一種利用太陽能主動清除空氣污染物的清潔系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種利用太陽能主動清除空氣污染物的清潔系統(tǒng)，其包括太陽能集熱棚、煙囪和過濾裝置，太陽能集熱棚包括支撐框架和多個玻璃板，玻璃板內壁的表面依次涂有第一納米纖維層、二氧化鈦涂層和第二納米纖維層，在煙囪旁設太陽能集熱棚，煙囪的底部設有多個排風口，排風口設有負壓風機；過濾裝置包括第一過濾層、第二過濾層、第三過濾層，第一過濾層、第二過濾層、第三過濾層設于太陽能集熱棚與地面之間。本實用新型公開的一種利用太陽能治理空氣污染的清潔系統(tǒng)具有以下有益效果：1、通過物理過濾和光催化結合去除環(huán)境大氣顆粒物及霧霾形成的關鍵前體物，實現(xiàn)空氣污染物的主動清除；2、分級過濾，過濾效果好。
【專利說明】一種利用太陽能主動清除空氣污染物的清潔系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于環(huán)境工程領域，涉及空氣污染物的過濾、清除技術與工程設計，具體涉及一種利用太陽能主動清除空氣污染物的清潔系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]伴隨我國社會經濟的快速發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴大，人口、汽車保有量和能源消耗量等持續(xù)增加，大氣污染物排放不斷增加，空氣污染問題日益突出，且呈現(xiàn)出區(qū)域性和復合型特征。大氣污染治理是與民生工程息息相關、反映社會經濟發(fā)展的重要指標，受到各級政府的重視。
[0003]我國的空氣污染成因特別復雜，各種污染排放源在不同的氣象條件下呈現(xiàn)出不同污染模式，因此很難制定一套適應不同污染城市使用的通用控制方案。開發(fā)基于各類污染源的控制技術，其治理的效果差別較大。因此，利用高技術手段開發(fā)新的空氣污染控制工程與方法具有非常重要的意義。
[0004]當前空氣污染治理主要是針對污染源的減排來實現(xiàn)，但其受經濟發(fā)展模式、能源結構組成等影響和制約，“源頭減排”策略在一定發(fā)展階段難以實現(xiàn)污染控制目標。
實用新型內容
[0005]發(fā)明目的:本實用新型提出空氣污染主動控制技術，即本實用新型公開了一種利用太陽能主動清除空氣污染物的清潔系統(tǒng)。該實用新型提出采取“主動式”去除大氣顆粒物的裝置，在當前我國能源結構調整難度較大、源頭減排空間有限的現(xiàn)實情況下，可以實現(xiàn)“源頭減排”和“主動清除”的有效結合，為霧霾控制和PM2.5達標做出貢獻。
[0006]技術方案:一種利用太陽能主動清除空氣污染物的清潔系統(tǒng)，包括太陽能集熱棚、煙囪和過濾裝置，
[0007]所述太陽能集熱棚包括支撐框架和多個玻璃板，所述支撐框架包括多根支柱和多根橫梁，所述支柱與所述橫梁通過焊接方式固接，相鄰的橫梁之間設有多個弧形撐桿，撐桿的兩端均設有半圓形的卡扣，所述卡扣卡在所述橫梁上，所述玻璃板設于所述橫梁與所述撐桿形成的空間中，所述玻璃板內壁的表面依次涂有第一納米纖維層、粒徑為50nm?lOOnm的二氧化鈦涂層和第二納米纖維層，所述第一納米纖維層的厚度為lum，所述二氧化鈦涂層的厚度為100nm-lum，所述第二納米纖維層的厚度為lum，第一納米纖維層和第二納米纖維層的成分均為偏氟乙烯(PVDF)納米纖維膜，
