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太阳能/雨水发电系统技术方案

技术编号:3389075 阅读:278 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术是一种晴天利用太阳能雨天积集雨水用以发电并进行空调的系统,其特征是聚集太阳能发电的阳光反射器的底部在下雨天就积蓄雨水急速流向下面的贮水器使水涡轮旋转而使发电机发电。太阳能或水流所发电能可先向蓄电池组充电再利用,也可直接接到半导体温差电制冷装置上使作为贮水器的两个大铜球壳分别作为吸热端的吸热片和放热端的散热片,既可积蓄雨水加以利用又可调节周围的气温以改善我们的生活环境。(*该技术在2018年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种晴天利用太阳能雨天又可积集雨水利用水流动的能量发电并进行空调的系统,尤其涉及具有一种特殊的阳光反射器的系统,这种聚集太阳能的阳光反射器的底部在下雨天可积蓄雨水向下急流使水涡轮旋转而使发电机发电,所发之电可先充入蓄电池组也可直接接到半导体温差电制冷装置上进行空调。世界上许多城市夏季酷暑,持续十天甚至三十多天气温高达摄氏35度以上,有的城市气温甚至高达摄氏38-39度,更有高达41度的,许多大城市使用数十万台空调器,耗电功率数十万甚至上百万(千瓦),把室内的热量转移到室外,实际上每日消耗的数百万(千瓦小时)的电能全部转变为热量与从室内吸收的热量一起由室外机排放到马路边的人行道上,使整个城市更热!针对上述全世界许多地方酷暑难挡的问题已经专利技术利用太阳能-半导体温差电效应的发电与致冷系统(专利技术专利申请号96103179.4公开号CN1172236A),但是,许多热带地区旱季干热,气温高达40-45度,然后就是闷热的雨季,有许多地方数日甚至数十日连降暴雨造成洪涝灾害,因此,还需要一种晴雨两用的解决方案。本专利技术的目的就是提供一种晴天利用太阳能而在下雨天可积集雨水利用水向下急流的动能发电并进行空调的系统,该系统还可积蓄雨水加以利用。本专利技术的目的是这样来实现的,用一抛物面形状的阳光反射器将大量的太阳能聚集在一热气流发生器上,使其中的空气受热上升冲向涡轮叶片使涡轮旋转带动装在同一转轴上的发电机线圈在强磁场中转动而发电,热气流发生器由两部分组成,它的主体是一圆球形的三层球壳,三个同心球壳的中心处于抛物面的焦点上,最外层球壳是透明材料制成的,从外面可以看到内层用铜或导热性能良好的金属制成的球壳光亮美观,内外两层球壳相距很近,夹层空间很小,最里面一层球壳是用隔热的绝缘材料制成的,在它内部可以安装一台发电机与上面的涡轮叶片配合运转。在圆球与下面阳光反射器之间,还有两块大圆盘,也是热气流发生器的重要组成部分,下面的圆盘是铜制成的,平滑光亮,在它上面的另一块略大一些的圆盘是用透明材料制成的,两圆盘相距很近,夹层的空间很小,两圆盘的中心处用一小圆柱体连接在一起,在透明圆盘靠近中心连接处的周围一圆圈上开8个对称的小圆孔,即每两个相邻的孔与中心联线的夹角都是45度角,每个小圆孔有一根细长的圆管子与它上面透明圆球壳的底部相连通,即8根管子把下面两个圆盘之间的夹层空间与上面两个圆球壳之间的夹层空间连通起来,在透明球壳上面与底部对称的位置上也有8个小圆孔和8根细长的圆管子与在它上面的一个透明的小圆球壳相连通,最上面的这个透明的小圆球壳内安装着涡轮叶片,有一根涡轮与发电机线圈共同的轴贯通上面的小圆球壳和下面三个同心球壳,轴与球壳接触处都装有弹子盘以减少摩擦,涡轮叶片受到下面冲上来的热气流推动,就会旋转起来,因为球壳是透明的,我们可以看见五颜六色的叶片旋转而知道系统在正常运转。太阳能由阳光反射器聚集到铜圆球壳和铜圆盘上再加上直接射来的太阳能使铜球壳和铜圆盘的温度急剧上升散发出大量热量使两夹层内的空气受热成为热气流通过8根管道急速上升冲向装着涡轮叶片的小透明球壳驱动涡轮叶片转动,叶片转动后可吹开小透明球壳周边只能向外开启的百叶窗把气体排出去,而下面铜圆盘周围在阳光反射器包围的空间已经预热过的空气自然从圆盘夹层边缘补充到夹层中来,受热后又成为热气流从8根管道中向上升。形成热气流的关键要铜圆盘温度高,使夹层中空气受热上升。