[實用新型]一種橫向進水疊加式鹽差能反電滲析發(fā)電裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220251217.6
• 申請日: 2012-05-30
• 公開（公告）號: CN202586809U
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發(fā)明（設計）人: 胡以懷;楊捷;葛偉波;高方方
• 申請（專利權(quán)）人: 上海海事大學
• 主分類號: H02N3/00
• 分類號: H02N3/00
• 代理公司: 上海天翔知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31224
• 代理人: 孫景宜

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及海水發(fā)電領(lǐng)域，具體的說，特別涉及到一種橫向進水疊加式鹽差能反電滲析發(fā)電裝置。

背景技術(shù)

現(xiàn)今，由于礦物燃料的使用存在這許多的缺點，比如產(chǎn)生溫室氣體、資源匱乏、排放出有害物質(zhì)等，使得對清潔的可持續(xù)利用的能源的需求變得越來越迫切。如今可持續(xù)的能源的來源包括太陽能、風能、生物質(zhì)能和水能、潮汐能、海浪能、地熱能和海洋熱能等。其中鹽差能是一種新型的很有研發(fā)潛力的清潔能源。

鹽差能是不同鹽濃度的水混合產(chǎn)生的一種化學電位差能。在全球各大河流的入海口亦即咸淡水交匯處都有豐富的鹽差能資源。專家估計，全球潛在的的鹽差能資源有大約2.8TW，完全能滿足全球電力需求（2TW），這也相當于目前全球能源總需求的20％，其中我國可供利用的約有0.125TW。據(jù)統(tǒng)計，我國沿海江河每年的入海徑流量約為1.7×10¹²～1.8×10¹²m³，其中主要江河的年入海徑流量約為1.5×10¹²～1.6×10¹²m³，沿海鹽差能資源蘊藏量約為3.9×10¹⁸J，理論功率約為1.25×10¹¹W。其中長江口及以南的大江河口沿海的資源量占全國總量的92.5%，理論功率估計為0.86×10¹¹KW。鹽差能資源可無限利用，不會產(chǎn)生NO_x和CO₂等污染氣體，無熱污染和放射性污染，是一種可再生的藍色海洋能源。

傳統(tǒng)僅有的少數(shù)幾種反電滲析發(fā)電裝置鹽差能利用率低、膜工作效率低、裝置發(fā)電效率低。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種橫向進水疊加式鹽差能反電滲析發(fā)電裝置，采用橫向并行進水方式，向每個淡、海水腔室源源不斷地提供淡、海水，保證總流量大；膜結(jié)構(gòu)由離子交換膜通過一定的深度、形狀受壓形成，進水通道與出水通道之間的膜設置成凹槽狀，使得河、海水能夠接連不斷均勻地到達進水通道與出水通道的各個角落，與離子交換膜得到充分的接觸，并增加了河水、海水與膜的接觸面積，提高了發(fā)電單元的工作效率。

本實用新型所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種橫向進水疊加式鹽差能反電滲析發(fā)電裝置，其特征在于，它包括由陰、陽離子交換膜分隔而成的膜隔室組，設置于膜隔室組兩側(cè)的陽極電極室和陰極電極室，以及兩端分別連接陽極電極室和陰極電極室的外部負載。

在本實用新型的一個實施例中，所述膜隔室組包括支架和膜結(jié)構(gòu)，膜隔室組包含的室體間隔設置為淡水腔室和海水腔室。

在本實用新型的一個實施例中，所述淡水腔室和海水腔室包括進水口、出水口、與進水口連通的進水通道、與出水口連通的出水通道、以及位于進水通道和出水通道之間的通水槽。

在本實用新型的一個實施例中，所述陽極電極室包括最外層的陰離子交換膜、支架和陽極，陰極電極室包括最外層的陽離子交換膜、支架和陰極。

在本實用新型的一個實施例中，所述外部負載通過外導線連接陽極電極室和陰極電極室。

本實用新型的有益效果在于：能充分利用淡海水中的鹽差能，提高離子交換膜的工作效率，提高發(fā)電效率。

附圖說明

圖1為本實用新型所述的海水發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型所述的淡水腔室的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實用新型所述的海水腔室的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實用新型所述的海水發(fā)電裝置的原理示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實施方式，進一步闡述本實用新型。

如圖1所示，本實用新型所述的一種橫向進水疊加式鹽差能反電滲析發(fā)電裝置，它包括由陰、陽離子交換膜分隔而成的膜隔室組100，設置于膜隔室組兩側(cè)的陽極電極室200和陰極電極室300，以及兩端分別連接陽極電極室和陰極電極室的外部負載400；所述膜隔室組包括支架和膜結(jié)構(gòu)，膜隔室組包含的室體間隔設置為淡水腔室和海水腔室；所述陽極電極室包括最外層的陰離子交換膜、支架和陽極，陰極電極室包括最外層的陽離子交換膜、支架和陰極；所述外部負載通過外導線連接陽極電極室和陰極電極室。

如圖2和圖3所示，所述淡水腔室和海水腔室包括進水口110、出水口120、與進水口連通的進水通道111、與出水口連通的出水通道122、以及位于進水通道和出水通道之間的通水槽130。