可控局部大气环流连续发电的技术设想(一)
责任编辑:hylng    浏览:21870次    时间: 2012-06-21 15:04:32      

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摘要: 太阳能又称太阳辐射能,在地球表面的大气层外能量为1.37kW/㎡[1],大气层内地表能量为1 kW /㎡[1].到达地表的太阳能除了被海洋、植被和大气环流吸收一部分外,其他能量都以反射和长波辐射的方式重新回到了太空中。到达地表太阳能总量有17×104 亿kW,是人类活动总..

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 太阳能又称太阳辐射能,在地球表面的大气层外能量为1.37kW/㎡[1],大气层内地表能量为1 kW /㎡[1].到达地表的太阳能除了被海洋、植被和大气环流吸收一部分外,其他能量都以反射和长波辐射的方式重新回到了太空中。到达地表太阳能总量有17×104 亿kW,是人类活动总能量的3.5万倍[1],然而由于太阳能的分散性、随机性、间歇性,导致其利用困难,实际利用率非常低。随着人类活动能量需求的急剧升高、化石能源的枯竭、地球环境的严重污染,寻求替代能源成为社会发展的重要任务。在所有的替代能源中,除了核能、潮汐能、地热能外,象生物质能、水能、风能和化石能源等实际上都是太阳能作用结果的表现。

  在大气层中,局部空气因为受光照、洋流、地热等热载体传热影响,密度、内能发生改变,产生上升和下降运动,从而成为一个较大的能量载体;又因为地球自转所造成的不同纬度线速度不同,惯性力不一样,使得这部分带有能量的空气产生移动就形成了风(参见图一、图二所示)。

  在地况特殊的地方,风能较高,方向稳定,延续时间长,适合我们建造风力电厂,可是像这样能直接利用的风场不是很多。如果利用人为干扰方式生成能量较高、方向稳定、延续时间长的风场来发电,将提高我们对太阳能的利用率。本文对此技术设想加以阐述,抛砖引玉,还望斧正。

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图三 可控局部大气环流连续发电原理图

  1 可控局部大气环流连续发电的技术原理1.1 概述可控局部大气环流连续发电装置由如下六大系统构成:集热系统、蓄热循环系统、热交换循环系统、空气循环系统、发电系统、控制系统(参见图三所示)。

  1 可控局部大气环流连续发电的技术原理1.1 概述可控局部大气环流连续发电装置由如下六大系统构成:集热系统、蓄热循环系统、热交换循环系统、空气循环系统、发电系统、控制系统(参见图三所示)。

  真空集热装置收集太阳的光能并转化成热能,对一次介质水(也可是其他常态为液态、沸点和比热较高的物质)进行加热,实现光能转换成热能;蓄热循环系统为主动循环装置。利用温差控制,将被加热的一次介质水间歇地泵入蓄热池中。为保证连续发电,设置独立多水箱蓄热装置,满足在无光照条件时的连续供热要求。

  热交换循环系统也为主动循环装置。从蓄热水箱中,将符合条件的高热一次介质水泵入热交换装置,加热气体环流通道中的空气;空气循环系统为被动循环装置。循环通道中被加热的空气体积膨胀,推动叶轮旋转,转动的叶轮带动空气泵轮和机械传动装置旋转;空气泵轮又对循环通道中泵入常态空气,继续加热,形成连续不断的风场。

  发电系统由机械传动调速装置和发电机构成,旋转的发电机在满足条件的情况下对外输出电能;控制系统除了完成上述主动循环装置的控制外,还要控制管道系统的阀门开闭、空气泵轮的轴向角度调整等需要控制的工作。

 

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