[0008]在所述煙囪周邊360°或呈扇形布設所述太陽能集熱棚，所述太陽能集熱棚的半徑為2?3km，所述太陽能集熱棚由外向內設有緩坡，所述緩坡的坡度為0.4%?0.6%，
[0009]所述煙囪的底部設有多個排風口，所述排風口設有負壓風機，所述煙囪為雙曲線型煙囪，所述雙曲線型煙囪的中部內徑最小處設有一個電力驅動渦輪；
[0010]所述過濾裝置包括第一過濾層、第二過濾層、第三過濾層，所述第一過濾層、所述第二過濾層、所述第三過濾層設于所述太陽能集熱棚與地面之間，
[0011]所述第一過濾層設于所述太陽能集熱棚的邊緣處，所述第一過濾層包括支撐網，所述支撐網與所述支柱固接，所述支撐網背離所述煙囪側壁一側設有第一過濾膜，所述第一過濾膜用于過濾去除總懸浮顆粒物(TSP);
[0012]所述第二過濾層設于所述第一過濾層與所述煙囪外側壁之間，所述第二過濾層包括支撐網，所述支撐網與所述支柱固接，所述支撐網背離所述煙囪側壁一側設有第二過濾膜，所述第二過濾膜用于過濾去除可吸入顆粒物(PMltl);
[0013]所述第三過濾層設于所述第二過濾層與所述煙囪外側壁之間，所述第三過濾層包括支撐網，所述支撐網與所述支柱固接，所述支撐網背離所述煙囪側壁一側設有第三過濾膜，所述第三過濾膜用于過濾去除細粒子(pm2.5)。
[0014]作為本實用新型中一種利用太陽能主動清除空氣污染物的清潔系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案:所述煙囪的高度為500m，所述煙囪的底徑為200m。
[0015]作為本實用新型中一種利用太陽能主動清除空氣污染物的清潔系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案:所述太陽能集熱棚由外向內高度不斷升高，所述太陽能集熱棚的外側高度為8m，所述太陽能集熱棚與所述煙囪結合處的高度為20m。
[0016]作為本實用新型中一種利用太陽能主動清除空氣污染物的清潔系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案:所述太陽能集熱棚內的地表面鋪設沙土和/或掩埋水管。
[0017]作為本實用新型中一種利用太陽能主動清除空氣污染物的清潔系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案:所述太陽能集熱棚的底部設有太陽能光電聚集器。
[0018]1.過濾裝置將荷載顆粒物的空氣分級(TSP、PM1C1、PM2.5)過濾；
[0019]2.納米纖維將結合納米二氧化鈦在太陽光作用下氧化VOCs和NOx,降低二次PM2 5的生成；
[0020]3.涂覆玻璃內表面的二氧化鈦膜將被置于兩層納米纖維間以促進對VOCs和NOx的氧化效率；
[0021]有益效果:本實用新型公開的一種利用太陽能治理空氣污染的清潔系統(tǒng)，其具有以下有益效果:
[0022]1、通過物理過濾和光催化結合去除環(huán)境大氣顆粒物及霧霾形成的關鍵前體物，實現(xiàn)對空氣污染物的清除；
[0023]2、分級過濾，過濾效果好。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型的一種利用太陽能主動清除空氣污染物的清潔系統(tǒng)的結構示意圖；
[0025]其中:
[0026]10-太陽能集熱棚20-煙囪
[0027]21-過濾裝置22-電力驅動渦輪

【具體實施方式】
:
[0028]下面對本實用新型的【具體實施方式】詳細說明。
[0029]具體實施例1
[0030]如圖1所示，一種利用太陽能主動清除空氣污染物的清潔系統(tǒng)，包括太陽能集熱棚10、煙囪20和過濾裝置21，
