一种利用气象能产生人造风动力的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种利用气象能产生人造风动力的装置及方法，所述方法包括：所述方法包括：运行时，气象能发电塔上部集风器将吹至塔上的自然风引导进入塔内，并将其方向转换成沿发电塔塔高的纵轴方向，整流成单向的第一人造风，在经流的通道上或出风口处添加风力动力机械装置，利用人造风进行发电。本发明专利技术提供了一种利用气象能产生人造风动力的装置及方法，既可以发挥产能发电作用，又可以达到改善建造地气候条件的效应是非常具有前瞻性的。气候条件的效应是非常具有前瞻性的。气候条件的效应是非常具有前瞻性的。

【技术实现步骤摘要】
一种利用气象能产生人造风动力的装置及方法


[0001]本专利技术涉及人造风驱动风力机械
，具体涉及一种利用气象能产生人造风动力的装置及方法，利用气象能产生人造风驱动风力机械，实现做功、发电的方法和装置。

技术介绍

[0002]全球利用自然环境中的气象能转化成日常所需能源的想法屡见不鲜，但是这些气象能会在持续稳定的供给方面出现不足，因此寻求一种能够使能量转化持续进行的方法是非常重要的。于是一些学者把目光聚焦在引导气流做功发电的设想上，可以通过控制系统中的一些因素来维持气象能的持续转换。
[0003]引导气流做功发电的设想经过了一维数据模型的渐进推理，从能量、动量、质量、浓度等多个物理量方面论证该设想的理论实用价值，对不同湿度、不同温度条件下，该系统产能的效果进行了计算分析，为之后的研究奠定了基础。
[0004]随着对引导气流做功发电系统的深入探索，一方面研究是在沙漠性气候和半沙漠性气候地区建造该气象塔，利用水分蒸发产生下行冷气团，改善建造地小范围的环境气候，达到降温、节能的效果。但在此类应用设计上，该系统规模较小，并且处于研究试验阶段，各方面的效果还有待于进一步的设计完善。与此同时，还有另一个研究方向，学者们开始细化气象塔系统构造及能量形式转化装置的设计，力求能够最大量的捕集、引导气流，或者可以高效的将气象能转化成电能，从而提升整个系统的净发电量。据相关数学模型分析表明，在中东和印度
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巴基斯坦等地建造该发电塔具有较高的发电潜能和经济效益。不过，这种引导气流产生人造风，利用这种人造风发电相关原理的设计和试验仍存在一些问题，例如，建造地对气象塔运行所需要素的限制问题等。
[0005]此外，我国干热河谷地区是具有高温、低湿的河谷地带，全年炎热少雨，年平均气温较高，是气象塔发电系统顺畅运行的绝佳选址之地。同时，由于干热谷地区的气候特征，导致了该地区生态脆弱，水土流失严重，环境修复问题成为一项困扰。如何能够改善干热谷气候条件，使其朝着有利于资源利用的良性方向发展，对于我国的可持续发展具有重要意义。

