太阳能综合利用环保生态智能循环系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种太阳能综合利用环保生态智能循环系统，其特征在于，包括箱体（1）和高空导管（2）；箱体（1）的顶部透明，箱体的侧壁开有多个入风口（11），箱体（1）内部具有空气导管（9），空气导管（9）的侧壁开有入气口（10），高空导管（2）的底部与空气导管（9）的顶部连通，高空导管（2）的顶部具有排气口（12），空气导管（9）和/或高空导管（9）内安装有风叶轮（13）。本发明基于太阳能与生态循环相结合，节能环保，能够实现零排放。本发明的环境适应力强，能够在积雪和温度较低的环境下保障系统正常运作，便于维护。
【专利说明】太阳能综合利用环保生态智能循环系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能【技术领域】，具体地说，本发明涉及一种太阳能综合利用环保生态智能循环系统。
【背景技术】
[0002]随着经济的发展、社会的进步，人们对能源提出越来越高的要求，寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。太阳能是一种干净的可再生的新能源，越来越受到人们的青睐，在人们生活、工作中有广泛的作用。
[0003]现有技术中，把太阳能组件和建筑构件加以整合，是太阳能利用的一个重要研究方向。例如:如太阳能屋面(顶)、墙壁及门窗等，实现了 〃光伏一建筑照明一体化(BIPV)"。然而，该方案中，太阳能和建筑构件并未深度整合，对太阳能的利用率还有待提高。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种太阳能综合利用环保生态智能循环系统。
[0005]为实现上述的目的，本发明提供了一种太阳能综合利用环保生态智能循环系统，其特征在于，包括箱体和高空导管；箱体的顶部透明，箱体的侧壁开有多个入风口，箱体内部具有空气导管，空气导管的侧壁开有入气口，高空导管的底部与空气导管的顶部连通，高空导管的顶部具有排气口，空气导管和/或高空导管内安装有风叶轮。
[0006]其中，所述箱体为玻璃箱体，玻璃箱体包括玻璃框架和安装在玻璃框架上的玻璃。
[0007]其中，所述玻璃箱体从顶部至底部依次包括:太阳能辐射空气加热空间层、储热空间层、辅助加热空间层和生活或生产空间层；空气导管贯穿箱体内部从顶层至底层；每一层中，空气导管的侧壁均开有入气口。
[0008]其中，玻璃箱体顶部的太阳能辐射空气加热空间层中具有空气导槽壁，将空间隔离成多个放射状的空气导槽。
[0009]其中，太阳能辐射空气加热空间层和储热空间层之间用玻璃间隔层隔开，储热空间层内铺设金属导热管道，该金属导热管道连通至辅助加热空间层和太阳能辐射空气加热空间层，辅助加热空间层安装加热设备，用于加热液体工质，所述液体工质在金属导热管道循环。
[0010]其中，所述生活或生产空间层与辅助加热空间层之间为半透明间隔层。
[0011]其中，各个入风口安装有风叶轮，各个入气口安装有风叶轮。
[0012]其中，所述入风口或入气口处安装的风叶轮用于驱动抽水机、抽/排风机、水帘膜机、空调压缩机或者喷淋系统；所述空气导管和/或高空导管内部的风叶轮用于发电。
[0013]其中，所述高空导管使用支架固定，支架上安装圆弧形的轨道，轨道上设有安装基座，安装基座上安装多块太阳能电池板，太阳能电池板可沿轨道随太阳由东往西移动。
[0014]其中，所述高空导管排气口处具有平台，平台靠排气口一侧具有玻璃围栏，玻璃围栏顶设置防雷金属圈，平台连接电梯玻璃保护管，电梯玻璃保护管内设有电梯。
[0015]与现有技术相比，本发明的技术效果包括:
[0016]1、本发明基于太阳能与生态循环相结合，节能环保，能够实现零排放。
[0017]2、本发明的环境适应力强，能够在积雪和温度较低的环境下(例如积雪或低温季节)保障系统正常运作，便于维护。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1示出了一种太阳能综合利用环保生态智能循环系统的立体示意图；
