[实用新型]太阳能烟囱电站内部的温室建筑

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种温室建筑技术 

背景技术

随着社会生产力的发展，能源短缺、温室效应和环境污染已成为全球性问题。寻求清洁能源利用新技术已成为世界上研究的热点技术之一。太阳能作为一种清洁的可再生能源对人类来说几乎是取之不尽，用之不竭的。在各种可再生能源中，太阳能是最重要的基本能源，生物质能、风能、水能、潮汐能都是来自于太阳能。比如生物质能是生物将太阳能储存在体内，再通过物理、化学方法就可以将储存在生物体内的能量转化为我们所需的能源。与其他可再生能源相比，太阳能具有很多其它能源所不能具备的优点： 

①储量的“无限性”

太阳每秒钟放射的能量大约是16×1023kW，一年内到达地球表面的太阳能总量折合标准煤约1892×1013千亿吨，是目前世界主要能源已探明储量的一万倍。相对于常规能源的有限性，太阳能具有储量的“无限性”，取之不尽，用之不竭。

②存在的普遍性

相对于其它能源来说，太阳能对于地球上绝大多数地区具有存在的普遍性，可就地取用。这就为常规能源缺乏的国家和地区解决能源问题提供了美好前景。

③利用的清洁性

太阳能同风能、潮汐能等洁净能源一样，其开发利用时几乎不产生任何污染。

④利用的经济性

可以从两个方面看太阳能利用的经济性。一是太阳能取之不尽，用之不竭，而且在接收太阳能时不征收任何“税”，可以随地取用；二是在目前的技术发展水平下，太阳能利用不仅可能而且可行。因此，太阳能必将在世界能源结构转换中担当重任，将成为理想的替代能源。

目前太阳能热利用技术成熟，并已形成产业的当属太阳能热水器和太阳能热发电。在世界范围内，太阳能热水器技术已很成熟，并已形成行业，正在以优良的性能不断地冲击电热水器市场和燃气热水器市场。随着世界范围内环保意识和节能意识的普遍提高，太阳能热水器必将逐步替代电热水器和燃气热水器。虽然太阳能热水器目前仍存在市场价格高、受季节和天气影响的不利因素，但太阳能热水器具有低成本运行、安全、无污染等优势，而且随着技术的发展其经济性也逐渐显露出来。

在太阳能热发电方面，目前应用比较广泛的有三种，即线聚焦抛物面槽式太阳能热发电技术(简称抛物面槽式)、点聚焦中央接收式太阳能热发电技术(简称塔式)及点聚焦抛物面盘式太阳能热发电技术(简称抛物面盘式)。这三种技术的发电原理都是利用一种类似接受器的设备——定日镜，连续不断的接受太阳辐射的能量，然后将吸收接受到的能量通过流体吸收，产生蒸汽驱动涡轮机进行发电。上述的几种太阳能热发电技术已经比较成熟了，但它们设备昂贵且易损坏，使得它们的投资及维护费用相当高，在我国推广目前应该说是不太实际的。另外一种目前研究的较多的太阳能发电技术是太阳能光伏电池，但是由于太阳能电池的核心——光伏转换功能材料的价格太贵而阻碍了其推广应用。太阳能烟囱发电技术具有设备简单、投资费用低、占地面积大的特点，正好适合我国西部经济不是很宽松、太阳能资源丰富、荒地多的情况， 所以这种太阳能发电技术被许多国内外能源专家所看好。

太阳能热气流发电系统（也叫太阳能烟囱电站）由太阳能集热棚、太阳能烟囱以及涡轮发电机组3个基本部分所构成。太阳能集热棚在一块太阳辐照强、绝热性能比较好的地面上，集热棚和地面有一定间隙，可以让周围空气进入系统：集热棚中间离地面一定距离处装着烟囱，在烟囱底部装有涡轮机，太阳光照射集热棚，集热棚下面的地面吸收透过覆盖层的太阳辐射能，并加热地面和集热棚覆盖层之间的空气，使集热棚内空气温度升高，密度下降，从而引起空气沿着烟囱上升，同时集热棚周围的冷空气不断进入系统进行补充，从而形成空气循环流动。当集热棚内的空气流到烟囱底部的时候，由于烟囱效应在烟囱内将形成强大的气流，利用这股强大的气流推动装在烟囱底部的涡轮机，带动发电机发电。在空气流动过程中，伴随着三个能量转换的过程，首先空气被加热，太阳能转化为空气内能：由于空气在烟囱内的上升流动，内能转变为动能；当空气流到涡轮机时，气流推动涡轮机转子转动，动能又转化成我们所需的电能。