[0031]太陽能集熱棚10包括支撐框架和多個玻璃板，支撐框架包括多根支柱和多根橫梁，支柱與橫梁通過焊接方式固接，相鄰的橫梁之間設有多個弧形撐桿，撐桿的兩端均設有半圓形的卡扣，卡扣卡在橫梁上，玻璃板設于橫梁與撐桿形成的空間中，玻璃板內壁的表面依次涂有第一納米纖維層、二氧化鈦涂層和第二納米纖維層，第一納米纖維層的厚度為lum，二氧化鈦涂層的厚度為lOOnm，第二納米纖維層的厚度為lum，第一納米纖維層和第二納米纖維層的成分均為偏氟乙烯(PVDF)納米纖維，
[0032]在煙囪20周邊360°布設太陽能集熱棚10，太陽能集熱棚10的半徑為3km，太陽能集熱棚10由外向內設有緩坡，緩坡的坡度為0.4%%，
[0033]煙囪20的底部設有多個排風口，排風口設有負壓風機，煙囪20為雙曲線型煙囪，雙曲線型煙囪的中部內徑最小處設有一個電力驅動渦輪22 ；
[0034]過濾裝置21包括第一過濾層、第二過濾層、第三過濾層，第一過濾層、第二過濾層、第三過濾層設于太陽能集熱棚10與地面之間，
[0035]第一過濾層包括支撐網，支撐網與支柱固接，支撐網背離煙囪20側壁一側設有第一過濾膜(大孔樹脂)，第一過濾膜用于去除TSP ;
[0036]第二過濾層包括支撐網，支撐網與支柱固接，支撐網背離煙囪20側壁一側設有第二過濾膜(大孔樹脂)，第二過濾膜用于去除PM10 ;
[0037]第三過濾層包括支撐網，支撐網與支柱固接，支撐網背離煙囪20側壁一側設有第三過濾膜(大孔樹脂)，第三過濾膜用于去除PM2.5。
[0038]本實施例中:煙囪20的高度為500m，煙囪20的底徑為200m。
[0039]本實施例中，太陽能集熱棚10由外向內高度不斷升高，太陽能集熱棚10的外側高度為8m，太陽能集熱棚10與煙囪20相連成處的高度為20m。
[0040]本實施例中，太陽能集熱棚10內的地表面鋪設沙土。
[0041]本實施例中，太陽能集熱棚10的底部設有太陽能光電聚集器。
[0042]一種利用太陽能主動清除空氣污染物的清潔系統(tǒng)包括一個包括多塊玻璃板的太陽能集熱棚10。太陽能集熱棚10的外圍與煙囪20外壁連接。在集熱棚外圍設置若干入風口，在集熱棚內部煙囪20上設置出風口。集熱棚下墊面采用沙土或掩埋水管來實現(xiàn)在白天吸收太陽熱、晚上放熱的目的。白天溫室內的空氣被太陽能加熱晚上則被沙土或水管放熱加熱，被加熱的空氣通過煙囪20抽到大約500m的高度。被加熱的空氣在煙囪20中驅動氣流產生浮力，這樣就驅動大量的空氣通過集熱棚入口并通過煙囪20 口排出。
[0043]具體實施例2
[0044]與具體實施例1大致相同，區(qū)別在于:
[0045]1、玻璃板內壁的表面依次涂有第一納米纖維層、粒徑為50nm的二氧化鈦涂層和第二納米纖維層，第一納米纖維層的厚度為lum，二氧化鈦涂層的厚度為500nm，第二納米纖維層的厚度為lum ;
[0046]2、在煙囪20周邊呈扇形布設太陽能集熱棚10，太陽能集熱棚10的半徑為2km，太陽能集熱棚10由外向內設有緩坡，緩坡的坡度為0.6% ；
[0047]3.太陽能集熱棚10內的地表面掩埋水管。
[0048]具體實施例3
[0049]與具體實施例1大致相同，區(qū)別在于:
[0050]1、玻璃板內壁的表面依次涂有第一納米纖維層、粒徑為75nm的二氧化鈦涂層和第二納米纖維層，第一納米纖維層的厚度為lum，氧化鈦涂層的厚度為I μπι，第二納米纖維層的厚度為Ium ；
[0051]2、在煙囪20周邊呈扇形布設太陽能集熱棚10，太陽能集熱棚10的半徑為2.5km,太陽能集熱棚10由外向內設有緩坡，緩坡的坡度為0.5% ；