[0019]图2示出了本发明一个实施例的俯视图；
[0020]图3示出了本发明一个实施例的侧视示意图；
[0021]图4示出了箱体内空气进出口和金属导热管道及加热设备的示意图；
[0022]图5示出了本发明一个实施例中的风叶轮；
[0023]图6示出了在多个空气进出洞孔中安装风叶轮的玻璃箱体及气流示意图；
[0024]图7示出了风叶轮驱动抽水机的示意图；
[0025]图8示出了风叶轮驱动空调(气)压缩机的示意图；
[0026]图9示出了风叶轮驱动水帘膜机的示意图；
[0027]图10示出了风叶轮驱动发电机的示意图；
[0028]图11示出了风叶轮驱动垂直同轴耦合发电机的示意图；
[0029]图12示出了本发明另一个实施例的示意图；
[0030]图13示出了本发明又一个实施例中的高空导管电梯及观光平台示意图；
[0031]图14示出了本发明再一个实施例中的控制系统的功能模块示意图；
[0032]图15示出了本发明再一个实施例中的控制系统的执行流程图。
【具体实施方式】
[0033]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地描述。
[0034]根据本发明的一个实施例，图1示出了一种太阳能综合利用环保生态智能循环系统(下文中简称太阳能循环系统)的立体示意图。该太阳能循环系统包括:箱体I和高空导管2。箱体I可以是玻璃箱体(当然，箱体I也可以用其它透明建筑材料制作)，玻璃箱体包括:玻璃框架3和安装在玻璃框架3上的玻璃4。玻璃箱体的侧壁都开有多个入风口 11。箱体I内部具有空气导管9，空气导管9可以贯穿箱体I内部从顶层至底层的所有功能层。每一层中，空气导管9的侧壁均开有入气口 10。高空导管2的底部与空气导管9的顶部连通。高空导管2的顶部具有排气口 12，高空导管2或/和空气导管9内安装有风叶轮。
[0035]太阳辐射线进入玻璃箱体内加热空气，玻璃箱体内热空气密度小、体积膨胀，形成较大的气压，而高空导管2的排气口 12位于高空，高空气压较底，这样玻璃箱体内和高空导管2的排气口 12之间形成较大的压差，高空导管内产生强烈的上升热流，推动高空导管2或/和空气导管9内部的风叶轮做功，从而起到发电的作用，这些电力可供玻璃箱体内的各个功能层使用，多余电力还可以提供给电网。高空导管向上延伸至不同的高度，所接触的气体就有不同的大气压，高空导管越高，其顶部的负压效应越明显，导管内热空气流的抽力越强，箱体内的空气循环速度越快，空气的牵引力就越大，牵动风叶轮的转速和功率越高，进而传(带)动设备效率越高。
[0036]图3示出了本发明一个实施例的侧视示意图。参考图3，玻璃箱体为多层多功能玻璃箱体，从顶部至底部依次包括:太阳能辐射空气加热空间层5、储热空间层6、辅助加热空间层7和生活或生产空间层8。太阳能辐射空气加热空间层5和储热空间层6之间用玻璃间隔层101隔开，在空气温度下降时，储热空间层6可释放热能加热空气。储热空间层6内铺设金属导热管道，该金属导热管道连通至辅助加热空间层7和太阳能辐射空气加热空间层5。辅助加热空间层7安装加热设备，用于加热液体工质，液体工质可在金属导热管道循环。辅助加热空间层7和生活或生产空间层8之间用半透光间隔层102隔开，生活或生产空间层8可以有多层，图2的实施例中为两层，这两层也用半透光间隔层102隔开。底层设有门洞103，可供人与车辆进出。高空导管2的排气口 12周围设有平台121，平台121可供安全生产检查和观光使用。
[0037]图2示出了本发明一个实施例的俯视图，如前文所述，在玻璃箱体的顶层为太阳能辐射空气加热空间层5，在太阳能辐射空气加热空间层5中具有空气导槽壁51，将空间隔离成多个放射状的空气导槽52。空气导槽52引导空气走向，有助于提升高空导管2内气流的抽力。高空导管2安装在玻璃箱体的中心部位，用于集中导出玻璃箱体中的热空气、生产和生活废气。参考图2，在本实施例中，玻璃箱体的俯视图为方形，但本领域技术人员易于理解，玻璃箱体的俯视图也可以是圆形或这其它形状。
