[发明专利]一种向城市提供新风的方法及装置和系统

说明书

技术领域

本发明涉及环境污染治理领域，尤其涉及向城市提供新风的方法及装置和系统。

背景技术

目前全球没有通过改变大气状态，增加对流用来清除雾霾和防止雾霾形成的成熟技术案例。现阶段采用的清除雾霾方式都是只能在通过净化器清除有限空间内的雾霾，对于一个大区域内的雾霾没有明显影响。有些雾霾净化塔是直接设置在发生雾霾的城市，需要利用大量能量消耗实现雾霾净化，且范围有限。

国家通过限制污染企业生产、汽车限行的方法只能一定程度上减缓雾霾的指数的数量级或影响力，但这种方法需要整个国家通过几十年的长期共同努力才能实现，不能解决现阶段雾霾、高温等问题对全国人民的影响，且干预方式效果很有限，当某区域发生重度雾霾后并不能及时消除雾霾。

现有的一些雾霾清除塔的专利，指出把塔建在常发生雾霾的城市中，这种塔需要很多能量供应才可以维持净化过程，而且需要建设大量塔才能实现有限的净化量。这类设计没有改善气候等其他生态效应，并且净化后的还需要处理被清理下来的污染物。多数净化塔采用水净化，不节能环保，造成能源和水资源浪费，以及水污染。

现有净化器工作过程中需要持续的电能，该装置系统经启动后就不需要人工能源(电能、加热等)供应，来维持其工作，装置将自动且持续的维持台内的气流向上空输送。

荷兰设计师丹·罗斯加德设计的雾霾净化塔，体量较小，是将雾霾吸入塔中将颗粒物收集，但不能有效的清除有害气体，更不能解决大区域范围内的雾霾问题，对于雾霾这种区域性的特殊天气情况几乎没有改善作用。

本申请人于2017年1月17日递交的专利名称为“可清除雾霾及调节气候的方法及其自动风台装置和系统”的发明专利，是通过使用风台装置升温来达到空气净化以及地球降温的效果，但是本发明的技术手段与在先申请不同，治理范围不同。

发明内容

本发明为了克服现有技术中除霾的技术缺陷，提出了可以有效低并且低耗能的成一种向城市提供新风的方法及装置和系统，可以有效防霾和治霾。

本发明通过以下技术方案来实现：

一种向城市提供新风的方法，包括以下步骤：

步骤一，在地面之上的区域内形成低温区，低温区内的气体温度降低且密度变大，低温区内的气体向低温区下方流动；

步骤二，低温区之上的气体持续不断向低温区的下方流动，向低温区下方流动的气体逐渐向外周扩散并形成冷风区；

步骤三，冷风区面积不断扩张，由地面到高空因自然气体对流形成的温度梯度将逐渐减小，冷风区形成一个不断增厚增大的冷风区；

步骤四，冷风区上部的空气受到地面的加热作用减小，冷风区之上的空气温度降低且密度增大，冷风区之上的空气流向冷风区；且冷风区内空气的比重大于冷风区外部的热区内的空气比重，冷风区横向扩张速度逐渐增大；冷风区四周的冷空气不断流入冷风区，冷风区形成冷风柱；

步骤五，冷风柱的继续扩张带动冷风柱内的冷空气向邻近的城市推进，实现城市内的空气净化。

进一步，还包括以下步骤，当所述冷风区扩张过程中遇到风力比冷风区的空气流动速度大的自然风后，所述冷风区被所述自然风逐渐吹散；当所述自然风经过之后，所述冷风区将自动重新建立，并开始步骤一的过程。由此，可以持续地产生冷风区形成流动的冷空气，城市就会源源不断地有清凉的微风或弱风进入，城市内就会充满清洁的空气，并适当降温。

进一步，一种向城市提供新风的装置，包括设置在高出城市的地势上的冷风塔，在冷风塔内部的上部空气与下部空气之间具有温度差；所述冷风塔包括上塔口及塔底，所述冷风塔内设置有启动装置及停机装置，所述塔底下方设置有空气出口；所述上塔口的进风口的面积大于所述塔底的出风口的面积；所述启动装置启动后，冷风塔内的空气温度降低、空气密度变大，所述冷风塔内的气体温度低于冷风塔外部的气体温度，所述冷风塔内外的空气密度差形成所述冷风塔运行的动力，所述上塔口附近的冷空气进入冷风塔内并经所述空气出口流出。由此，本发明技术方案中，冷风塔仅在启动时，进行降温，短时间就可进入工作状态。进入稳定的工作状态后，冷风塔的塔内外形成持续稳定的温度差和密度差，即为冷风塔自动运行的动力来源，冷风塔就进入了持续稳定的工作状态。另，冷风塔启动后，没有动力消耗，不会产生二次污染。