本发明专利技术公开了一种联合冷凝器和风力机的太阳能发电及海水淡化装置，海水蓄热层底槽吸收太阳辐射加热海水，海水蒸发为水蒸气被从集热棚进口流入的气流携带，湿热空气通过集热棚进入烟囱底部的冷凝器中，经过换热壁面的换热使湿热空气的温度下降，析出的液态水最后被淡水储存池收集，提高海水淡化效果；换热后的空气在烟囱效应的作用下带动涡轮机旋转做功，涡轮机消耗了气流大部分压力势能及部分动能，剩下的小部分压力势能和动能用以驱动气流向烟囱出口逸出，高空风吹动H型垂直轴风力机叶片旋转时，也会带动通风机叶片旋转，旋转的通风机叶片产生的负压使烟囱内外压差进一步加大，从而加速了烟囱内做完功的热气流的排出，强化了烟囱效应。
【技术实现步骤摘要】
一种联合冷凝器和风力机的太阳能发电及海水淡化装置
本专利技术涉及利用太阳能进行发电及海水淡化
，具体涉及一种联合冷凝器和风力机的太阳能发电及海水淡化装置。
技术介绍
太阳能是新能源和可再生能源的一种，具有清洁、环保、持续、长久的优势，成为人们应对能源短缺、气候变化与节能减排的重要选择之一，越来越受到世人的强烈关注。利用太阳能进行发电以及海水淡化，可以充分利用太阳能能量。现有的利用太阳能进行发电及海水淡化装置，如专利200810021605.3公开了一种利用太阳能进行烟囱发电及海水淡化的装置，将太阳能发电和太阳能海水淡化装置组合在一起，虽然提高了太阳能的转换效率，同时能够附加淡水产出，使得海水淡化更具经济效益，但是由于依靠透明盖板来实现水汽冷凝为淡水，利用效率低下，造成热能的无端浪费。并且太阳能烟囱发电系统在烟囱高度和集热棚半径一定的情况下，系统内外的气流密度差是影响系统内外压差大小的主要因素。由于空气密度小，尽管系统能取得可观的内外气流温差，但内外气流密度差并不大，导致内外气流压差也并不大，这制约了系统发电量的提高，这是系统本身的不足。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种联合冷凝器和风力机的太阳能发电及海水淡化装置，通过海水蓄热层和冷凝器实现海水淡化，通过H型垂直轴风力机和通风机整体结构不仅利用高空风资源发电，而且加大了烟囱内部负压从而提高了太阳能烟囱发电系统的发电量。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种联合冷凝器和风力机的太阳能发电及海水淡化装置，其特征是，包括集热棚、冷凝器、涡轮机、烟囱和风力发电装置；所述集热棚包括集热棚底板、覆盖在集热棚底板上方的集热棚盖板，集热棚盖板与集热棚底板之间形成喇叭状的导流腔；导流腔的外环为其进口，内环为其出口；集热棚底部设置淡水储存池和蓄热层，蓄热层位于淡水储存池的外周；所述冷凝器设置于导流腔的中心处，冷凝器包括多层沿集热棚盖板内壁弧形设置的换热壁面，各层换热壁面间隔设置；各层换热壁面的顶端连通分流管，水泵将海水池中的海水引入分流管中；各层换热壁面的末端连通汇流管，汇流管的出口处连通位于底部的蓄热层；各层换热壁面的末端下方设置有淡水收集槽，各层淡水收集槽由导流内管连通，导流内管的出口处连通淡水存储池；所述烟囱为竖直中空圆筒，导流腔的出口与烟囱的下端口连通，且在两者连通的中心处设置所述涡轮机；烟囱的上端口中心处设置风力发电装置；所述风力发电装置包括通风机和风力机，通风机的上方安装所述风力机，涡轮机、通风机和风力机的旋转中心轴与烟囱中心轴重合，风力机的叶片与通风机的叶片刚性连接以带动通风机的叶片转动。进一步的，每层换热壁面包括内外双层壁面形成的圆形腔体，腔体内由沿圆周均匀排列的挡板分隔呈多条冷凝液流道。进一步的，各层换热壁面的顶端处于同一水平面，末端处于同一垂直面。进一步的，汇流管包括对应各层换热壁面末端的圆形第二分支管，各层第二分支管通过竖直设置的第二主干管相连通，第二主干管的末端出口连通海水蓄热层。进一步的，淡水收集槽的一端位于换热壁面末端下表面的下方，其表面呈流线形，另一端呈弯勾形与换热壁面的末端开口相对。进一步的，淡水存储池的上方设有盖板。进一步的，进一步的，所述通风机为轴流式通风机，所述风力机为H型垂直轴风力发电机。进一步的，通风机叶片与风力机叶片一一对应垂直连接。与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：本专利技术将海水用作冷却液，不仅利用海水实现湿热空气的冷凝和淡水的析出，而且冷凝器反过来对海水起到预热作用，使能量得到充分的利用；通过H型垂直轴风力机和通风机整体结构不仅利用高空风资源发电，而且加大了烟囱内部负压从而提高了太阳能烟囱发电系统的发电量。分流管和汇流管起到均匀分配流量的作用，加强了换热壁面的换热效果，提高了冷凝器的换热效率。本专利技术一方面实现太阳能和风能的综合利用，另一方面实现淡水产出，能解决缺水地区的供水问题。附图说明图1是本专利技术发电及海水淡化装置的结构示意图；图2是本专利技术中冷凝器的结构示意图；图3是冷凝器中换热壁面的截面图；图4是冷凝器中分流管的俯视图；图5是冷凝器中汇流管的主视图；图6是冷凝器中淡水收集槽的结构示意图；图7是风力发电装置的结构示意图；图8是风力发电装置的俯视图。