利用山体密封增压的太阳能热气流发电聚风排气塔

摘要

本发明提供一种利用山体密封增压的太阳能热气流发电聚风排气塔，包括阳光大棚，阳光大棚上端通过过渡气道连接山体气道，所述山体气道纵向开设在山体内，所述山体气道包括内壁层和过滤层，所述过滤层设置在内壁层的外侧，所述内壁层设置有流道，所述山体具有内部水系，内部水系连通山体气道。本发明建筑结构稳定、抗震，山体气道设置于山体内，可充分利用地热源，确保连接气道的气密性，连接气道保温增温，降低储备太阳热能的损耗，降低运行成本，消除建筑垃圾并利用大量爆破开挖石材替代建材，降低建设成本保护山体自然环境。

权利要求

1.利用山体密封增压的太阳能热气流发电聚风排气塔，其特征在于：包括阳光大棚，阳光大棚上端通过过渡气道连接山体气道，所述山体气道纵向开设在山体内，所述山体气道包括内壁层和过滤层，所述过滤层设置在内壁层的外侧，所述内壁层设置有流道，所述山体具有内部水系，内部水系连通山体气道。

2.根据权利要求1所述的利用山体密封增压的太阳能热气流发电聚风排气塔，其特征在于：所述山体气道的内腔由主气道腔和环设在主气道腔一圈的五个螺旋气道腔构成，所述主气道腔与五个螺旋气道腔连通，五个螺旋气道腔沿主气道腔螺旋上升；所述过渡气道内由连接阳光大棚的五组内气道构成，五组内气道分别连接五个螺旋气道。

3.根据权利要求1所述的利用山体密封增压的太阳能热气流发电聚风排气塔，其特征在于：所述山体气道由上至下，其内径由三十米过渡到四十米。

4.根据权利要求1所述的利用山体密封增压的太阳能热气流发电聚风排气塔，其特征在于：所述过滤层由碎沙石构成。

5.根据权利要求1所述的利用山体密封增压的太阳能热气流发电聚风排气塔，其特征在于：所述流道在山体气道上由外至内倾斜向下设置。

6.根据权利要求1所述的利用山体密封增压的太阳能热气流发电聚风排气塔，其特征在于：所述内壁层为混凝土层。

7.根据权利要求1所述的利用山体密封增压的太阳能热气流发电聚风排气塔，其特征在于：所述山体气道设置有横向贯穿内壁层和过滤层的铆钉结构，铆钉结构固定在山体内，对过滤层和内壁层进行支撑固定。

8.根据权利要求1所述的利用山体密封增压的太阳能热气流发电聚风排气塔，其特征在于：所述山体气道在海拔800米的山体上建造，采用爆破技术在山体上开设出纵向800米高的山体气道，山体气道下端通过过渡气道连接零海拔的阳光大棚，山体气道上端连接建造在山体顶部的360米高的人造聚风排气塔。

说明书

利用山体密封增压的太阳能热气流发电聚风排气塔

技术领域

[0001] 本发明涉及太阳能发电技术领域，尤其涉及一种利用山体密封增压的太阳能热气流发电聚风排气塔。

背景技术

[0002] 进入21世纪，石化能源的短缺和煤炭资源的匮乏，同时又造成了电力资源的紧张，而遍及各地的火力发电排放、汽车尾气排放及工业污染这三大排放又促使空气环境的急剧
恶化，并已严重的威胁着国家能源的安全和国民赖以生存的空气环境质量。这种状况已到
了非解决不可的地步。

[0003] 所以充分利用可再生的太阳能源、风力资源以及地下热能源，并将其转化成洁净环保的新能源，已成为全体国民的当务之急。但实际情况并不乐观，例如，太阳能源和风力
资源的利用现状，虽有一定的起色却成效渺茫……

[0004] 大自然的各种资源都是可以开发的，包括太阳热能的开发和储存、太阳能源智能利用、太阳能量的激光转化、自然风能的可控控制利用和人造风能、地球引力的借助和储
存、雷电(闪)电力资源的收集、自然(环境)灾害状况的控制和利用等等，如何充分利用这些
资源已成为人类不懈努力的方向。

[0005] 例如风能发电项目，现有技术始终未能突破几兆瓦的装机容量，更由于自然环境的无法控制，使得项目投资成本和运行成本大大提高，设备运行安全和并网质量很难如愿。

[0006] 太阳能气流发电是利用太阳能产生热气流，再利用热气流驱动机组发电。产生热气流的是阳光大棚和收集到的太阳热能，阳光大棚顶部连接烟囱(高塔)。这套系统的一个
缺点是烟囱(高塔)尺寸太大以及建造这样一座烟囱(高塔)所需费用太高。

[0007] 太阳能气流发电项目中，高耸入云的1000米热气流发电塔(烟囱)，采用传统烟囱结构建造难度很大，且不说热力学定律不足的烦恼，更不用考虑 地下建筑和稳固方案，单
单考虑该项目用什么材料建设，就已经是现有技术很难解决的问题了。

