；；控制逆变器8固定置于地面上；塔座10固定置于地面下；塔柱7的下端固定在塔座10上；储能设备9埋在与塔座10相邻的地面下；避雷器1、风机2、大气监测仪3、太阳能组件4、空气净化器6和储能设备9的引线分别引进塔柱7与控制逆变器8的引线连接。
本实用新型安装顺序及装配：1、用沙子、水泥、石子等制作塔座；2、埋放储能设备，储能设备埋放到塔座的地面下，线缆通过导管到达控制逆变器；3、立塔柱，塔柱的下端通过法兰固定在塔座上；4、安装吊装器，吊装器从塔柱的上端套入到设计的位置后，用顶丝固定在塔柱上；5、安装太阳能组件，太阳能组件支架的套筒13-3与横梁13-1焊接为一体，支架边框13-2与横梁13-1用抱箍和螺丝固定。太阳能组件和太阳能组件支架先固定后再与塔柱固定，固定的方式为太阳能组件支架的套筒从塔柱上端套入到设计的位置后用顶丝固定。太阳能组件的倾斜角度依据安装位置所处的纬度确定；6、安装大气监测仪，先将大气监测仪用螺栓固定到大气监测台上，再将大气监测台套筒从塔柱上端套入到设计的位置后用顶丝固定；7、安装风机，先将风机通过法兰用螺栓固定在风机支架上，再通过风机支架上的套筒用顶丝固定在塔柱7的顶部；8、将避雷器1用顶丝固定到塔柱7上； 9、安装控制逆变器，控制逆变器用金属箱体（IP65）包装，安装置于地面上。通过第一路引线（经塔柱）和大气监测仪、空气净化器分别相连；通过第二路引线（经塔柱）与太阳能组件和风机相连；通过第三路引线（经塔座）和储能设备相连。金属箱体和避雷器相连后经塔座导体接地。10、吊装空气净化器，空气净化器支架由对称的两部分组成，先将这两部分的抱箍环绕塔柱固定到一起，塔柱与抱箍之间保持能够升降的间隙，再将空气净化器分别固定到空气净化器支架上，空气净化器及空气净化器支架采用从底部吊装的安装方式，将空气净化器支架与吊装器缆绳固定后，控制逆变器对吊装器加电，吊装到设计位置后，落入吊装器挂钩再进行旋转固定。
本实用新型工作原理：太阳能组件通过光生伏打效应将光能转化为电能，风机将风能转化为电能。控制逆变器具有充放电功能和直流电逆变成交流电及防雷击的功能。充电时，电能通过控制逆变器存入储能设备；放电时，电能从储能设备通过控制逆变器放电后，直流电转化为交流电，为大气检测仪和空气净化器供电。空气净化器通过物理过滤和化学处理逐层完成对空气的净化。大气检测仪可以对大气质量进行跟踪采集，检测结果分析处理后通过GPRS系统连接传输到指令发出点。
为保证风机免受风力紊流的影响，风机与大气监测台（仪）间距应保证大于2米。太阳能组件可以围绕塔柱旋转，安装时应尽可能避免太阳能组件接收阳光的遮挡（每天9时至15时），原则上，太阳能组件与大气监测台（仪）的间距应大于大气监测台（仪）的直径距离。
空气净化器可以选择规格为：迪美220V/50HZ/55W。这款空气净化器技术参数为：电源条件：220V，50HZ；噪 音 值：≤37db；额定功率：55W；负离子量：800，0000ions/cm3；产品规格：610*435*215(mm)可采用多台；产品净重7.5kg；最大风量365m3/h。
迪美220V/50HZ/55W空气净化器可以达到的功能为：第一层—HEPA滤网：颗粒物净化效率≥99.9%, 最小净化颗粒达0.01mm。第二层—活性碳滤网：空气氧化物（硫氧化物、碳氢化合物、氮氧化物和碳的氧化物）去除率≥98%。第三层—光触媒滤网：抑制病毒活性，高效杀灭病菌。第四层—离子群：每秒产生800万个负离子形成离子群，可保证45000m3清新自然的生态环境。第五层—臭氧：每小时产生120mg臭氧，有效维持大气中的臭氧量，同时更新空气中的含氧量。
