能源模块4--创新设计
利用太阳能和地热能进行发电和产水的系统
一种利用太阳能和地热能进行发电和产水的系统,其特征在于,包括地热循环系统、太阳能烟囱发电系统和水力发电系统,所述地热循环系统包括地热井、由进水管、回水管和螺旋盘管组成的封闭管道结构;所述太阳能烟囱发电系统包括水池、位于水池正上方设置的集热棚、风力涡轮发电机组和烟囱;所述水力发电系统包括位于烟囱上部的冷凝器,与冷凝器出口连接的进水口、位于烟囱外部的水通道、水力涡轮发电机组和出水口。该系统不仅有效地解决了太阳能热气流电站运行的连续性和稳定性问题,而且在烟囱内部部分复制自然暖湿对流过程,利用烟囱对湿热空气进行冷凝产水并发电,使得该系统具有发电与产水的双重功能。
能量生成景观
我们提出了一个能量生成景观,以双螺旋楼梯的形式蛇。该设计旨在收集人类动能、太阳能和雨水。
该结构由一系列两个彩虹色的玻璃螺旋楼梯组成,它们相互交织,并在中心连接形成一个环路。双螺旋楼梯可以密集地排列台阶,并邀请用户以200级台阶的形式进行75米的长途跋涉。这条通道由一连串的结构玻璃台阶组成,单独组装,使它们能够相互独立地移动。每一个台阶都将人的脚步产生的动能转化为清洁、可再生的电能。
该结构将利用太阳能,并通过使用最新的透明太阳能光伏板将其转化为电能。整个楼梯由能量收集结构玻璃单元构成,包括扶手、螺纹、立管和柱子。能量收集玻璃技术可以让可见光谱的光几乎不受干扰地通过,同时将紫外线和近红外光等不可见光线捕捉在位于单元内的透明电极中。玻璃以所有可见光谱的主题进行着色,既强调了该技术的工作原理,又向公众进行了相关教育。
楼梯之间的空间包含了一个蛇形的池塘,它将成为当地植物和鱼类的自然栖息地,同时也作为雨水收集托盘。收集到的雨水经过过滤后用于集成喷雾系统,这将使彩虹蛇的用户在炎热的日子里锻炼时保持凉爽和舒适。
“彩虹蛇”产生的电力的一部分将用于运行贯穿整个设计的加热和冷却系统。在寒冷的天气里,集成在玻璃中的半透明加热盘管会局部加热台阶和栏杆的表面。这将为人们创造一个温暖的表面,让人们坐在上面和靠在上面,同时向用户演示如何保存能量,然后将其释放为其他形式的能量。加热和冷却系统在设计中创造了一个微气候,允许体育锻炼在一个舒适的环境中进行,这有助于为一个人的精神健康提供能量。
每年收集的太阳能总量:
公式:太阳能电池板总面积(m2)×太阳能电池板产量(%)×电池板年平均太阳辐射(MJ/天) ×性能比×365天=一年中生产的总千瓦时。
(675m2)×(0.10)×(16Mj/天或4.44KwHr)×(0.75) ×(365)=82050千瓦时/年
每年收集的总水量:
公式:(集水板面积)×(年降雨量)=总升收集量。
(314.1592654) ×(650)=204203.5225升。
个人在一年内每天行走20分钟所产生的总电能:
公式:(步数)×(人数) ×(7瓦) ×(0.25*365)=生产总瓦。
(2800)×(1)×(0.007)×(一年120.45小时)=2360千瓦时/年。
水亭https://landartgenerator.org/
水亭是一个垂直结构,旨在从大气中收集和收集可饮用的清洁饮用水(通过收集雨水和收集雾,我们的参与者可以体验独一无二的雨水和凝结水收集过程,通过全天然的开发,而不需要电力的帮助。这座塔是用竹子建造的,竹子可以固定塔内部的网状聚酯纤维。收集水的过程很简单;雨、雾和露珠在网孔上凝结,通过漏斗流到结沟底部的蓄水池中。ETFE(乙烯四氟乙烯)树冠将提供荫凉,并防止收集的水蒸发。薄膜的寿命对环境暴露如污染、灰尘、污垢,和恶劣的气候天气条件(日晒或雨)薄膜不会恶化。该薄膜具有可持续发展的特点,它是成本能源效率的材料运输到圣基尔达有非常少的能源消耗,减少碳足迹。此外,增强的薄膜技术创造了极好的绝缘和良好的日光曝光平衡。
计算它可以收获的升水数:
- u Π(0.85)^2×H(4.7M)×7.48(加仑立方英尺数)×塔数(4)黄色:
=80升×4=320升
- u Π(0.62)^2×H(3米)×7.48(加仑立方英尺数)×塔数(8)黑色:
=27升×8=216升
- u Π(0.35)^2×H(1.7M)×7.48(加仑立方英尺数)×塔数(8)红色:
=5升×8=40升
=576升×365天
=210,240升