【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及发电，特别是一种基于余热利用的磁调控离子盐差发电装置及方法。
技术介绍
1、当今社会，能源浪费和环境污染等问题对能源市场带来了极大的影响，需要合理解决这些问题。低品位余热是品位低、温度低(小于230摄氏度)、能量少、容易被忽视的废热资源，以余热的形式耗散的能量巨大，例如电子器件的散热。这些余热能源可以通过一定的技术手段加以利用，可进一步转换为电能或者用于强化发电，对节能减排、环保发展具有重要积极的意义。
2、同时，离子盐差发电是利用高盐水和低盐水的盐度差驱动离子选择性通过纳米选择膜以形成电势差发电，其具有清洁高效、储量巨大等先天优势。目前的离子盐差发电装置的研究大多集中在对纳米选择膜的试错性实验上，以期望寻找到更高选择性，更佳发电功率的纳米选择膜。已有研究证实温度的提高可以增强纳米选择膜的选择性并提高离子迁移速率，从而对离子盐差发电的工作性能具有促进作用。然而，现有技术通过传热机理来强化离子盐差发电的实例大多只是利用不稳定、间歇性强的太阳能而没有考虑到余热利用。
3、此外，磁能是能源中新发展出来的能源，磁纳米颗粒可以被磁场调控以变化不同的形貌或跟随磁场运动。同时，磁纳米颗粒还具有高的导热系数，极其适用于传热领域。因此亟待专利技术一种结合余热利用和磁调控的离子盐差发电装置。
4、在
技术介绍
部分中公开的所述信息仅仅用于增强对本专利技术背景的理解，因此可能包含不构成在本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。
技术实现思路
1、针对所述现有
2、基于余热利用的磁调控离子盐差发电装置包括，
3、磁调控离子盐差发电装置本体，其为将离子盐差能转换为电能的环形结构，其包括，
4、内磁极，其位于所述环形结构的中心，
5、低盐储液池，其环绕所述内磁极，低盐储液池包括低浓度的电解质溶液和磁纳米颗粒，
6、高盐储液池，其环绕所述低盐储液池，高盐储液池包括高浓度的电解质溶液和磁纳米颗粒，
7、纳米选择膜，其环绕地布置于低盐储液池与高盐储液池之间，且选择性连通高浓度储液池与低浓度储液池，所述纳米选择膜具有选择性以吸引单一极性离子而排斥另一种极性的离子，
8、一对电极，其分别插入所述低盐储液池与高盐储液池，
9、磁极轨道，其环绕所述高盐储液池，所述磁极轨道上分布外磁极，所述外磁极的极性相反于所述内磁极；
10、蓄电池，其连接一对电极以储存磁调控离子盐差发电装置本体的电能；
11、电动机，其连接所述蓄电池以控制磁调控离子盐差发电装置本体中的外磁极的位置和运动，
12、电子器件，其连接蓄电池以基于所述电能工作，并产生余热被磁调控离子盐差发电装置本体利用。
13、所述的基于余热利用的磁调控离子盐差发电装置中，内磁极、低盐储液池、纳米选择膜、高盐储液池和磁极轨道为共圆心的同心圆结构。
14、所述的基于余热利用的磁调控离子盐差发电装置中，高浓度电解质溶液包括工业废盐水、氯化钠溶液、氯化钾溶液，低浓度电解质溶液包括海水、河水。
15、所述的基于余热利用的磁调控离子盐差发电装置中，磁纳米颗粒的直径为1 0～40纳米，磁纳米颗粒包括四氧化三铁磁纳米颗粒、钴磁纳米颗粒或镍磁纳米颗粒。添加磁纳米颗粒后，磁纳米流体的导热系数比纯电解质溶液的导热系数提高20％～100％，形成高导热系数的溶液更有利于余热利用，其中具体导热系数值取决于磁纳米颗粒的体积分数。
16、所述的基于余热利用的磁调控离子盐差发电装置中，纳米选择膜的通道尺寸在0.1～10纳米，通道表面带有正电荷或负电荷以表现出离子选择性，纳米选择膜的材料包括氧化石墨烯膜、碳氮化物无机膜、金属有机框架材料和共价有机框架材料。
17、所述的基于余热利用的磁调控离子盐差发电装置中，内磁极固定于磁调控离子盐差发电装置本体的最内环，其包括第一内磁极、第二内磁极和第三内磁极，外磁极位于磁调控离子盐差发电装置本体的最外环的磁极轨道，外磁极包括第一外磁极、第二外磁极和第三外磁极，在工作状态下，外磁极在电动机的驱动下沿磁极轨道运动，在非工作状态下，外磁极被电动机控制贴近高盐储液池。
18、所述的基于余热利用的磁调控离子盐差发电装置中，在非工作状态下，磁纳米颗粒受到较大的磁场强度以贴近纳米选择膜从而阻碍离子迁移，从而保证了非工作状态的磁调控离子盐差发电装置不会出现自放电效应，在工作状态下，磁纳米颗粒受到较小的磁场强度以均匀分布并随外磁极的移动而移动。
19、所述的基于余热利用的磁调控离子盐差发电装置中，电子器件位于磁调控离子盐差发电装置本体的下方，经由导热胶以将热能传递给磁调控离子盐差发电装置本体，高盐储液池和低盐储液池中布置热管来增加散热量。
20、所述的基于余热利用的磁调控离子盐差发电装置中，磁调控离子盐差发电装置本体外覆储热材料，储热材料包括相变储热材料、化学储热材料和复合储热材料。
21、基于余热利用的磁调控离子盐差发电装置的调控方法包括如下步骤：