大气监测仪可以选择为：柯内特/大气污染在线自动监测系统，该系统组成：气体分析仪，颗粒物分析仪，温度、压力、流速监测仪，样气采集系统，样气预处理系统，保护反吹系统，自动标定系统，系统控制与数据采集系统。
柯内特/大气污染在线自动监测系统特点：运行稳定，只需一个分析单元即可实现对最多四种烟气成分的监测，包括NOX、SO2、CO和CO2（可根据用户需求选择测量参数）。体现了当今烟气连续监测系统的发展方向。完善的软件支持，支持多线程功能和联机帮助，并且在断电或系统出现死机时，软件可以自动回到原来的运行状态，系统继续运行并且数据不丢失。模块化设计，当系统需要增加测量气体参数时，可以最大限度地利用现有的分析仪器资源，为今后的扩展提供了一个开放的平台。维护简单，费用低。多选择性，可以满足高、中、低端用户的不同需要，用于监测某一区域内的大气情况。远程监控：系统具有接受远程指令的功能，可以通过电话线或GPRS或CDMA与系统连接，输入正确的口令，便可接受远程指令并根据指令进行动作，然后将有关的信息传输给指令发出点，为远程诊断和查询提供了方便。支持一托二，硬件和软件支持一托二的安装，采用PLC方案控制，具有很好的稳定性、可靠性。软件功能完善，可以输出并显示多个测量点的参数、曲线以及多种数据的比较，监测结果一目了然。
控制逆变器：由于空气净化器和空气处理器使用的电压均为AC220V，放电时需要将蓄电池直流电逆变成交流电，控制逆变器是将控制和逆变集成于一体的智能电源。即可控制太阳能组件和风机对蓄电池进行智能充电，同时将蓄电池的直流电能逆变成220V的交流电，供用交流负载使用。
控制逆变器应具有以下功能：防雷击，防水防潮、低温工作、短路保护、多种负载控制方式、过冲保护、失速保护、蓄电池开路保护、夜间防反冲、蓄电池防反接、过放保护、温度补偿。根据需要可以选用太阳能和风能发电的此类产品。
储能设备：蓄电池作为储能设备，具有以下要求：工作温度使用范围为-25～+60℃；蓄电池在环境温度20℃～25℃时的浮充运行寿命应不低于5年。具有较好的循环使用、深度放电、高低温下使用、耐过充能力、欠充电恢复能力。
吊装器：可以选用天津晨辉照明灯具有限公司的自动升降吊装器，该吊装器加电后可以对环绕塔体的物品随意吊装固定和拆卸，方便、安全。
避雷器、风机和太阳能组件均是目前应用比较成熟的产品。不再阐述型号及特殊功能。
本实用新型所涉及到的部件所选用的具体型号，将依据行业规范，结合具体案例的实际情况进行选定。

Claims (1)

1.一种采用太阳能和风能发电的大气监测及空气净化塔，其特征在于：包括避雷器（1）、风机（2）、大气监测仪（3）、太阳能组件（4）、吊装器（5）、空气净化器（6）、塔柱（7）、控制逆变器（8）、储能设备（9）和塔座（10），其中，避雷器（1）固定在塔柱（7）上；风机（2）通过风机支架（11）固定在塔柱（7）的顶部；大气监测仪（3）通过大气监测台（12）固定在塔柱（7）上；太阳能组件（4）通过太阳能组件支架（13）固定在塔柱（7）上；空气净化器（6）通过空气净化器支架（14）用吊装器（5）吊装固定在塔柱7上；；控制逆变器（8）固定置于地面上；塔座（10）固定置于地面下；塔柱（7）的下端固定在塔座（10）上；储能设备（9）埋在与塔座（10）相邻的地面下；避雷器（1）、风机（2）、大气监测仪（3）、太阳能组件（4）、空气净化器（6）和储能设备（9）的引线分别引进塔柱（7）与控制逆变器（8）的引线连接。
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