專利名稱：一種太陽能熱成旋風(fēng)發(fā)電方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及低溫太陽能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用太陽能 的可控?zé)岢尚L(fēng)發(fā)電的方法及其實(shí)現(xiàn)裝置。
背景技術(shù)：
隨著人口增加和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人類對能源的消費(fèi)需求越來越大，煤 炭、石油、天然氣等常規(guī)、 一次能源不僅儲(chǔ)量有限而且不可再生，可 再4:'能源的開發(fā)與利用日益重要。目前大規(guī)模發(fā)展的可再生清潔能源 包括太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等，照射在地球上的太陽能非常巨大，
大約40分鐘照射在地球上的太陽能，便足以供全球人類一年能量的 消費(fèi)。可以說，太陽能是真正取之不盡、用之不竭的能源；而且太陽 能發(fā)電干凈，不產(chǎn)生公害。
采用太陽能發(fā)電主要有兩種方式。第一種方法是光電轉(zhuǎn)換利用 光伏電池發(fā)電，發(fā)電效率可達(dá)10-14%以上，目前技術(shù)條件下光伏電 池發(fā)電的成本昂貴。第二種方法是光熱轉(zhuǎn)換發(fā)電例如把太陽光聚焦 轉(zhuǎn)換為55(TC左右的高溫?zé)崮?，用于加熱熱機(jī)工質(zhì)，再由熱機(jī)將熱能 轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，最后由發(fā)電機(jī)發(fā)電完成機(jī)電能量轉(zhuǎn)換。高溫太陽能熱 發(fā)電的循環(huán)通常采用斯特林循環(huán)，其裝置是外燃式斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)。目 前斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)有一些技術(shù)問題需要進(jìn)一步解決，如膨脹室、壓縮室、 加熱器、冷卻室、再生器等的成本高，熱量損失是內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的2-3倍等，不能批量生產(chǎn)等。又如，利用太陽能集熱器，獲得15(TC以上 的中溫太陽能，利用朗肯循環(huán)發(fā)電。
利用地理和地形條件形成的風(fēng)場進(jìn)行風(fēng)能發(fā)電的技術(shù)得到了開 發(fā)和應(yīng)用，不足之處是風(fēng)能的日變化和季節(jié)變化劇烈，風(fēng)能的獲取與 儲(chǔ)存影響其大規(guī)模應(yīng)用。將太陽能與風(fēng)能方法結(jié)合起來，利用熱成風(fēng) 的原理，建造類似煙囪的風(fēng)塔發(fā)電已經(jīng)進(jìn)入試驗(yàn)階段。太陽能加熱風(fēng) 塔下部的吸熱空間的空氣，熱空氣向上流動(dòng)，帶動(dòng)風(fēng)塔內(nèi)的風(fēng)力發(fā)電 機(jī)發(fā)電。風(fēng)塔一般都要搭建300米的高度，才有可實(shí)際利用的價(jià)值。 為了提高風(fēng)塔的發(fā)電效率，自然上升氣流改變?yōu)樾D(zhuǎn)上升氣流，其方 法主要有兩種 一是"斜門風(fēng)塔"，即建立一座具有數(shù)扇統(tǒng)一斜向開 啟小門的風(fēng)塔，將塔外氣流引入塔內(nèi)形成旋轉(zhuǎn)氣流；二是"偏心射入 氣體"，即在塔的周圍切向射入高溫氣體，由此產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)氣流。專利 CN 96109612.8、 CN 200510054911.3、 CN 200510126606.0 中所公開的的"人造龍巻風(fēng)發(fā)生機(jī)構(gòu)"或"人造龍巻風(fēng)發(fā)電系統(tǒng)"等 屬于此類方法。與太陽能風(fēng)塔相比，目前旋轉(zhuǎn)上升氣流發(fā)電方法存在
