一种联合风力增压型烟囱进行太阳能发电及海水淡化的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种联合风力增压型烟囱进行太阳能发电及海水淡化的装置，包括海水淡化装置、集热棚、烟囱、涡轮机和风力增压装置。烟囱顶部采用H型垂直轴风轮叶片和通风机叶片刚接成一个整体，高空风吹动H型垂直轴风轮叶片旋转时，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。本发明专利技术通过风力增压装置加大了烟囱内部负压从而显著地提高了太阳能烟囱发电系统的发电量，同时还附带淡水产出，极大提高了太阳能综合利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种联合风力增压型烟囱进行太阳能发电及海水淡化的装置
本专利技术涉及利用太阳能进行发电及海水淡化
，具体涉及一种联合太阳能烟囱发电、风力增压和海水淡化的综合装置。
技术介绍
随着全球经济的迅速发展，化石燃料的消耗速度加大，能源供需矛盾以及环境问题非常突出，优化能源结构迫在眉睫。太阳能作为一种持久而环保的能源，能够有效应对能源短缺和气候变化等问题。太阳能烟囱技术综合了蓄热技术、烟囱技术、风力涡轮机发电技术于一体，具有维修方便、运行可靠、使用周期长等优点，是实现大规模开发和利用太阳能的可行途径之一，拥有巨大的应用前景。淡水是我们日常生活中不可分割的必需品，然而近几年来，由于经济的快速发展，人口的膨胀，淡水短缺问题对人类已经造成了严重的威胁，并引起了世界各地的重视。海水淡化是目前获得大量淡水从而解决淡水短缺问题的最普遍的方法之一。但是，海水淡化是一种高耗能的方式，以环境友好方式利用可再生能源驱动的海水淡化系统作为一种创新的方法，目前已经得到广泛关注。然而，单一的太阳能烟囱发电系统由于太阳能的转换效率一般不到1％，而且受气候和天气影响很大，这种太阳能烟囱发电形式很难大规模商业化。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。现有的联合海水淡化太阳能烟囱发电装置，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，但是这种系统并没有改善系统内外气流的压差，又由于综合系统中有一部分能量被凝结的淡水带走，导致了系统的集热棚内气流温度稍有下降，反而进一步减小了综合系统的内外压差，造成发电量的下降。
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，提供了一种联合风力增压型烟囱进行太阳能发电及海水淡化的装置，综合利用太阳能烟囱进行发电及海水淡化，通过在烟囱顶部加装H型垂直轴风轮叶片，让H型垂直轴风轮叶片直接带动通风机叶片旋转产生负压，从而提高整个烟囱内部的负压值，不仅了提高了系统发电量，同时提高了系统淡水产量。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种联合风力增压型烟囱进行太阳能发电及海水淡化的装置，其特征是，包括海水淡化装置、集热棚、烟囱、涡轮机和风力增压装置；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；所述海水淡化装置包括位于底部的蒸馏池底槽，蒸馏池底槽沿集热棚底板环形设置，蒸馏池底槽的外环侧设有位于底端的浓盐水出口、与海水层相连通的海水进口和位于上端的淡水出口；蒸馏池底槽内沿径向等间距布置多组玻璃隔板支架，相邻两组玻璃隔板支架的上端斜向设置有玻璃隔板，各玻璃隔板支架上在与玻璃隔板低端连接处的下端设有向内侧上方延伸的弧形淡水收集器，相邻淡水收集器之间沿底部设有连通两者的引流槽，最外层引流槽的出口处连通淡水出口；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；所述风力增压装置包括设置在烟囱上端口空腔内的支撑板，支撑板中心处垂直连接主轴，主轴的下端沿圆周设有通风机叶片，上端沿圆周设置H型垂直轴风轮叶片，H型垂直轴风轮叶片的下端与通风机叶片刚性连接。进一步的，淡水收集器为一个四分之一圆的环状。进一步的，蒸馏池底槽采用吸收率范围为0.9～0.94的具有选择性涂层的不锈钢板。与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：本专利技术通过风力增压装置加大了烟囱内部负压从而显著地提高了太阳能烟囱发电系统的发电量，同时还附带淡水产出，极大提高了太阳能综合利用率。附图说明图1是本专利技术装置的结构示意图；图2是本专利技术装置中海水淡化装置的局部结构示意图；图3是海水淡化装置中玻璃隔板支架的局部放大图；图4是海水淡化装置的俯视图；图5是本专利技术装置中H型垂直轴风轮增压系统局部放大图；图6是本专利技术装置中H型垂直轴风轮增压系统俯视图。