[0038]图4示出了箱体内空气进出口和金属导热管道及加热设备的示意图。太阳辐射线进入玻璃箱体内加热空气和金属导热管道104中的液体工质(通常是水)。辅助加热空间层7内设有加热设备105。冬季积雪容易压损玻璃箱体顶部的玻璃，辅助加热空间层7可将金属导热管道104中的水加热，然后释放热能加热空气，热空气加热玻璃，防止积雪。同时，辅助加热空间层7有助于在冬季保持箱体内的温度，热空气加热玻璃及支架后，减少热胀冷缩差异，防止玻璃箱体的玻璃支架和玻璃在热胀冷缩作用下，破坏玻璃支架和玻璃密封性能，保护玻璃支架和玻璃密封性。生活或生产空间层8可分为生活和休闲及生态空间层81和农牧业和其他生产空间层82，生活和休闲及生态空间层81可以借助玻璃箱体的遮盖设计各种生活和休闲用途的空间，生活和休闲及生态空间层81的顶部为半透明层，可以增加亮度，有助于节能。农牧业和其他生产空间层82可以进行农牧业生产，饲养牛(包括奶牛)取其粪便作为沼气发酵的主要原料，沼气可作为辅助加热层的加热燃料。玻璃箱体的各个功能层的侧壁均开有多个入风口 11，玻璃箱体内部的空气导管9的侧壁在每一个功能层处均开有多个入气口 10。根据本发明的一个实施例，每个入风口 11、入气口 10均安装有风叶轮。
[0039]图5示出了本发明一个实施例中的风叶轮。风叶轮固定在空气进出洞孔中，当空气经过风叶13a时,牵动风叶轮轴13b或风叶轮皮带槽轮13c,向一定的方向转动,进而传(带)动中心轴13b或皮带槽轮13c传(转)动抽水机、抽(排)风机、水帘膜机、发电机、空调(气)压缩机或者喷淋系统等设备做功。
[0040]图6示出了在多个空气进出洞孔中安装风叶轮的玻璃箱体及气流示意图。在高空导管的负压效应和热空气上升气流作用下，玻璃箱体中的空气在快速交换。空气从高空导管排气口 12处排出，牵动在玻璃箱体中的空气循环流动，高空导管内的风叶轮转动，起到发电作用。与此同时，由于高空导管内的空气被抽出，使得玻璃箱体内的空气导管9内外形成负压，从而将空气从玻璃箱体的各功能层的空间内吸入空气导管9内，并驱动入气口 10处的风叶轮转动。此时，由于空气被吸走，玻璃箱体侧壁内外也形成负压，从而将玻璃箱体外部的空气吸入玻璃箱体内部，并驱动入风口 11处的风叶轮转动。入风口 11、入气口 10的风叶轮动力相对较小，主要用于通风换气和驱动抽水机、抽(排)风机、水帘膜机、空调(气)压缩机或者喷淋系统等设备做功。抽水机、抽(排)风机、水帘膜机、空调(气)压缩机和喷淋系统等设备安装在各个功能层(例如可以安装在，生活或生产空间层8)，用于改善生活、休闲和生产环境。
[0041]参考图7，根据本发明的一个实施例，在玻璃箱体的入风口中安装的风叶轮机，空气流动牵动风叶轮转动作用，进而传动抽水机的转动轴做功，为平衡传动皮带力，而设置传动皮带运动平衡轮，使启动的力传导更加稳定。
[0042]参考图8，根据本发明的一个实施例，在玻璃箱体的入风口中安装风叶轮机，空气流动牵动风叶轮转动，进而传动皮带传动空调(气)压缩机的转动轴作用于压缩机做功。
[0043]参考图9，根据本发明的一个实施例，在玻璃箱体的入风口中安装风叶轮机，空气流动牵动风叶轮转动，进而传动皮带传动水帘膜机的转动轴作用于水帘膜机风叶轮做功。
[0044]参考图10，根据本发明的一个实施例，在玻璃箱体的入风口或者空气导管的入气口中安装风叶轮机，经空气流动牵动风叶轮转动，进而传动皮带传动发电机的转动轴及轴轮作用于发电机做功。
[0045]参考图11，根据本发明的一个实施例，在高空导管或/和空气导管内部安装风叶轮机，该风叶轮机采用垂直同轴耦合发电机发电方式，在水平安装风叶轮机的转动轴与垂直同轴稱合发电机、转动轴同轴运动，经空气流动牵动风叶轮中风叶转动，进而带动中心转动轴与发电机的转动作用于垂直同轴耦合发电机做功。
[0046]根据本发明的另一个实施例，图12示出了该实施例的示意图，其中高空导管2为软管，使用支架2a固定，支架2a上安装多块太阳能电池板2b。支架2a连接圆弧形的轨道2c，太阳能电池板2b的安装基座可在轨道2c上运动，在电动机的作用下，太阳能电池板随太阳是由东往西移动，从而更有效接收太阳辐射，提高发电量。
