[發明專利]重建太陽池中的非對流層

有效

• 申請號: 201680045260.8
• 申請日: 2016-06-10
• 公開（公告）號: CN108139116B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 喬治·塞繆爾·尼奇克;路煥民
• 申請（專利權）人: 古德土力學有限責任公司
• 主分類號: F24S60/00
• 分類號: F24S60/00;F24S80/00;F24S90/00
• 代理公司: 11569 北京高沃律師事務所
• 代理人: 王戈

本發明提供了一種鹽度梯度太陽池(SGSP)，所述池子的底層具有飽和的鹽水并且頂層具有近乎淡水，其中，在所述頂層與所述底層之間存在梯度層。由于這種鹽度分層，在SGSP中，鹽向上擴散是自然的。控制SGSP系統中的鹽度梯度對于SGSP系統的可靠操作至關重要。在本申請中公開的所述鹽度梯度控制方法，由作者創造的“池子搖晃方法”，使所述池子的非梯度層快速排出，重建所述梯度，并且按照使占地、水耗和熱損失最小化的方式來恢復所述SGSP系統的所述非梯度層。允許所述池子中的所述鹽隨著時間向上擴散，并且在需要恢復所述梯度的情況下，使用所述池子搖晃方法來完全重建梯度和SGSP層。

相關申請的交叉引用

本申請獲得于2015年6月11日提交的美國專利申請14/736,451號的優先權并且要求其權益，該案獲得于2014年6月11日提交的美國臨時專利申請62/010,576號的優先權并且要求其權益，這些申請的內容以引用的方式并入本文。

發明背景

發明領域

本系統和方法大體上涉及維護鹽度梯度太陽池(SGSP)中的鹽度梯度的實踐，并且更具體地涉及一種重建SGSP中的非對流層的系統和方法。

相關技術的描述

SGSP是能夠收集和貯存太陽能熱能的淺的鹽梯度池(參見圖1)。在SGSP中，太陽能由池子的底部吸收，池子的底部還加熱飽和鹽流體(圖 1中的“下對流層”或者LCZ)。由于LCZ鹽度更高而比在其之上的層更重，加熱的流體無法在池子中上升而且無法像一個正常的池子一樣冷卻，而是仍然在底部，隨著其貯存更多的太陽能熱能而變得更熱。隨著時間的過去，通常是最初構造的幾個月，隨著LCZ貯存的太陽能熱能越來越多，鹽水溫度將接近沸騰。該收集和貯存的太陽能熱能可以作為工藝用熱被抽走(泵送的熱鹽水)，該工藝用熱可以用于使用現成的低溫熱機來發電。

SGSP可以收集和貯存熱，并且以平均的、統一的速率(基本負荷) 輸出功率，或者SGSP可以在需要對功率輸出進行分布控制而不是被迫僅僅在刮風或者陽光普照的時候才會產生功率的基礎上(根據需要)輸出功率，使得SGSP系統比間歇性的可再生能源有效許多倍。SGSP系統可以容易地被構造在大的區域中。

發明內容

本文所示的本系統和方法未被明顯地預料到、明顯地呈現、或者甚至單獨或者按照其任何組合存在于現有機制中的任何一種中。因此，在本文中說明了本系統和方法的多個實施例。

本系統和方法，池子搖晃方法，提供了一種在鹽度梯度太陽池(SGSP) 電力系統中實踐梯度維護的有效措施。池子搖晃方法比之前實踐的SGSP 梯度維護方法(例如，表面清洗方法)更有效，并且該提高的效率對于 SGSP電力系統的商業實踐是必不可少的。SGSP技術的商業化對于可再生能源產業至關重要，尤其是在間歇性的可再生能源正導致網格管理問題和成本增加的時候。SGSP收集和貯存熱，并且能夠以平均的、統一的速率(基本負荷)輸出功率，或者在需要對功率輸出進行分布控制而不是被迫僅僅在刮風或者陽光普照的時候才會產生功率的基礎上(根據需要) 輸出功率。該特征連同Good Earth Mechanics,LLC(GEM)已經開發出的其它協同好處(例如，用于環境修復的大型鹽水槽)使SGSP系統比間歇性的可再生能源有效許多倍。GEM團隊目前從事于其SGSP技術的商業推廣并且本文所公開的發明對于該商業推廣至關重要。池子搖晃方法連同之前公開的能夠實現池子下降方法的池子下降系統和實踐對用于SGSP 技術的商業實踐的鹽度梯度進行GEM正控制。