著以下不足之處1)仍是利用塔頂與塔底的溫度差，需要建立幾百 米高的塔；2)采用高溫噴射獲得旋轉(zhuǎn)氣流，本身需要耗費(fèi)大量熱能 與動(dòng)量；3)工作一段時(shí)間后，由于在塔內(nèi)水平方向上沒有溫度差，
加上邊界摩擦作用，旋轉(zhuǎn)渦心會(huì)自然消失，沒有持續(xù)穩(wěn)定性，將成為
單純的風(fēng)塔。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種利用太陽能的可控?zé)岢尚L(fēng)發(fā)電的方法及其裝置，實(shí)現(xiàn)低塔、高效、持續(xù)、穩(wěn)定 發(fā)電。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的-
一種太陽能熱成旋風(fēng)發(fā)電方法，首先布置太陽能聚熱棚將自然環(huán) 境中的空氣加熱，然后將加熱后的空氣引向風(fēng)塔，再將熱空氣由徑向 的直線運(yùn)動(dòng)改變?yōu)槔@風(fēng)塔中心的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)布置在風(fēng)塔內(nèi)的葉輪 集發(fā)電裝置使旋風(fēng)流場的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。
一種太陽能熱成旋風(fēng)發(fā)電方法，首先布置太陽能聚熱棚將自然環(huán) 境中的空氣加熱，然后將加熱后的空氣引向風(fēng)塔入口處的旋轉(zhuǎn)風(fēng)門， 通過旋轉(zhuǎn)風(fēng)門將熱空氣由徑向的直線運(yùn)動(dòng)改變?yōu)槔@風(fēng)塔中心的旋轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng)，其次用風(fēng)塔中心的太陽能聚熱板進(jìn)一步對中心氣流進(jìn)行加熱， 加速氣流向上抬起；同時(shí)，用布置在風(fēng)塔周圍的冷卻水套對壁面附近 進(jìn)行冷卻，在壁面附近形成向下的氣流，在太陽能聚熱板和冷卻水套 共同作用下，在風(fēng)塔的徑向截面內(nèi)形成回流，在橫向截面內(nèi)形成環(huán)流， 加劇風(fēng)塔的抽吸效應(yīng)，推動(dòng)布置在風(fēng)塔內(nèi)的葉輪集發(fā)電裝置使旋風(fēng)流 場的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。
一種太陽能熱成旋風(fēng)發(fā)電裝置，包括一風(fēng)塔1，風(fēng)塔1頂端配置 一擴(kuò)壓段2，擴(kuò)壓段2的出口中心配置一葉輪3，葉輪3通過中心軸 4與風(fēng)塔1底部的發(fā)電機(jī)10相連接，風(fēng)塔1下端的周圍配置有太陽 能聚熱棚7，太陽能聚熱棚7通過旋轉(zhuǎn)風(fēng)門8與風(fēng)塔1相接通。風(fēng)塔 1下部周圍還配置有冷卻水套5;在風(fēng)塔1下部、旋轉(zhuǎn)風(fēng)門8上配置 有切向熱風(fēng)補(bǔ)給噴口6，熱風(fēng)補(bǔ)給噴口6的另一端與蓄熱區(qū)相連，切向熱風(fēng)補(bǔ)給噴口 6斜向上布置，與水平面呈3° —6°傾角；在旋轉(zhuǎn) 風(fēng)門8的末端上、風(fēng)塔1中心部位配置有太陽能聚熱板9。
本發(fā)明利用風(fēng)塔1、太陽能聚熱棚7和導(dǎo)向風(fēng)門8產(chǎn)生人工塵巻 風(fēng)或熱成旋風(fēng)；在風(fēng)塔1中心布置葉輪3和傳動(dòng)軸即中心軸4;增設(shè) 輔助加熱裝置即太陽能聚熱板9和冷卻水套5;從而合理地組織了塔 內(nèi)流場，使熱成旋風(fēng)風(fēng)場持續(xù)、穩(wěn)定，推動(dòng)風(fēng)塔上部的葉輪3旋轉(zhuǎn)， 并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)10發(fā)電。