技术实现思路

[0006]本申请的目的在于提供一种利用气象能产生人造风动力的装置及方法，拟在干热谷地区设计一种利用气象能产生人造风驱动风力机械，实现做功、发电的方法和装置，将利用气象能发电与改善干热谷生态环境两种理念有机的结合在一起。
[0007]为实现上述目的，本申请提供一种利用气象能产生人造风动力的装置，包括发电塔，其特征在于，还包括：
[0008]集风器，设于所述发电塔的塔体上部，所述集风器将吹至塔上的自然风引导进入塔内；
[0009]导风管路，沿所述发电塔的塔体高度的纵轴方向布设，所述导风管路的进风口与
所述集风器对接，将所述自然风的任意风向转换成沿塔高的纵轴方向，整流成单向的第一人造风；
[0010]风力动力组件，设于导风管路中第一人造风的经流通道上或塔体下部的出风口处，所述风力动力组件包括风力发电装置，利用第一人造风进行发电。
[0011]优选的，气象能发电塔外部布设输水管路及水泵；所述发电塔内部布设水滴喷淋系统，水滴喷淋系统的进水口连接所述输水管路及水泵，所述水滴喷淋系统的水滴产生竖直方向的第二人造风。
[0012]优选的，所述发电塔的塔身的具体外形根据建造地的地形做调整。
[0013]优选的，所述集风器沿着塔口360
°
周向等间隔排布。
[0014]优选的，第一人造风与第二人造风的方向呈一致，合成或分别作用于塔体内安装的风力动力组件，用于做功、发电。
[0015]优选的，所述导风管路包括导风管、弯头或挡板，所述导风管沿着塔壁由上至下铺设，导风管的顶部管口设置弯头或挡板，捕集自然风的引导及整流，导风管的整流通道中设置单向阀，避免风产生的不利影响。
[0016]优选的，所述导风管路中还加装风速传感器、控制器单元，由控制单元控制连接单向阀、水滴喷淋系统以及风力动力组件，进行整个气象能人造风系统做功调节。
[0017]本申请提供一种利用气象能产生人造风动力的方法，用于上述任一所述的利用气象能产生人造风动力的装置，其特征在于，所述方法包括：运行时，气象能发电塔上部集风器将吹至塔上的自然风引导进入塔内，并将其方向转换成沿发电塔塔高的纵轴方向，整流成单向的第一人造风，在经流的通道上或出风口处添加风力动力机械装置，利用人造风进行发电。
[0018]优选的，水滴喷淋系统采用水泵从水源处向气象能发电塔顶部喷洒水滴，促进塔内空气形成湿冷气团，产生竖直方向的第二人造风，第二人造风行至塔底部时，由于塔内部与外部形成气压差，从而产生从塔内吹向塔外的风，在经流的通道上或出风口处添加发电装置，充分利用塔底部的风能，将其转换成电能。
[0019]优选的，控制单向阀的开度可控制第一人造风的速率，通过控制喷洒水的水量及水滴的大小可以控制第二人造风的下行速率，所述水滴喷淋系统的喷洒水的水滴大小为15微米至5毫米，第一人造风与第二人造风的综合风速小于每秒36米。
[0020]综上，本专利技术提供了一种利用气象能产生人造风动力的装置及方法，既可以发挥产能发电作用，又可以达到改善建造地气候条件的效应是非常具有前瞻性的。而国际上这种系统装置尚未多见，国内相关研究也是鲜有报道。那么，本专利技术在设计上改进了以往设计的不足之处，结合了气象塔的产能与改善气候的理念，立足于我国气候多样性的优势，对未来相关研究及设计提供重要理论依据。
[0021]本专利技术的的有益效果有如下几方面：
[0022]1.本专利技术以输送水分来驱动塔体内外部空气流动，产生人造风做功发电，受季节性气候影响较小，发电能力持续稳定。集风器可以利用四季自然风，增加气象能的利用率。
[0023]2.能够捕集水平方向的自然风，在引导自然风转变风向的装置上设置了单向阀，大大减弱了自然风利用过程中会出现的逆流、涡流等不利影响。
[0024]3.本专利技术塔体下部排除的湿空气，对改善干热谷地区气候条件具有重要作用，将
气象能发电与改善生态环境有机的结合在一起。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1为本专利技术实施例利用气象能产生人造风动力的装置结构示意图；
[0027]图2为本专利技术实施例利用气象能产生人造风动力的装置竖直剖面结构示意图；
[0028]图3为本专利技术实施例利用气象能产生人造风动力的装置俯视结构示意图；
[0029]图4为本专利技术另一个实施例利用气象能产生人造风动力的装置结构示意图；
[0030]图5为本专利技术另一个实施例利用气象能产生人造风动力的装置竖直剖面结构示意图；
[0031]图6为本专利技术另一个实施例利用气象能产生人造风动力的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用气象能产生人造风动力的装置，包括发电塔，其特征在于，还包括：集风器，设于所述发电塔的塔体上部，所述集风器将吹至塔上的自然风引导进入塔内；导风管路，沿所述发电塔的塔体高度的纵轴方向布设，所述导风管路的进风口与所述集风器对接，将所述自然风的任意风向转换成沿塔高的纵轴方向，整流成单向的第一人造风；风力动力组件，设于导风管路中第一人造风的经流通道上或塔体下部的出风口处，所述风力动力组件包括风力发电装置，利用第一人造风进行发电。2.根据权利要求1所述的一种利用气象能产生人造风动力的装置，其特征在于，气象能发电塔外部布设输水管路及水泵；所述发电塔内部布设水滴喷淋系统，水滴喷淋系统的进水口连接所述输水管路及水泵，所述水滴喷淋系统的水滴产生竖直方向的第二人造风。3.根据权利要求1或2所述的一种利用气象能产生人造风动力的装置，其特征在于，所述发电塔的塔身的具体外形根据建造地的地形做调整。4.根据权利要求1或2所述的一种利用气象能产生人造风动力的装置，其特征在于，所述集风器沿着塔口360
°
周向等间隔排布。5.根据权利要求2所述的一种利用气象能产生人造风动力的装置，其特征在于，第一人造风与第二人造风的方向呈一致，合成或分别作用于塔体内安装的风力动力组件，用于做功、发电。6.根据权利要求1或2所述的一种利用气象能产生人造风动力的装置，其特征在于，所述导风管路包括导风管、弯头或挡板，所述导风管沿着塔壁由上至下铺设，导风管的顶部管口设置弯...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘天博，彭怀明，
申请(专利权)人：北京滤分环保技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：