[发明专利]太阳能驱动毛细力和温差协同增效的盐差发电系统及方法

权利要求书

1.一种太阳能驱动毛细力和温差协同增效的盐差发电系统，其包括太阳能海水蒸发模块和发电模块，其特征在于，

所述太阳能海水蒸发模块包括：

海水水箱，其储存海水，其上部设有用于冷凝水蒸气的第一集水流道，

第一聚光器，具有聚光作用的第一聚光器设在所述海水水箱上方，

淡水水箱，其用于储存经所述第一集水流道和第二集水流道冷凝而成的淡水；

发电模块包括：

第一浓度腔室，其容纳第一浓度范围的第一溶液且下部设有溶液液位传感器、第一浓度传感器和测量第一温度的第一温度传感器，其上部设有用于吸收太阳光热量并进行热传导的毛细芯，且毛细芯内的毛细力使第一溶液克服重力输送至其上表面，所述第一浓度腔室经由第一进口阀可开闭地连通所述淡水水箱，

第二聚光器，具有聚光作用的第二聚光器设在所述毛细芯上方以蒸发所述毛细芯输送的第一溶液，

第二集水流道，其设在所述第二聚光器和所述毛细芯之间且连通所述淡水水箱，以将所述第一溶液蒸发的水蒸气冷凝并输送到所述淡水水箱，

第二浓度腔室，其容纳第二浓度范围的第二溶液且经由阳离子选择性膜连接所述第一浓度腔室，其内部设有第二浓度传感器和测量第二温度的第二温度传感器，所述第二浓度腔室经由第二进口阀可开闭地连通所述海水水箱，第一温度大于第二温度，第二浓度大于第一浓度，

阳离子选择性膜，其设有供阳离子选择性通过的离子通道，所述离子通道的表面带有负电荷且离子通道从第二浓度腔室朝向第一浓度腔室方向上具有渐增的提供毛细抽吸力的通道尺寸，朝向第二浓度腔室的通道尺寸最窄处直径为10-20nm，朝向第一浓度腔室的通道尺寸最宽处直径为50-70 nm，

外电路，其连接所述第一浓度腔室的第一电极和所述第二浓度腔室的第二电极, 所述第二浓度腔室的第二溶液可经由第二出口阀回收至海水水箱，所述第二出口阀和/或第二进口阀响应于第二浓度传感器，调节流量以控制第二浓度腔室中的浓度，海水中的钠离子在阳离子选择性膜两侧的温差作用下从温度较低的第二浓度腔室跨膜定向迁移到温度较高的第一浓度腔室。

2.如权利要求1所述的一种太阳能驱动毛细力和温差协同增效的盐差发电系统，其中，所述毛细芯为固定于所述第一浓度腔室上部的氧化铜多孔结构，其呈上大下小的锥台形。

3.如权利要求2所述的一种太阳能驱动毛细力和温差协同增效的盐差发电系统，其中，所述氧化铜多孔结构由泡沫铜经过超声清洗、NaOH和(NH₄)₂S₂O₈混合溶液氧化处理、蒸馏水清洗并室温干燥、再加热制成。

4.如权利要求1所述的一种太阳能驱动毛细力和温差协同增效的盐差发电系统，其中，所述阳离子选择性膜内的离子通道呈锥形或梯形。

5.如权利要求1所述的一种太阳能驱动毛细力和温差协同增效的盐差发电系统，其中，所述阳离子选择性膜内的离子通道两侧存在浓度梯度、温度梯度以及毛细力，阳离子从所述第二浓度腔室向所述第一浓度腔室定向迁移。

6.如权利要求1所述的一种太阳能驱动毛细力和温差协同增效的盐差发电系统，其中，所述第一浓度腔室的第一溶液经由第一出口阀回收至海水水箱，所述第一出口阀和/或第一进口阀响应于液位传感器和第一浓度传感器，调节流量以控制第一浓度腔室中的液位和浓度。

7.如权利要求1所述的一种太阳能驱动毛细力和温差协同增效的盐差发电系统，其中，所述第一聚光器和/或第二聚光器为平板聚光器。