22、步骤s1：当磁调控离子盐差发电装置处于工作状态时，蓄电池存储离子盐差发电的电能并供给电动机和电子器件，电子器件将工作产生的余热供给磁调控离子盐差发电装置本体回收利用，电动机将电能转换为控制外磁极的机械能以使得外磁极在磁极轨道上运动以改变磁场强度和方向来带动磁纳米颗粒运动，运动带来的流速以及磁纳米颗粒固有的高导热系数以强化换热和发电，
23、步骤s2：当磁调控离子盐差发电装置处于非工作状态时，蓄电池存储一部分离子盐差发电的电能并供给电动机，电动机将电能转换为控制外磁极的机械能以使得外磁极贴合高盐储液池以提供更大的磁场，从而排斥高盐储液池的磁纳米颗粒贴合纳米选择膜以阻碍离子的扩散，解决磁调控离子盐差发电装置的自放电问题。
24、与现有技术相比，本专利技术带来的有益效果为：
25、本专利技术的基于余热利用的磁调控离子盐差发电装置通过磁能对磁纳米颗粒的调控，可以在工作状态下，实现具有一定流速的高导热磁纳米流体，强化了余热利用的效率；进一步的，该磁纳米流体的流速和温度削弱了离子盐差发电装置的离子浓差极化现象从而提高了发电性能；在未工作状态下，聚合的磁纳米流体阻碍离子输运以解决自放电现象，提高了能量的利用效率。本专利技术对离子盐差发电装置进行有效的多能利用及调控，以提高传热效率和发电效率，具有显著的社会效益和经济效益，可广泛应用于离子盐差发电的
26、所述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够使得本专利技术的技术手段更加清楚明白，达到本领域技术人员可依照说明书本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于余热利用的磁调控离子盐差发电装置，其特征在于，其包括，
2.如权利要求1所述的基于余热利用的磁调控离子盐差发电装置，其特征在于，优选的，内磁极、低盐储液池、纳米选择膜、高盐储液池和磁极轨道为共圆心的同心圆结构。
3.如权利要求1所述的基于余热利用的磁调控离子盐差发电装置，其特征在于，高浓度电解质溶液包括工业废盐水、氯化钠溶液、氯化钾溶液，低浓度电解质溶液包括海水、河水。
4.如权利要求1所述的基于余热利用的磁调控离子盐差发电装置，其特征在于，磁纳米颗粒的直径为10～40纳米，磁纳米颗粒包括四氧化三铁磁纳米颗粒、钴磁纳米颗粒或镍磁纳米颗粒。
5.如权利要求1所述的基于余热利用的磁调控离子盐差发电装置，其特征在于，纳米选择膜的通道尺寸在0.1～10纳米，通道表面带有正电荷或负电荷以表现出离子选择性，纳米选择膜的材料包括氧化石墨烯膜、碳氮化物无机膜、金属有机框架材料和共价有机框架材料。
6.如权利要求1所述的基于余热利用的磁调控离子盐差发电装置，其特征在于，内磁极固定于磁调控离子盐差发电装置本体的最内环，其包括第一
7.如权利要求6所述的基于余热利用的磁调控离子盐差发电装置，其特征在于，在非工作状态下，磁纳米颗粒受磁场调控以贴近纳米选择膜从而阻碍离子迁移，从而保证了非工作状态的磁调控离子盐差发电装置不会出现自放电效应，在工作状态下，磁纳米颗粒受磁场调控以均匀分布并随外磁极的移动而移动。
8.如权利要求1所述的基于余热利用的磁调控离子盐差发电装置，其特征在于，电子器件位于磁调控离子盐差发电装置本体的下方，经由导热胶以将热能传递给磁调控离子盐差发电装置本体，高盐储液池和低盐储液池中布置热管来增加散热量。
9.如权利要求1所述的基于余热利用的磁调控离子盐差发电装置，其特征在于，磁调控离子盐差发电装置本体外覆储热材料，储热材料包括相变储热材料、化学储热材料和复合储热材料。
10.一种如权利要求1-9中任一项所述的基于余热利用的磁调控离子盐差发电装置的调控方法，其特征在于，其包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于余热利用的磁调控离子盐差发电装置，其特征在于，其包括，
2.如权利要求1所述的基于余热利用的磁调控离子盐差发电装置，其特征在于，优选的，内磁极、低盐储液池、纳米选择膜、高盐储液池和磁极轨道为共圆心的同心圆结构。
3.如权利要求1所述的基于余热利用的磁调控离子盐差发电装置，其特征在于，高浓度电解质溶液包括工业废盐水、氯化钠溶液、氯化钾溶液，低浓度电解质溶液包括海水、河水。
4.如权利要求1所述的基于余热利用的磁调控离子盐差发电装置，其特征在于，磁纳米颗粒的直径为10～40纳米，磁纳米颗粒包括四氧化三铁磁纳米颗粒、钴磁纳米颗粒或镍磁纳米颗粒。
5.如权利要求1所述的基于余热利用的磁调控离子盐差发电装置，其特征在于，纳米选择膜的通道尺寸在0.1～10纳米，通道表面带有正电荷或负电荷以表现出离子选择性，纳米选择膜的材料包括氧化石墨烯膜、碳氮化物无机膜、金属有机框架材料和共价有机框架材料。
6.如权利要求1所述的基于余热利用的磁调控离子盐差发电装置，其特征在于，内磁极固定于磁调控离子盐差发电装置本体的最内环，其包括第一内磁极、第二内磁极和第三内磁极，外磁...
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