[實用新型]一種利用水-冰和冰-水相變能的發電裝置

有效

• 申請號: 201320397786.6
• 申請日: 2013-07-04
• 公開（公告）號: CN203362426U
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 馬科夫·阿列克謝;達拉拉伊·帕維爾
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: F03G7/00
• 分類號: F03G7/00
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 王恩遠

技術領域

本實用新型涉及一種發電裝置，具體涉及一種水-冰和冰-水相變能的發電裝置。

背景技術

自然界中的能源主要有太陽能、熱能、風能和海洋潮汐能等。為了將以上能源轉化為電能，采用以半導體裝置（如太陽能電池組）及電磁感應裝置為基礎的發電機進行能源轉化，但這些裝置都沒有利用密閉空間內水-冰及冰-水相變時產生的內壓能量。發生水-冰相變過程時或冰-水相變過程時，水的體積增加或減少約8%，因此，將水-冰相變過程或冰-水相變過程產生的能量轉變為其他能量，成本低廉。

實用新型內容

本實用新型的目的在于，設計一種利用水-冰相變過程產生能量的發電裝置。

本實用新型提供的技術方案是，一種利用水-冰和冰-水相變能的發電裝置，由密閉工作艙，帶有密閉加熱管路的以防凍液為載熱體的外部密閉加熱裝置和儲氣罐組成，在工作艙內設置彈性隔膜將密閉工作艙分為用于加入工作介質水的工作空間和用于加入不可壓縮防凍液的密閉空間，儲氣罐用彈性隔膜分為用于加入不可壓縮防凍液的密閉空間和用于加入可壓縮氣體的密閉空間；工作艙的密閉空間通過設有下行壓力控制開關和下行渦輪的下行連接管和上行壓力控制開關和上行渦輪的上行連接管與儲氣罐的用于加入不可壓縮防凍液的密閉空間相連；下行渦輪和上行渦輪與交流發電機相連；電流計與交流發電機通過導線串連；外部密閉加熱裝置的密閉加熱管路上設置與電流計相連的電流控制開關，且在密閉工作艙的工作空間內盤成蛇形。

本實用新型的具體技術方案是，一種利用水-冰和冰-水相變能的發電裝置，由密閉工作艙1、帶有密閉加熱管路6的以防凍液為載熱體5的外部密閉加熱裝置4和儲氣罐12組成，在密閉工作艙1內設置上彈性隔膜8將密閉工作艙1分為用于加入工作介質水的工作空間2和用于加入不可壓縮防凍液的第一密閉空間9，儲氣罐12用下彈性隔膜14分為用于加入不可壓縮防凍液的第二密閉空間13和用于加入可壓縮氣體的氣體密閉空間15；第一密閉空間9分別通過設有下行壓力控制開關10和下行渦輪11的下行連接管7，和設有上行壓力控制開關20和上行渦輪19的上行連接管21，與第二密閉空間13相連；下行渦輪11和上行渦輪19與交流發電機16相連并驅動交流發電機16旋轉；電流計18與交流發電機16通過導線串聯連接；密閉加熱管路6上設置由電流計18無電流時交替進行開關控制的單向電流控制開關3；交流發電機16通過電流輸出端17輸出電流。

所述的密閉加熱管路6，可以在密閉工作艙的工作空間2內的部分盤成蛇形。

本實用新型的工作原理是：

當溫度低于0℃時，工作空間2內的工作介質發生水-冰相變過程，工作介質的體積增大約8%，通過上彈性隔膜8使盛裝不可壓縮防凍液的第一密閉空間9的體積變小；在工作空間2的壓力作用下，下行壓力控制開關10打開，不可壓縮防凍液通過下行連接管7流入用于盛裝不可壓縮防凍液的第二密閉空間13，下行渦輪11旋轉，帶動交流發電機16發電，通過電流輸出端17輸出電流。

第一密閉空間9內的不可壓縮防凍液流入儲氣罐12的第二密閉空間13后，第二密閉空間13的體積變大，裝有可壓縮氣體的氣體密閉空間15變小，儲氣罐12的壓力變大；

當水-冰相變結束后，工作空間2內的工作介質的體積不再增加，第一密閉空間9和第二密閉空間13內的不可壓縮防凍液停止流動，下行壓力控制開關10關閉，交流發電機16停止產生電流；

當電流計18檢測不到電流后，單向電流控制開關3打開，外部密閉加熱裝置4開始工作，密閉加熱管路6內的載熱體5——防凍液在外部密閉加熱裝置4和工作空間2的溫度差下保持單向循環；隨著防凍液的單向循環，工作空間2內的工作介質水發生冰-水相變，體積減小約8%，用于加入工作介質水的工作空間2隨之縮?。辉跉怏w密閉空間15內可壓縮氣體的壓力下，上行壓力控制開關20打開，第二密閉空間13內的不可壓縮防凍液通過上行連接管21流入第一密閉空間9，上行渦輪19旋轉，帶動交流發電機16發電；

當冰-水相變結束后，工作空間2內的工作介質的體積停止縮小，第二密閉空間13和第一密閉空間9內的不可壓縮防凍液停止流動，上行壓力控制開關20關閉，交流發電機16停止產生電流；

電流計18檢測不到電流后，控制單向電流控制開關3關閉，密閉加熱管路6停止加熱；

工作空間2內的工作介質在外部低溫作用下重新開始水-冰相變過程，再次開始循環。

本實用新型的發電裝置可以將水-冰或冰-水相變時產生的能量轉變為電能，成本低廉；因所用工作介質為水，環保且安全。