圖1為近地面大氣的羽狀對流圖。
圖2為自然界塵巻風(fēng)形成示意圖。
圖3為熱成旋風(fēng)風(fēng)塔的熱胞示意圖。
圖4為本發(fā)明的熱成旋風(fēng)發(fā)電裝置示意圖。
圖5為本發(fā)明中太陽能存儲(chǔ)區(qū)域分布圖
其中，l為風(fēng)塔，2為擴(kuò)壓段，3為葉輪，4為中心軸，5為冷卻水套， 6為切向熱風(fēng)補(bǔ)給噴口， 7為太陽能聚熱棚，8為旋轉(zhuǎn)風(fēng)門，9為太陽 能聚熱板，IO為發(fā)電機(jī)
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作詳細(xì)說明。 如圖1所示，由于地面局部被強(qiáng)烈加熱，緊靠地面形成一層過熱 空氣層，在豎直方向存在巨大的溫度梯度，這是一種不穩(wěn)定狀態(tài)，地 面上會(huì)隨機(jī)產(chǎn)生上升和下降相交錯(cuò)的羽狀熱對流胞。由于各處受熱不 均，有的對流胞消失了，而有的進(jìn)而發(fā)育成熱氣囊。隨著這些熱氣囊的上升，近地面空氣向熱氣囊處匯聚，補(bǔ)充熱空氣上升造成的空缺， 優(yōu)勢熱氣囊逐漸包挾弱熱氣囊，最終形成一個(gè)上升核心區(qū)。同時(shí)，周 圍的環(huán)境氣流給予熱氣囊一個(gè)初始的角動(dòng)量，角動(dòng)量隨著氣流的匯聚 而逐漸使氣流旋轉(zhuǎn)速度增加。
如圖2所示，如果周圍氣流的角動(dòng)量足夠大，可在上升核心區(qū)的 底部形成高速旋轉(zhuǎn)的垂直旋渦，如果地表有塵土、灰塵以及其它輕細(xì) 的物體，則隨風(fēng)巻起，形成可見的塵柱，即所謂的塵巻風(fēng)。
熱成旋風(fēng)的發(fā)生是隨機(jī)的過程，具體時(shí)間和地點(diǎn)都是不定的。利 用熱成旋風(fēng)的能量，其首要條件是對其發(fā)生的時(shí)間和地點(diǎn)進(jìn)行人為控
制。熱成旋風(fēng)須要滿足的兩個(gè)基本條件為 一是具有強(qiáng)烈的中心上升 運(yùn)動(dòng)的熱對流胞，二是氣團(tuán)具有一定的旋轉(zhuǎn)角動(dòng)量。在第一個(gè)條件中， 熱成旋風(fēng)是由熱胞發(fā)展形成，外圍空氣通過貼近地面的薄層空間被地 面加熱后流向熱胞中心部位，其旋轉(zhuǎn)能量在熱胞中心部位得到加強(qiáng)， 最終形成熱成旋風(fēng)的流場。
如圖3所示，為滿足熱成旋風(fēng)的第一個(gè)條件，在平坦地面上建造 一個(gè)高約30米的風(fēng)塔1;對風(fēng)塔1內(nèi)的空氣進(jìn)行加熱，人為制造一 個(gè)初始熱胞；同時(shí)在塔底周圍搭建距離地面一定高度、由溫室材料如 有機(jī)玻璃制成的太陽能聚熱棚7，太陽能聚熱棚7會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的溫室 效應(yīng)，使得太陽能聚熱棚7下面區(qū)域內(nèi)的空氣被劇烈加熱，但是由于 風(fēng)塔1的煙囪效應(yīng)，塔底周圍的熱空氣被強(qiáng)制吸入風(fēng)塔1內(nèi)，由于流 場的改變，也抑制了周圍其他隨機(jī)熱胞的產(chǎn)生，如此可實(shí)現(xiàn)將更大范 圍的太陽能收集到風(fēng)塔1內(nèi)。為了實(shí)現(xiàn)滿足熱成旋風(fēng)的第二個(gè)條件，可在風(fēng)塔1的入口處安裝導(dǎo)向旋轉(zhuǎn)風(fēng)門8，使進(jìn)入風(fēng)塔1內(nèi)的氣團(tuán)具 有-一定的旋轉(zhuǎn)角動(dòng)量，從而實(shí)現(xiàn)熱成旋風(fēng)的塔內(nèi)流場。
通常，自然界中塵巻風(fēng)的生命周期一般只有十分鐘左右，塵巻風(fēng)
