基于碳纳米管和热电的水蒸发发电一体化系统及应用技术方案

本发明专利技术公开了一种基于碳纳米管和热电的水蒸发发电一体化系统及应用。所述水蒸发发电一体化系统包括蒸发单元和发电单元。所述蒸发单元包括能吸收太阳能的疏水性加热体和亲水性水蒸发体。所述发电单元包括热电模块、储热模块及热绝缘模块，所述疏水性加热体分别与亲水性水蒸发体、热电模块导热连接，所述热电模块还与储热模块导热连接。本发明专利技术的水蒸发发电一体化系统能够将界面水蒸发体和发电单元协同整合，使之互相促进，从而能够在产生高输出功率密度的同时，还达成高的水蒸发速率。

【技术实现步骤摘要】
基于碳纳米管和热电的水蒸发发电一体化系统及应用
本专利技术涉及一种光热水蒸发和发电设备，具体涉及一种基于碳纳米管和热电的水蒸发发电一体化系统及其应用。
技术介绍
随着工业的快速发展和人口的增加，淡水和能源的短缺是全球迫切需要解决的两大问题，这鼓励了可再生和可持续能源技术的发展。太阳能具有绿色和可再生的特性，被认为是缓解能源和清洁用水短缺的取之不尽的资源。近年来，业界发展了一类界面光热太阳能水蒸发系统，其通过将太阳能吸收体置于水/空气界面，代替大量的块体水进行加热，其光热转换效率高、环境友好、成本低，引起了人们的广泛关注。这种光热过程不仅为生产清洁的水提供了可持续的解决方案，而且为蒸发驱动发电提供了巨大的机会。近年来，开发了摩擦电、热释电/压电、热电、热电化学或盐度发电装置耦合的界面太阳蒸发水，既可用于清洁用水，也可用于发电。其中，基于塞贝克效应的热电模块可以通过温差发电，产生更高的功率密度和高稳定和长寿命，因此更适合解决能源和干净的水短缺。例如，参阅图1所示，有研究人员提出了一种光热水蒸发和发电设备，其包括作为太阳能蒸汽发生器10的3D本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于碳纳米管和热电的水蒸发发电一体化系统，其特征在于包括蒸发单元和发电单元，所述蒸发单元包括能够吸收太阳能的疏水性加热体和亲水性水蒸发体，所述发电单元包括热电模块、储热模块及热绝缘模块，所述亲水性水蒸发体、疏水性加热体、热电模块、储热模块和热绝缘模块沿设定方向依次设置，并且所述疏水性加热体分别与亲水性水蒸发体、热电模块导热连接，所述热电模块还与储热模块导热连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于碳纳米管和热电的水蒸发发电一体化系统，其特征在于包括蒸发单元和发电单元，所述蒸发单元包括能够吸收太阳能的疏水性加热体和亲水性水蒸发体，所述发电单元包括热电模块、储热模块及热绝缘模块，所述亲水性水蒸发体、疏水性加热体、热电模块、储热模块和热绝缘模块沿设定方向依次设置，并且所述疏水性加热体分别与亲水性水蒸发体、热电模块导热连接，所述热电模块还与储热模块导热连接。


2.根据权利要求1所述的基于碳纳米管和热电的水蒸发发电一体化系统，其特征在于：所述亲水性水蒸发体包括亲水性碳纳米管泡沫或亲水性碳纳米管海绵；和/或，所述疏水性加热体包括疏水性碳纳米管薄膜；和/或，所述储热模块包括石蜡层；和/或，所述热绝缘模块包括隔热层。


3.根据权利要求2所述的基于碳纳米管和热电的水蒸发发电一体化系统，其特征在于：所述隔热层包括EVA泡沫。


4.根据权利要求1所述的基于碳纳米管和热电的水蒸发发电一体化系统，其特征在于：在有太阳光照射时，所述疏水性加热体的温度高于亲水性水蒸发体的温度，从而在所述疏水性加热体与亲水性水蒸发体之间形成温度梯度，且所述疏水性加热体还为热电模块供热。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的基于碳纳米管和热电的水蒸发发电一体化系统，其特征在于：所述亲水性水蒸发体还与吸水体的一端连接，所述吸水体...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永毅，曹培，赵黎明，袁鹏，李清文，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32