[發(fā)明專利]一種鹽梯度太陽(yáng)池實(shí)驗(yàn)方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910691949.3
• 申請(qǐng)日: 2019-07-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110307655A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王華;馬曉蒙;解樹(shù)寬;張新民;張安超;龐樹(shù)聲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): F24S60/10
• 分類號(hào): F24S60/10;F24S40/90;F24S10/40;F24S70/10;F24S70/225;F24S70/60
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1.一種鹽梯度太陽(yáng)池實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于：鹽梯度太陽(yáng)池（1）的側(cè)壁面（9）由透射率較高的材料組成，且側(cè)壁面（9）具有兩層透明材料中間中空的結(jié)構(gòu)，框架（8）用于固定雙層結(jié)構(gòu)的側(cè)壁面（9），其上對(duì)流層（5）為淡水或淡鹽水，其厚度為l_ucz，中間層（6）為鹽梯度層，假設(shè)其厚度為l_ncz,下對(duì)流層（7）為濃鹽水，其厚度為l_lcz，鹽梯度太陽(yáng)池（1）的高度（2）為h，且h=l_ucz+ l_ncz +l_lcz，鹽梯度太陽(yáng)池（1）的寬度（3）為a，鹽梯度太陽(yáng)池（1）的長(zhǎng)度（4）為b，則鹽梯度太陽(yáng)池（1）的幾何尺寸滿足下列關(guān)系：a≥2.1298×l_ncz 且b≥2.1298×l_ncz；底面（10）的上層為具有吸收率接近于1的選擇性涂層；

一種鹽梯度太陽(yáng)池實(shí)驗(yàn)方法，其工作原理在于：太陽(yáng)輻射通過(guò)鹽梯度太陽(yáng)池（1）的上對(duì)流層（5）水表面直接入射到鹽梯度太陽(yáng)池（1）的水中；來(lái)自側(cè)面的太陽(yáng)輻射通過(guò)透明的側(cè)壁面（9）入射到鹽梯度太陽(yáng)池（1）的水中，落在底面（10）上，從而，來(lái)自上表面及側(cè)面的所有太陽(yáng)輻射都能夠有效被底面（10）吸收，太陽(yáng)輻射轉(zhuǎn)換為熱量?jī)?chǔ)存在下對(duì)流層（7）中，下對(duì)流層（7）中的濃鹽水被來(lái)自底面（10）的熱量加熱，產(chǎn)生自然對(duì)流，中間層（6）為鹽度自上而下逐漸增加的鹽梯度層，其頂部為溫度接近環(huán)境溫度的上對(duì)流層（5），其底部為溫度較高的下對(duì)流層（7），該上下溫差所產(chǎn)生的熱對(duì)流的趨勢(shì)被中間層（6）自上而下逐漸增加的鹽梯度所產(chǎn)生的密度梯度所抑制，因此保證中間層（6）中不產(chǎn)生對(duì)流，下對(duì)流層（7）中的熱量在中間層（6）中只能通過(guò)導(dǎo)熱的方式向上層傳遞，為在空間上保證中間層（6）形成穩(wěn)定的非對(duì)流系統(tǒng)，鹽梯度太陽(yáng)池（1）的長(zhǎng)度（4）和寬度（3）都不小于中間層（6）厚度的2.1298倍。

2.一種鹽梯度太陽(yáng)池實(shí)驗(yàn)裝置，其結(jié)構(gòu)特征在于：鹽梯度太陽(yáng)池（1）為上表面敞開(kāi)的長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，其框架（8）由具有隔熱作用的金屬結(jié)構(gòu)組成，其四個(gè)側(cè)壁面（9）自外向內(nèi)由外層（11）中空層（13）及內(nèi)層（12）組成，底面（10）自上而下由具有選擇性涂層的不銹鋼板、保溫層和不銹鋼板構(gòu)成。

3.根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求2所述的一種鹽梯度太陽(yáng)池實(shí)驗(yàn)方法及裝置，鹽梯度太陽(yáng)池（1）的框架（8）可以采用斷橋鋁結(jié)構(gòu)，以減少鹽梯度太陽(yáng)池（1）內(nèi)的熱量散失。

4.根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求2所述的一種鹽梯度太陽(yáng)池實(shí)驗(yàn)方法及裝置，鹽梯度太陽(yáng)池（1）的側(cè)壁面（9）的外層（11）和內(nèi)層（12）可以采用透光率和強(qiáng)度都較高的高硼硅玻璃，以減少側(cè)壁陰影對(duì)入射到鹽梯度太陽(yáng)池（1）內(nèi)的太陽(yáng)輻射的影響。

5.根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求2所述的一種鹽梯度太陽(yáng)池實(shí)驗(yàn)方法及裝置，側(cè)壁面（9）的中空層（13）可以為空氣、氮?dú)饣虺檎婵眨詼p少鹽梯度太陽(yáng)池（1）內(nèi)的熱量通過(guò)側(cè)壁面（9）散失。