走向消亡的重要原因 一是塵巻風(fēng)中心有一股冷空氣從上向下運(yùn)動(dòng)， 使得流動(dòng)摻混而削弱；二是由于氣流的換熱，使得維持氣團(tuán)旋轉(zhuǎn)上升 運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力一水平方向的溫度梯度被削弱、消失。如圖4所示，本發(fā) 明采用了兩種措施來抑制熱成旋風(fēng)的消弱 一是將葉輪3和傳動(dòng)中心 軸4固定在風(fēng)塔1的中央，可以有效地抑制中央冷空氣向下的運(yùn)動(dòng)； 二是在風(fēng)塔1底部增設(shè)一輔助加熱板即太陽能聚熱板9，在風(fēng)塔1下 部外壁面增設(shè)冷卻水套5，形成風(fēng)塔1內(nèi)中間熱、四周冷的溫度梯度， 維持熱成旋風(fēng)的溫度場和風(fēng)塔內(nèi)的強(qiáng)制對流。只要塔底有持續(xù)的能量 供給，熱成旋風(fēng)便可以持續(xù)。為了保證在夜間也可以發(fā)電，可以通過 蓄熱的方式通過對風(fēng)塔1進(jìn)行熱量補(bǔ)給。蓄熱區(qū)設(shè)置在太陽能熱棚外 圍，如圖5所示，蓄熱區(qū)的大小根據(jù)熱成風(fēng)塔夜間發(fā)電所需熱量來設(shè) 置，蓄熱區(qū)與熱成風(fēng)塔夜之間采用切向熱風(fēng)補(bǔ)給噴口6進(jìn)行連接。當(dāng) 風(fēng)塔中熱風(fēng)量不足時(shí)，開啟蓄熱區(qū)儲(chǔ)存的太陽能進(jìn)行補(bǔ)充，確保熱成 風(fēng)塔連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
在熱成旋風(fēng)風(fēng)塔l的頂端，設(shè)置一擴(kuò)壓段2，擴(kuò)壓段2出口安裝 一葉輪3，葉輪軸與中心軸4聯(lián)接，中心軸4的另一端與發(fā)電機(jī)10 聯(lián)接。熱成旋風(fēng)推動(dòng)葉輪3的葉片旋轉(zhuǎn)，將旋轉(zhuǎn)風(fēng)能轉(zhuǎn)化為葉輪3的 轉(zhuǎn)動(dòng)能，葉輪3中心軸4帶動(dòng)發(fā)電機(jī)10發(fā)電。
綜上所述，如圖4所示， 一種利用太陽能的可控?zé)岢尚L(fēng)發(fā)電裝置涉及的關(guān)鍵裝置部件有風(fēng)塔l一所建造塔的高度大于附近最大熱 胞高度，可以將熱成旋風(fēng)的流場控制在塔內(nèi)；太陽能聚熱棚7 —將塔 底附近的熱空氣抽吸到風(fēng)塔1內(nèi)部，太陽能聚熱棚7以溫室材料如有 機(jī)玻璃等制作，以達(dá)到聚熱引流的目的；旋轉(zhuǎn)風(fēng)門8 —為了有效地形 成旋轉(zhuǎn)上升氣流，在風(fēng)塔l的入口處布置旋轉(zhuǎn)風(fēng)門8，可以加速熱成 旋風(fēng)氣流的產(chǎn)生，使進(jìn)入風(fēng)塔1內(nèi)空氣在風(fēng)門高度內(nèi)任一橫向截面內(nèi) 氣流量一致，徑向截面內(nèi)氣流旋轉(zhuǎn)均勻；太陽能聚熱板9 —是一輔助 加熱器，維持風(fēng)塔1中心的高溫上升氣流，在風(fēng)塔1的中央底部設(shè)計(jì) 太陽能聚熱板9加熱來流空氣，使空氣加速向上運(yùn)動(dòng)，增加底部真空 度以抽吸周圍空氣進(jìn)入風(fēng)塔l內(nèi)部； 一冷卻水套5:在風(fēng)塔中下部外 周布置一層換熱水套5，冷卻周圍空氣，保證熱成旋風(fēng)所需要的溫度 場分布；中心軸4與發(fā)電機(jī)10—在風(fēng)塔1的中心布置中心軸4，將葉 輪3布置在風(fēng)塔的頂部，阻止冷氣流的下沉。
本發(fā)明的太陽能熱成旋風(fēng)發(fā)電裝置工作原理
結(jié)合圖4，太陽能聚熱棚7不僅可以聚積棚中所收集的太陽能， 當(dāng)風(fēng)塔1工作后還可以將棚外的熱空氣抽吸到棚內(nèi)。聚熱棚存在的同 時(shí)也抑制了塔周圍其它熱泡的產(chǎn)生，使太陽能聚熱棚7收集到的熱空 氣運(yùn)動(dòng)方向的唯一性，熱空氣只向塔內(nèi)運(yùn)動(dòng)。太陽能聚熱棚7通過旋 轉(zhuǎn)風(fēng)門8與風(fēng)塔1聯(lián)接，旋轉(zhuǎn)風(fēng)門8的導(dǎo)向功能保證了進(jìn)入氣流沿切 向進(jìn)入塔內(nèi)。旋轉(zhuǎn)風(fēng)門8除導(dǎo)向功能外，另一個(gè)主要的功能就是均分 氣流，旋轉(zhuǎn)風(fēng)門8的導(dǎo)向葉片從風(fēng)塔1外圍一直延伸到風(fēng)塔1的中心， 旋轉(zhuǎn)風(fēng)門8的導(dǎo)向葉片傾角沿風(fēng)塔1徑向變化，能保證了旋轉(zhuǎn)氣流在風(fēng)塔1底均勻分布。旋轉(zhuǎn)氣流在風(fēng)塔1內(nèi)抬起而形成旋轉(zhuǎn)上升氣流。