附图标记：1、海水淡化装置；11、浓盐水出口；12、海水进口；13、淡水出口；14、海水层；15、淡水收集器；16、玻璃隔板支架；17、玻璃隔板；18、引流槽；19、蒸馏池底槽；2、集热棚；21、集热棚盖板；22、集热棚底板；3、涡轮机；4、烟囱；5、风力增压装置；51、H型垂直轴风轮叶片；52、通风机叶片；53、主轴；54、支撑板；55、轴承；56、烟囱壁面。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。如图1所示，本专利技术的一种联合风力增压型烟囱进行太阳能发电及海水淡化的装置，其特征是，包括海水淡化装置1、集热棚2、烟囱4、涡轮机3和风力增压装置5。如图2所示，集热棚2包括集热棚底板22、覆盖在集热棚底板22上方的集热棚盖板21，集热棚盖板21与集热棚底板22之间形成喇叭状的导流腔；导流腔从下往上逐渐变窄。海水淡化装置1包括位于底部的蒸馏池底槽19，如图2所示(图2中仅显示了右侧海水淡化装置的局部放大结构)，蒸馏池底槽19沿集热棚底板22环形设置，蒸馏池底槽19的外环侧设有位于底端的浓盐水出口11、与海水层14相连通的海水进口12和位于上端的淡水出口13；蒸馏池底槽19内沿径向等间距布置多组玻璃隔板支架16，相邻两组玻璃隔板支架16的上端斜向设置有玻璃隔板17，玻璃隔板支架与玻璃隔板之间的连接关系如图3所示，玻璃隔板17一端连接位于内侧(图中是左侧)的玻璃隔板支架16的底端，另一端连接位于外侧的玻璃隔板支架16的中间段，各玻璃隔板支架16上在与玻璃隔板低端连接处的下端设有向内侧上方延伸的弧形淡水收集器15，相邻淡水收集器之间沿弧形底部设有连通两者的引流槽18，最外层引流槽18的出口处连通淡水出口13。蒸馏池底槽19为具有选择性吸收涂层的不锈钢板，吸收率在0.9～0.94之间。淡水收集器与引流槽的连接关系如图4所示，玻璃隔板支架16和淡水收集器15是绕着集热棚中心一环一环分布的，从玻璃隔板17上冷凝获得的淡水沿着玻璃隔板支架16落入淡水收集器15中，如果没有引流槽18，那么所产生的淡水只会在一环又一环的淡水收集器15中，无法排出到外面；而引流槽18的作用就是在相邻的淡水收集器之间开一个连通的通道，让所有的淡水收集器15联通，进而从淡水出口13流出。淡水收集器15优选的为一个四分之一圆的环状，固定在玻璃隔板支架16上。规则的圆弧状可以有利于快速收集淡水。烟囱4为竖直中空圆筒，导流腔的出口与烟囱4的下端口连通，且在两者连通的中心处设置所述涡轮机3；所述风力增压装置5包括设置在烟囱4上端口空腔内的支撑板54，如图5和图6所示，支撑板54的外侧圆周固定在烟囱壁面56上，支撑板54中心处通过轴承55垂直连接主轴53，主轴53的下端沿圆周设有通风机叶片52，上端沿圆周设置H型垂直轴风轮叶片51，H型垂直轴风轮叶片51与通风机叶片52刚性连接。通风机叶片52，既能起到支撑作用，又能产生从下部的抽风效果。支撑板54为沿圆周设有多本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种联合风力增压型烟囱进行太阳能发电及海水淡化的装置，其特征是，包括海水淡化装置、集热棚、烟囱、涡轮机和风力增压装置；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；所述海水淡化装置包括位于底部的蒸馏池底槽，蒸馏池底槽沿集热棚底板环形设置，蒸馏池底槽的外环侧设有位于底端的浓盐水出口、与海水层相连通的海水进口和位于上端的淡水出口；蒸馏池底槽内沿径向等间距布置多组玻璃隔板支架，相邻两组玻璃隔板支架的上端斜向设置有玻璃隔板，各玻璃隔板支架上在与玻璃隔板低端连接处的下端设有向内侧上方延伸的弧形淡水收集器，相邻淡水收集器之间沿底部设有连通两者的引流槽，最外层引流槽的出口处连通淡水出口；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；所述风力增压装置包括设置在烟囱上端口空腔内的支撑板，支撑板中心处垂直连接主轴，主轴的下端沿圆周设有通风机叶片，上端沿圆周设置H型垂直轴风轮叶片，H型垂直轴风轮叶片的下端与通风机叶片刚性连接。

【技术特征摘要】
1.一种联合风力增压型烟囱进行太阳能发电及海水淡化的装置，其特征是，包括海水淡化装置、集热棚、烟囱、涡轮机和风力增压装置；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；所述海水淡化装置包括位于底部的蒸馏池底槽，蒸馏池底槽沿集热棚底板环形设置，蒸馏池底槽的外环侧设有位于底端的浓盐水出口、与海水层相连通的海水进口和位于上端的淡水出口；蒸馏池底槽内沿径向等间距布置多组玻璃隔板支架，相邻两组玻璃隔板支架的上端斜向设置有玻璃隔板，各玻璃隔板支架上在与玻璃隔板低端连接处的下端设有向内侧上方延伸的弧形淡水收集器，相邻淡水收集器之间沿底部设有连通两者的引...

【专利技术属性】
技术研发人员：左潞，陈佳俊，周晓天，许波峰，唐植懿，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32