[0047]根据本发明又一个实施例，图13示出了高空导管电梯及观光平台示意图。根据该实施例，高空导管空气排出口设安全生产检查人员和观光人员观光用途的平台121，并用玻璃围栏121a防护空气排出口，便于安全生产检查人员和观光游客了解本发明的部分结构，在玻璃围栏121a顶部设置用于防雷的金属圈121b。电梯121d在高空导管旁的电梯玻璃保护管道121c中升降。
[0048]根据本发明再一个实施例，图14示出了太阳能综合利用环保生态智能循环系统的控制系统的功能模块示意图。参考图14，控制系统包括两个部分:一是管理中心平台服务器端模块，二是多层多功能玻璃箱体中设备端模块。在使用前需要将服务器端程序安装到主控端电脑上，将设备端程序安装到被控端电脑芯片上。控制系统先在主控端电脑上运行管理中心平台服务器端模块，向被控端的多层多功能玻璃箱体端模块发出信号，建立多个特殊的远程服务，然后通过这些远程服务，使用各种远程控制功能发送远程控制命令，控制被控端电脑中的各种应用程序运行。这种远程控制方式为基于远程服务的远程控制。通过远程控制软件，对所述多层多功能玻璃箱体中的设备和设施的开启、关闭、移动、强制命令等进行远程控制。同时，管理中心平台服务器端模块还可以获取(指令)多层多功能玻璃箱体的监视器所采集的视频、图像、声音及相关的进程列表；实时提取并记录远端所发生的事件(例如:设备运营监视和环境视频在播放序列或监视器远端输入的内容)；还可以打开、关闭、移动多层多功能玻璃箱体端电脑的任意目录，实现资源合法、合理、高效的应用。通过管理中心平台服务器端模块还可远程管理多层多功能玻璃箱体中的电脑的文件和文件夹，调用多层多功能玻璃箱体电脑进行监测气态温度、湿度、流量、气压，上传、下载文件和速度及捕获音频、视频信号等操作。
[0049]所述管理中心平台服务器端模块包括远程管理模块及软件控制平台，所述包括端口运行包服务器模块、网络连接模块、端口运行模块、ALE事件过滤(应用层事件过滤)模块和设备管理模块；所述远程控制模块用于通过远程控制服务控制所述被控端电脑，并接收被控端电脑所采集的数据；所述软件控制平台包括配置模块，用于配置远程管理模块的各个参数；监测模块，用于监测所述远程管理模块的运行状态；以及开发工具模块，用于为开发人员提供修改远程管理模块的代码的开发工具。另外，多层多功能玻璃箱体中设备端模块可以安装红外线传感器(温度、湿度)、空气压力表、空气风速表、摄像头、LED照明和显示屏、IC卡读取器、PDA读取器和GPS读取器等设备。此时，管理中心平台服务器通过数据采集中间件与所述红外线传感器(温度、湿度)、空气压力表、空气风速表、摄像头、IC卡读取器、PDA读取器和GPS读取器等设备连接以实现本地数据的采集。图15示出了控制系统的执行流程图的示例，此处不再详述。
[0050]本实施例通过远程控制技术为远端的电脑安装和配置软件、下载并安装软件修补程序、配置应用程序和进行系统软件设置。使用远程控制技术克服因地域差异而造成的操作不便，让网络的效率得到更大的发挥。不仅可以通过远程控制技术管理远端电脑，解决远端电脑的故障，与其他同事通过网络实现远程协作，一起编辑一份文档或者与国家机构部门交流信息(如:红外线探头采集的该区域人、车流信息)，同时，在家里或旅途中使用公司内部网络的数据与办公设备，实现远程办公，了解多层多功能玻璃箱体内的实际运营情况和场景。此外，还能让多层多功能玻璃箱体的员工远程GPS连接，同时，实时进行PDA连接，参与多位远程连接用户进行多点会话(视频会议)政务决策，安全生产、生活，任务布置和接收，完成任务情况反馈。
[0051]本实施例可以全面实施互联网和无线联网技术智能管理，照明和公告显示屏采用LED技术省电模式，设备的做功动力源是自供的，同时，电力还有富余，销售给电网，增加收入。