为有效地形成热气流使系统启动并持续正常运转,在铜圆盘与阳光反射器之间安装一组半导体温差电致冷装置(可以采用二级或三级致冷,两端的温差可达60~70摄氏度甚至更高),将铜圆盘连接在放热端作为散热片,而将吸热端与阳光反射器相连接,阳光反射器接受到大量太阳能温度已升高,现在用半导体温差电致冷装置从阳光反射器吸收热量,与输送到半导体温差电致冷装置的电能转变成的热量一起转移到放热端散热片铜圆盘上去,目的就是要使铜圆盘温度急剧上升,使两圆盘夹层中的空气受热向上升形成热气流,我们可以向半导体温差电致冷装置输送适当功率的电能来控制铜圆盘及其周围空气的温度,使那里达到适当高的温度而使它上面的空气受热形成热气流,我们可以从热气流驱动涡轮叶片转动使发电机发电输出的电功率来检验所形成的热气流是否足够,再进一步调整输送给半导体温差电致冷装置的电功率,这可以调节输入的电流或者增减通电的半导体温差电致冷装置的数量来进行,直到达到最佳状态(即发电输出功率减去输送到半导体温差电致冷装置的功率达到最大值)为止。本专利技术的第二部分是利用集积雨水向下流动来发电,方法是在上述阳光反射器的底部开一出口,在出口周围从上到下制成许多螺旋沟道,当降雨时,特别是连降暴雨时,雨水急速流向阳光反射器底部从这一小出口急速向下流动,因为有螺旋沟道流水在出口上面形成旋涡就在旋涡处安装一水涡轮,水急速向下流动就驱动涡轮叶片快速旋转,在阳光反射器距底部稍高一些的部位安装一水密球壳,其中安装一台发电机,发电机的线圈与水涡轮装在同一根轴上和水涡轮叶片一起旋转,水涡轮旋转就使发电机的线圈在磁场中旋转而发电,在出口下面装着一个铜制大球壳为第一贮水器,在它下面在装一个更大的铜球壳为第二贮水器,在两个贮水器接头处安装一套净水装置,使贮入第二贮水器的水就是比较洁净的水,两个贮水器上可安装一些有电磁阀可遥控开关的管道,以便将洁净水输出使用,也可用抽水机抽水贮入第一贮水器,还可以制造一些大容量的雨水集积器,本身不装发电设备,但架高在上述阳光反射器高度之上,在雨停后可将集积的雨水输送到有发电装置的阳光反射器底部去,利用积水发电并积蓄雨水净化后备用。本专利技术第三部分是进行空调,方法是在大铜球壳与上面的小铜球壳之间装一组半导体温差电致冷装置,在夏天酷热时将大铜球壳接在吸热致冷端作为吸热片而将小铜球接在放热端作为散热片,在冬天严寒是将通入电流的方向反转,使大铜球壳成为放热端的散热片而小铜球壳变成吸热致冷端的吸热片,在小铜球壳与抛物面形状的阳光反射器之间装另一组半导体温差电致冷装置,将小铜球壳接在吸热致冷端作为吸热片在夏天就从大铜球壳吸收热量转移到小铜球壳在转移到接在放热端作为散热片的阳光反射器上经过装在阳光反射器与铜圆盘之间的半导体温差电装置的作用又将热量转移到铜圆盘上使铜圆盘温度升高更有利于热气流形成而利用太阳能发电,本专利技术进行空调的方法与现有空调器的不同在于现有空调器要耗费发电厂供给的电能化电费,在酷暑时把室内的热量转移到室外又加上耗电所转变的热量使室外更热而实施本专利技术进行空调是利用太阳能或集积雨水流动的能量发电输入蓄电池组再用于空调的,可以在气温高于摄氏三十五度以上的大热天把蓄于蓄电池组的电能大量供给半导体温差电致冷装置足够的电能使吸热致冷端作为吸热片的大铜球壳温度降低10至20摄氏度甚至更低,使周围气温也随着下降,而把吸收的热量一层一层地向上面转移,面积庞大的阳光反射器把上面温度较高的放热区域与下面的吸热区域分隔开,而下面又分成两层,在中间小铜球壳附近是中间过渡层,最下面大铜球壳近地面的一层温度最低,而且,这一空调系统装在室外,使人们活动的室外空间变得凉爽宜人,在系统附近的房屋可将窗户打开让热气散出去而不像现在使用耗电空调耗电量很大要化很多电费在使用时要把门窗关紧,虽然室内温度降低但空本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能/雨天发电与空调系统,其特征是有一抛物面形状的阳光反射器(1),晴天将太阳能聚集到热气流发生器(2)(3)上使其中的空气受热上升形成热气流推动涡轮叶片旋转使发电机发电,而在雨天利用阳光反射器集积的雨水从底部出口流向下面的贮水器(5)使装在出口处的水涡轮旋转而使发电机发电,太阳能/雨水所发之电可先输入蓄电池组再利用也可直接输入到半导体温差电致冷装置进行空调。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:何铨
申请(专利权)人:何铨
类型:发明
国别省市:31[中国|上海]

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