[发明专利]一种基于多维度组装光热转换相变材料的发电设备及发电方法

说明书

本发明公开了一种基于多维度组装光热转换相变材料的发电设备及发电方法，包括一维碳基底，生长在碳基底上的多级结构碳化物，多级结构碳化物在一维碳基底表面形成孔道；以及吸附在孔道中的非极性有机相变材料，一维碳基底具有SP2杂化C的π电子，与非极性有机相变材料形成分子间弱相互作用，非极性有机相变材料选自石蜡系烃、直链烷烃中的一种或多种任意组合，本发明通过设有蒸汽发生球，有利于蒸汽发生球的光热转换碳布产生热量，从而使得蒸汽发生池内的蒸馏水迅速升温，导致蒸汽发生池内的蒸馏水沸腾，从而通过蒸汽输出口经过蒸汽连通管流入到汽轮机内，带动汽轮机内的汽轮叶进行旋转，从而带动发电机产生电能。

技术领域

本发明涉及复合相变材料以及发电技术领域，更具体地涉及一种基于多维度组装光热转换相变材料的发电设备及发电方法。

背景技术

相变储能以相变材料为载体，是在储能技术领域被研究最广泛的一类，相变材料具有储能密度大，循环性好，在发生相变过程中材料内部温度均匀，因此相变材料被广泛的应用于冷链运输、建筑节能、太阳能储存、电子设备、纤维纺织等领域，但是由于相变材料工作过程中会发生固-气、液-气等相变过程，由固体相、液体相到容器体积变化很大，因此相变材料不易被封装且容易泄漏，为了解决相比材料工作中不易被封装、易泄漏的问题，可采用封装技术将相变材料与载体复合，制备得到的复合相变储能材料具有良好的形状、稳定性较高，因此，固-液相变材料的实用性和安全性得到有效保障，多孔材料可作为复合相比材料的载体，普遍具有比表面积大、孔隙结构发达、吸附能力强和热稳定性好的特点，且多孔材料具有一维、二维和三维结构，可满足不同蓄热领域的需求，因此，以多孔介质为支撑载体制备复合相变储能材料是一个优选方法，多孔基复合定形法以多孔介质为载体，利用其自身具有的毛细作用力、表面张力和氢键作用力等将相变材料稳固在多孔介质的孔道中，进而提高相变材料的稳定性，相变材料熔融泄漏的问题便可以得到有效解决，但是，目前相变材料仍普遍存在蓄传热方式单一的问题。

光能作为目前最有效的可再生能源，取之不尽用之不竭，然而光能间歇性的特性限制其在光照强度弱及夜间的使用，将光热材料引入复合相变材料体系中，获得光热相变材料，可以有效的解决能量供应的间歇性问题，光热相变材料在白天可以自发进行光热转换，夜晚再将吸收的热量释放出去，因此，在取代煤炭燃烧等传统供热方式上，拥有极好的应用前景，同时，相变材料的吸放热特性可以使材料维持恒定的温度，可以有效的改善传统供热方式热量分布不均匀的难题，光热材料在白天通过光照射，分子会从低轨道状态到高轨道状态，使电子从基态跃迁到激发态，之后，被激发的电子通过非辐射弛豫、能量转移或猝灭等过程把能量释放回基态，整个过程通过电子跃迁实现热量的吸收和释放，继而实现和增强太阳能的光热转换，然而，当前的光热相变材料，仍存在光热转换效率低的难题，此外，当前复合相变材料因多孔载体的限域效应，导致相变芯材潜热无法完全释放。

光热相变材料在经过光照的情况下会产生热量，其热量足以产生水蒸汽，而水蒸汽的产生随着压强的增大水蒸汽会产生推力，而传统的光能发电是没有储存光能的能力的，而光热相变材料可以利用物质来储存热量，所以可以通过光热相变材料制作一种光热相变材料为基础的发电设备。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种多维度组装光热相变材料制备方法及其发电设备，以解决上述背景技术中存在的问题。

本发明提供如下技术方案：一种基于多维度组装光热转换相变材料的发电设备，包括发电机，发电机的转动轴上固定连接有汽轮机，汽轮机的顶端固定连接在蒸汽连通管的一端；

还包括：蒸汽发生球；

固定网架：蒸汽发生球的表面设有固定网架；

蒸汽发生球的内部设有蒸汽发生池，蒸汽连通管穿过固定网架以及蒸汽发生球并与蒸汽发生池连通；汽轮机的底端通过管道固定连接在水泵的顶端，水泵通过管道连接在蒸汽发生球内的蒸汽发生池。