[0052]3、太陽能集熱棚10內的地表面掩埋水管且在地表面鋪設沙土。
[0053]上面對本實用新型的實施方式做了詳細說明。但是本實用新型并不限于上述實施方式，在所屬【技術領域】普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下做出各種變化。
【權利要求】
1.一種利用太陽能主動清除空氣污染物的清潔系統(tǒng)，其特征在于，包括太陽能集熱棚、煙囪和過濾裝置， 所述太陽能集熱棚包括支撐框架和多個玻璃板，所述支撐框架包括多根支柱和多根橫梁，所述支柱與所述橫梁通過焊接方式固接，相鄰的橫梁之間設有多個弧形撐桿，撐桿的兩端均設有半圓形的卡扣，所述卡扣卡在所述橫梁上，所述玻璃板設于所述橫梁與所述撐桿形成的空間中，所述玻璃板內壁的表面依次涂有第一納米纖維層、粒徑為5011111?10011111的二氧化鈦涂層和第二納米纖維層，所述第一納米纖維層的厚度為111%所述二氧化鈦涂層的厚度10011111?11X111，所述第二納米纖維層的厚度為匕!!!，第一納米纖維層和第二納米纖維層的成分為偏氟乙烯納米纖維膜； 在所述煙囪周邊360?；虺噬刃尾荚O所述太陽能集熱棚，所述太陽能集熱棚的半徑為2?3—，所述太陽能集熱棚由外向內設有緩坡，所述緩坡的坡度為0.4%?0.6%， 所述煙囪的底部設有多個排風口，所述排風口設有負壓風機，所述煙囪為雙曲線型煙囪，所述雙曲線型煙囪的中部內徑最小處設有一個電力驅動渦輪； 所述過濾裝置包括第一過濾層、第二過濾層、第三過濾層，所述第一過濾層、所述第二過濾層、所述第三過濾層設于所述太陽能集熱棚與地面之間， 所述第一過濾層設于所述太陽能集熱棚的邊緣處，所述第一過濾層包括支撐網，所述支撐網與所述支柱固接，所述支撐網背離所述煙囪側壁一側設有第一過濾膜，所述第一過濾膜用于過濾去除13？； 所述第二過濾層設于所述第一過濾層與所述煙囪外側壁之間，所述第二過濾層包括支撐網，所述支撐網與所述支柱固接，所述支撐網背離所述煙囪側壁一側設有第二過濾膜，所述第二過濾膜用于去除？乂。； 所述第三過濾層設于所述第二過濾層與所述煙囪外側壁之間，所述第三過濾層包括支撐網，所述支撐網與所述支柱固接，所述支撐網背離所述煙囪側壁一側設有第三過濾膜，所述第三過濾膜用于去除？1&。
2.如權利要求1所述的一種利用太陽能主動清除空氣污染物的清潔系統(tǒng)，其特征在于，所述煙囪的高度為500111，所述煙囪的底徑為200111。
3.如權利要求1所述的一種利用太陽能主動清除空氣污染物的清潔系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽能集熱棚由外向內高度不斷升高，所述太陽能集熱棚的外側高度為80，所述太陽能集熱棚與所述煙囪相連處的高度為200。
4.如權利要求1所述的一種利用太陽能主動清除空氣污染物的清潔系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽能集熱棚內的地表面鋪設沙土和/或掩埋水管。
5.如權利要求1所述的一種利用太陽能主動清除空氣污染物的清潔系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽能集熱棚的底部設有太陽能光電聚集器。
【文檔編號】F24J2/48GK204219939SQ201420643599
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月30日 優(yōu)先權日:2014年10月30日
【發(fā)明者】曹軍驥, 裴有康, 陶文銓 申請人:中國科學院地球環(huán)境研究所, 西安交通大學