配合風(fēng)塔1底部中心的太陽能聚熱板9和塔四周的冷卻水套5對旋轉(zhuǎn) 氣流進(jìn)一步加強(qiáng)，'促使風(fēng)塔1內(nèi)塵巻風(fēng)的生成與維持。太陽能聚熱板 9是根據(jù)此處流場的流線而設(shè)計(jì)，可以緩解其對流場的干擾。塔內(nèi)的 旋轉(zhuǎn)氣流經(jīng)塔頂?shù)臄U(kuò)壓段2減速、增壓，并推動(dòng)葉輪3轉(zhuǎn)動(dòng)。葉輪3 通過中心軸4帶動(dòng)底部發(fā)電機(jī)10進(jìn)行工作。中心軸4設(shè)計(jì)在風(fēng)塔1 的中心可以抑制塔內(nèi)塵巻風(fēng)的消失，底部發(fā)電機(jī)IO埋入地下可以避 免其對塔內(nèi)流場的干擾。本發(fā)明的源動(dòng)力來自出地表輻射的太陽能， 收集這些太陽能的裝置是布置在塔周圍的太陽能聚熱棚7。為了彌補(bǔ) 夜間積熱棚7供給熱空氣的不足，設(shè)計(jì)了切向熱風(fēng)補(bǔ)給噴口 6，通過 白天蓄熱的方式在夜間對風(fēng)塔1內(nèi)進(jìn)行熱量補(bǔ)給。切向熱風(fēng)補(bǔ)給噴口 6斜向上布置，與水平面呈3。 一6°傾角，以增加熱氣流向上抬起的
以建造1萬千瓦的太陽能熱成旋風(fēng)發(fā)電站為例，對本發(fā)明的實(shí)施 方式加以說明。在地面平坦的區(qū)域建立風(fēng)塔l，塔高30m，下端直徑 50m，上端直徑10m;擴(kuò)壓口[2]高lm，開口直徑12m;風(fēng)門高lm; 在風(fēng)門同一高度、塔中心底部半徑IO米范圍均勻布置太陽能聚熱棚 7，其直徑為100m，提供熱量為250W/m2。塔體1可采用鋼筋混凝土 結(jié)構(gòu)，也可同太陽能聚熱棚7均采用鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)建輪廓、透明材料有機(jī) 玻璃蒙皮而成。在風(fēng)塔1的外壁布置冷卻水套5，換熱量為250W/m2。
地表24h的年平均輻射強(qiáng)度為0.24kW/m2，即2X105kW/km2。 300K時(shí)，空氣的密度和定壓比熱容分別為=1.29kg/m3 ，cp=1.005kJ/(kg*K)，產(chǎn)生熱成旋風(fēng)空氣平均需要溫升20K，設(shè)計(jì)風(fēng)塔 頂空氣流速v=20m/s，那么需要耗費(fèi)熱能
g二;r.,.v.p.Cp.Ar = 3.14 X 52 X 20 X 1.29 X 1.0058 X 20=4.05 X
104kW
此熱量即為被太陽能聚熱棚7熱空氣從風(fēng)塔1底運(yùn)行到塔頂所能夠產(chǎn) 生的最大理論風(fēng)動(dòng)能。在風(fēng)塔頂，熱成旋風(fēng)推動(dòng)葉片旋轉(zhuǎn)發(fā)電，風(fēng)力 發(fā)電的效率一般為30 40%，那么發(fā)電量可估算為 W=4.05 X 104 X 30%=1.2 X 104 kW
權(quán)利要求
1、一種太陽能熱成旋風(fēng)發(fā)電方法，其特征在于，首先布置太陽能聚熱棚將自然環(huán)境中的空氣加熱，然后將加熱后的空氣引向風(fēng)塔，再將熱空氣由徑向的直線運(yùn)動(dòng)改變?yōu)槔@風(fēng)塔中心的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)布置在風(fēng)塔內(nèi)的葉輪集發(fā)電裝置使旋風(fēng)流場的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種太陽能熱成旋風(fēng)發(fā)電方法，其特 