附图标记：1、蓄热层；11、限流阀；12、隔板；2、集热棚；21、集热棚底板；22、集热棚盖板；3、冷凝器；31、换热壁面；311、挡板；312、冷凝液流道；32、分流管；321、第一主干管；322、第一分支管；33、水泵；34、汇流管；341、第二分支管；342、第二主干管；35、淡水收集槽；36、导流内管；37、淡水储存池；38、盖板；4、涡轮机；5、烟囱；6、风力发电装置；61、主轴；62、上连杆；63、风力机叶片；64、支座；65、发电机组；66、通风机叶片。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。在本专利技术专利的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术专利的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术专利中的具体含义。本专利技术的一种联合冷凝器和风力机的太阳能发电及海水淡化装置，如图1至图8所示，包括集热棚2、冷凝器3、涡轮机4、烟囱5和风力发电装置6；所述集热棚2包括集热棚底板21、覆盖在集热棚底板21上方的集热棚盖板22，集热棚盖板22与集热棚底板21之间形成喇叭状的导流腔；导流腔的外环为其进口，内环为其出口；集热棚1底部设置淡水储存池37和蓄热层1，蓄热层1位于淡水储存池37的外周；所述冷凝器3设置于导流腔的中心处，冷凝器3包括多层沿集热棚盖板22内壁弧形设置的换热壁面31，各层换热壁面31间隔设置；各层换热壁面31的顶端连通分流管32，水泵33将海水池中的海水引入分流管32中；各层换热壁面31的末端连通汇流管34，汇流管34的出口处连通位于底部的蓄热层1；各层换热壁面34的末端下方设置有淡水收集槽35，各层淡水收集槽35由导流内管36连通，导流内管36的出口处连通淡水存储池37；所述烟囱5为竖直中空圆筒，导流腔的出口与烟囱5的下端口连通，且在两者连通的中心处设置所述涡轮机4；烟囱5的上端口中心处设置风力发电装置6；所述风力发电装置6包括通风机和风力机，通风机的上方安装所述风力机，涡轮机、通风机和风力机的旋转中心轴与烟囱中心轴重合，风力机的叶片与通风机的叶片刚性连接以带动通风机叶片转动。在本实施例中，冷凝器3位于集热棚2本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种联合冷凝器和风力机的太阳能发电及海水淡化装置，其特征是，包括集热棚、冷凝器、涡轮机、烟囱和风力发电装置；所述集热棚包括集热棚底板、覆盖在集热棚底板上方的集热棚盖板，集热棚盖板与集热棚底板之间形成喇叭状的导流腔；导流腔的外环为其进口，内环为其出口；集热棚底部设置淡水储存池和蓄热层，蓄热层位于淡水储存池的外周；所述冷凝器设置于导流腔的中心处，冷凝器包括多层沿集热棚盖板内壁弧形设置的换热壁面，各层换热壁面间隔设置；各层换热壁面的顶端连通分流管，水泵将海水池中的海水引入分流管中；各层换热壁面的末端连通汇流管，汇流管的出口处连通位于底部的蓄热层；各层换热壁面的末端下方设置有淡水收集槽，各层淡水收集槽由导流内管连通，导流内管的出口处连通淡水存储池；所述烟囱为竖直中空圆筒，导流腔的出口与烟囱的下端口连通，且在两者连通的中心处设置所述涡轮机；烟囱的上端口中心处设置风力发电装置；所述风力发电装置包括通风机和风力机，通风机的上方安装所述风力机，涡轮机、通风机和风力机的旋转中心轴与烟囱中心轴重合，风力机的叶片与通风机的叶片刚性连接以带动通风机的叶片转动。
【技术特征摘要】
1.一种联合冷凝器和风力机的太阳能发电及海水淡化装置，其特征是，包括集热棚、冷凝器、涡轮机、烟囱和风力发电装置；所述集热棚包括集热棚底板、覆盖在集热棚底板上方的集热棚盖板，集热棚盖板与集热棚底板之间形成喇叭状的导流腔；导流腔的外环为其进口，内环为其出口；集热棚底部设置淡水储存池和蓄热层，蓄热层位于淡水储存池的外周；所述冷凝器设置于导流腔的中心处，冷凝器包括多层沿集热棚盖板内壁弧形设置的换热壁面，各层换热壁面间隔设置；各层换热壁面的顶端连通分流管，水泵将海水池中的海水引入分流管中；各层换热壁面的末端连通汇流管，汇流管的出口处连通位于底部的蓄热层；各层换热壁面的末端下方设置有淡水收集槽，各层淡水收集槽由导流内管连通，导流内管的出口处连通淡水存储池；所述烟囱为竖直中空圆筒，导流腔的出口与烟囱的下端口连通，且在两者连通的中心处设置所述涡轮机；烟囱的上端口中心处设置风力发电装置；所述风力发电装置包括通风机和风力机，通风机的上方安装所述风力机，涡轮机、通风机和风力机的旋转中心轴与烟囱中心轴重合，风力机的叶片与通风机的叶片刚性连接以带动通风机的叶片转动。2.根据权利要求1所述的一种联合冷凝器和风力机的太阳能发电及海水淡化装置，...
【专利技术属性】
技术研发人员：左潞，周晓天，陈佳俊，何新屹，丁玲，王嘉良，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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