发明内容

[0008] 本发明的目的在于提供一种利用山体密封增压的太阳能热气流发电聚风排气塔，以解决上述技术问题。

[0009] 本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

[0010] 利用山体密封增压的太阳能热气流发电聚风排气塔，其特征在于：包括阳光大棚，阳光大棚上端通过过渡气道连接山体气道，所述山体气道纵向开设在山体内，所述山体气
道包括内壁层和过滤层，所述过滤层设置在内壁层的外侧，所述内壁层设置有流道，所述山
体具有内部水系，内部水系连通山体气道。

[0011] 所述山体气道的内腔由主气道腔和环设在主气道腔一圈的五个螺旋气道腔构成，所述主气道腔与五个螺旋气道腔连通，五个螺旋气道腔沿主气道腔螺旋上升；所述过渡气
道内由连接阳光大棚的五组内气道构成，五组内气道分别连接五个螺旋气道。螺旋气道可
使热气流在山体气道内螺旋上升，可提高热气流动力，同时可充分利用山体气道内渗出的
地下水，使其转化为热气流，以增大风压。

[0012] 所述山体气道由上至下，其内径由三十米过渡到四十米，具有增压的作用。

[0013] 所述过滤层由碎沙石构成，过滤层的厚度为3-8cm，山体内部水系里流动的地下水，依次穿过过滤层、内壁层进入到山体气道内部，在热气流的作用下变成水蒸气，进步一
补充和增大热气流的强度。

[0014] 过滤层的设置可以过滤地下水体中的过多的矿物质，避免在烟道内部沉积。

[0015] 所述流道在山体气道上由外至内倾斜向下设置，内壁层上的流道倾斜向下设置，可以使水体能够顺利进入山体气道内。

[0016] 所述内壁层为混凝土层。

[0017] 所述山体气道设置有横向贯穿内壁层和过滤层的铆钉结构，铆钉结构固 定在山体内，对过滤层和内壁层进行支撑固定，以保证山体气道内壁的稳固性。

[0018] 所述山体气道在海拔800米的山体上建造，采用爆破技术在山体上开设出纵向800米高的山体气道，山体气道下端通过过渡气道连接零海拔的阳光大棚，山体气道上端连接
建造在山体顶部的360米高的人造聚风排气塔。

[0019] 阳光大棚吸收太阳能，产生热气流，通过过渡气道进入山体气道，最后由人造聚风排气塔排出，气道内设置的发电机即可利用热气流发电。

[0020] 本发明的有益效果是：

[0021] 本发明建筑结构稳定、抗震，山体气道设置于山体内，可充分利用地热源，确保连接气道的气密性，连接气道保温增温，降低储备太阳热能的损耗，降低运行成本，消除建筑
垃圾并利用大量爆破开挖石材替代建材，降低建设成本保护山体自然环境。

附图说明

[0022] 图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

[0023] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非
全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得
其它实施例，都属于本发明的保护范围。

[0024] 下面结合附图描述本发明的具体实施例。

[0025] 如图1所示，一种利用山体密封增压的太阳能热气流发电聚风排气塔，

[0026] 包括阳光大棚1，阳光大棚1上端通过过渡气道2连接山体气道3，山体气道3纵向开设在山体5内，山体气道3包括内壁层31和过滤层33，过滤层33设置在内壁层31的外侧，内壁
层31设置有流道32，山体5具有内部水系，内部水系连通山体气道3。

[0027] 选择海拔高度800米的山体定位比较合适，为降低建设成本应考虑选择贫瘠山地和朝南方向具备大面积沉降式簸箕型场地为好，发电系统采用分布设置的涵道式高效磁悬
浮风力发电机组，增设太阳低高温热能叠加式双向收集系统，完善低高温太阳热能双储备
双传输系统，具备人造风能与高海拔区域自然风能双向发电系统，完善零海拔位巨型太阳
集热大棚直至合适海拔定位区山地聚风排气塔的大型连接气道等，更是为该项目增补热力
学第二定律不足采用的多项重大创新填补措施。

[0028] 三百六十米高的太阳热能聚风排气塔最佳海拔安装位(海拔高度800米)的选定，是提高太阳热气流发电项目中的太阳热能利用率提升太阳热发电效率极其重要的前期工
作，充分利用太阳热能风能地热能是支撑本项目的三大能量来源依托，本实施例依据海拔
高度每升高十米大气压力下降100pa的自然现象，正确选择海拔高度800米的山地定位比较
合适。

[0029] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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发明和简化描述，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发明的限制。

[0030] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，
除非另有明确具体的限定。

[0031] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本发
明中的具体含义。

[0032] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它
们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特
征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在
第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示
第一特征水平高度小于第二特征。

[0033] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明
的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种
变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所
附的权利要求书及其等效物界定。