[0052]本实施例的太阳能综合利用环保生态智能循环系统及为载体的玻璃箱体完成配置后，在空气循环过程中，具有消毒、杀菌、干燥物品、升或降温、湿度调节的功能。在应用环境中的水与空气质量、温及湿度是智能化调节，蚊虫、病毒可以有效控制，具有符合生态农牧、渔业种养业，产品生产与服务和人文休闲、居住环境的需要；同时进行发电，其发电过程不要煤炭、石油制品、森林资源、水利资源。与此同时，农牧渔业、生产及服务、生态人文休闲、居住的燃料，可在玻璃箱体中的生态平衡中，饲养家畜、禽及生活的垃圾和粪便所产生的并进行发酵，产生沼气供给；同时，农牧渔业、生产及服务、生态人文休闲、居住的热水和采暖可以自供，因此，本发明基于太阳能与生态循环相结合，达到节能环保，零排放的目的。
[0053]在不同的环境下，本发明的节能性能和环保性高，有较高的一致性、安全性、稳定性；维护成本低，经济耐用，生态循环价值高的同时，又优化资源配置，美化环境，利国利民。
[0054]最后应说明的是，以上实施例仅用以描述本发明的技术方案而不是对本技术方法进行限制，本发明在应用上可以延伸为其它的修改、变化、应用和实施例，并且因此认为所有这样的修改、变化、应用、实施例都在本发明的精神和教导范围内。
【权利要求】
1.一种太阳能综合利用环保生态智能循环系统，其特征在于，包括箱体(I)和高空导管(2);箱体(I)的顶部透明，箱体的侧壁开有多个入风口(11)，箱体(I)内部具有空气导管(9)，空气导管(9)的侧壁开有入气口(10)，高空导管(2)的底部与空气导管(9)的顶部连通，高空导管(2)的顶部具有排气口(12)，空气导管(9)和/或高空导管(9)内安装有风叶轮(13)。
2.根据权利要求1所述的太阳能综合利用环保生态智能循环系统，其特征在于，所述箱体(I)为玻璃箱体，玻璃箱体包括玻璃框架(3)和安装在玻璃框架(3)上的玻璃(4)。
3.根据权利要求2所述的太阳能综合利用环保生态智能循环系统，其特征在于，所述玻璃箱体从顶部至底部依次包括:太阳能辐射空气加热空间层(5)、储热空间层(6)、辅助加热空间层(7)和生活或生产空间层(8);空气导管(9)穿过箱体(I)内部的每一层；每一层中，所述空气导管(9)的侧壁均开有入气口(10)。
4.根据权利要求3所述的太阳能综合利用环保生态智能循环系统，其特征在于，玻璃箱体顶部的太阳能辐射空气加热空间层(5)中具有空气导槽壁(51)，将空间隔离成多个放射状的空气导槽(52)。
5.根据权利要求4所述的太阳能综合利用环保生态智能循环系统，其特征在于，太阳能辐射空气加热空间层(5)和储热空间层(6)之间用玻璃间隔层(101)隔开，储热空间层(6)内铺设金属导热管道，该金属导热管道连通至辅助加热空间层(7)和太阳能辐射空气加热空间层(5)，辅助加热空间层(7)安装加热设备，用于加热液体工质，所述液体工质在金属导热管道循环。
6.根据权利要求5所述的太阳能综合利用环保生态智能循环系统，其特征在于，所述生活或生产空间层(8)与辅助加热空间层(7)之间为半透明间隔层。
7.根据权利要求6所述的太阳能综合利用环保生态智能循环系统，其特征在于，每个入风口( 11)均安装有风叶轮，每个入气口( 10 )均安装有风叶轮。
8.根据权利要求7所述的太阳能综合利用环保生态智能循环系统，其特征在于，所述入风口(11)或入气口(10)处安装的风叶轮用于驱动抽水机、抽/排风机、水帘膜机、空调压缩机或者喷淋系统；所述空气导管(9)和/或高空导管(9)内部的风叶轮用于发电。
9.根据权利要求1所述的太阳能综合利用环保生态智能循环系统，其特征在于，所述高空导管(2)使用支架(2a)固定，支架(2a)上安装圆弧形的轨道(2c)，轨道(2c)上设有安装基座，安装基座上安装多块太阳能电池板(2b)，太阳能电池板可沿轨道(2c)随太阳由东往西移动。
10.根据权利要求7所述的太阳能综合利用环保生态智能循环系统，其特征在于，所述高空导管排气口处具有平台，平台靠排气口一侧具有玻璃围栏，玻璃围栏顶设置防雷金属圈，平台连接电梯玻璃保护管，电梯玻璃保护管内设有电梯。
【文档编号】F24J2/46GK104420697SQ201310395404
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年9月2日 优先权日:2013年9月2日
【发明者】冯镇华, 何飞翔 申请人:冯镇华, 何飞翔