征在于，首先布置太陽能聚熱棚將自然環(huán)境中的空氣加熱，然后將加 熱后的空氣引向風(fēng)塔入口處的旋轉(zhuǎn)風(fēng)門，通過旋轉(zhuǎn)風(fēng)門將熱空氣由徑 向的直線運(yùn)動(dòng)改變?yōu)槔@風(fēng)塔中心的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其次用風(fēng)塔中心的太陽 能聚熱板進(jìn)一步對中心氣流進(jìn)行加熱，加速氣流向上抬起；同時(shí)，用 布置在風(fēng)塔周圍的冷卻水套對壁面附近進(jìn)行冷卻，在壁面附近形成向 下的氣流，在太陽能聚熱板和冷卻水套共同作用下，在風(fēng)塔的徑向截 面內(nèi)形成回流，在橫向截面內(nèi)形成環(huán)流，加劇風(fēng)塔的抽吸效應(yīng)，推動(dòng) 布置在風(fēng)塔內(nèi)的葉輪集發(fā)電裝置使旋風(fēng)流場的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。
3、 一種太陽能熱成旋風(fēng)發(fā)電裝置，其特征在于，包括一風(fēng)塔(l)， 風(fēng)塔(1)頂端配置一擴(kuò)壓段(2)，擴(kuò)壓段(2)的出口中心配置一葉輪(3)， 葉輪(3)通過中心軸(4)與風(fēng)塔(1)底部的發(fā)電機(jī)(10)相連接，風(fēng)塔(l)下 端的周圍配置有太陽能聚熱棚(7)，太陽能聚熱棚(7)通過旋轉(zhuǎn)風(fēng)門(8) 與風(fēng)塔1相接通。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所說的一種太陽能熱成旋風(fēng)發(fā)電裝置，其特 征在于，風(fēng)塔(1)下部周圍還配置有冷卻水套(5)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所說的一種太陽能熱成旋風(fēng)發(fā)電裝置，其特 征在于，在風(fēng)塔(l)下部、旋轉(zhuǎn)風(fēng)門(8)上配置有切向熱風(fēng)補(bǔ)給噴口(6)， 熱風(fēng)補(bǔ)給噴口(6)的另一端與蓄熱區(qū)相連，切向熱風(fēng)補(bǔ)給噴口(6)斜向 上布置，與水平面呈3。 一6°傾角。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所說的一種太陽能熱成旋風(fēng)發(fā)電裝置，其特 征在于，在旋轉(zhuǎn)風(fēng)門(8)的末端上、風(fēng)塔(l)中心部位配置有太陽能聚 熱板(9)。
全文摘要
一種太陽能熱成旋風(fēng)發(fā)電方法及其裝置，該裝置包括一風(fēng)塔1，風(fēng)塔1頂端配置一擴(kuò)壓段2，擴(kuò)壓段2的出口中心配置一葉輪3，葉輪3與發(fā)電機(jī)10相連接，風(fēng)塔1下端的周圍配置有太陽能聚熱棚7，太陽能聚熱棚7通過旋轉(zhuǎn)風(fēng)門8與風(fēng)塔1相接通，風(fēng)塔1下部周圍還配置有冷卻水套5；在風(fēng)塔1下部、旋轉(zhuǎn)風(fēng)門8上配置有切向熱風(fēng)補(bǔ)給噴口6，在旋轉(zhuǎn)風(fēng)門8的末端上、風(fēng)塔1中心部位配置有太陽能聚熱板9；該方法利用風(fēng)塔1、太陽能聚熱棚7和導(dǎo)向風(fēng)門8產(chǎn)生人工塵卷風(fēng)或熱成旋風(fēng)，并合理地組織了塔內(nèi)流場，使熱成旋風(fēng)風(fēng)場持續(xù)、穩(wěn)定，推動(dòng)葉輪3旋轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)10發(fā)電。
文檔編號(hào)F03D1/04GK101307749SQ200810018188
公開日2008年11月19日 申請日期2008年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月14日
發(fā)明者侯雄坡, 馮詩愚, 光 席, 顧兆林, 魯錄義 申請人:西安交通大學(xué)