[实用新型]将水-冰相变增加的压力转化为电能的压电陶瓷发电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及能源发电的技术领域，具体涉及一种将水-冰相变时增加的压力转化为电能的发电装置。

背景技术

自然界中的能源主要有太阳能、热能、风能和海洋潮汐能等。为了将以上能源转化为电能，采用以半导体装置（如太阳能电池组）及电磁感应装置为基础的发电机进行能源转化。太阳能电池组由高效晶体硅太阳能电池片、超白布纹钢化玻璃、乙烯-醋酸乙烯共聚物、透明TPT背板以及铝合金边框组成。具有使用寿命长，机械抗压外力强等特点，但存在能源转换效率不高及成本较高等缺点；发电机通常由定子、转子、端盖、机座及轴承等部件构成，具有经济、工作持久、故障低、使用范围广、有害排放物较低、防火安全性好等优点，但其存在体积庞大、结构复杂、电压取决于回转部的转速、回转部的转速可能引起回转部接触不良引起火花从而产生电磁场等问题。

压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的功能陶瓷材料，可以将极其微弱的机械振动转换成电信号，可用于声纳系统、气象探测、遥测环境保护、家用电器等，具有安全、体积较小、成本低廉及交换效率高等优点。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，设计一种成本低，能够自动产生电流，不产生电磁干扰的发电装置。本实用新型提供了一种将水-冰相变时增加的压力转化为电能的压电陶瓷发电装置，该装置可将水-冰相变时增加的压力转化为电能。

为了实现上述的实用新型目的，本实用新型提供的技术方案是，一种将水-冰相变时增加的压力转化为电能的压电陶瓷发电装置。该发电装置由密闭工作舱、带有密闭加热管路的以防冻液为载热体的外部密闭加热装置和储气罐组成；在工作舱内设置弹性隔膜，将工作舱分为用于盛装工作介质水的工作空间和用于盛装不可压缩防冻液的密闭空间；在储气罐内设置弹性隔膜，将储气罐分为用于盛装不可压缩防冻液的密闭空间和用于盛装可压缩气体的密闭空间；工作舱的用于盛装不可压缩防冻液的密闭空间通过装有下行压力控制开关的下行连接管和装有上行压力控制开关的上行连接管与储气罐的用于盛装不可压缩防冻液的密闭空间相连；在工作空间内设置压电陶瓷发电机，压电陶瓷发电机的正极与电流计相连，压电陶瓷发电机与电流输出装置相连；外部密闭加热装置的加热管路上设置与电流计相连有电流控制开关，加热管路在密闭工作舱的工作空间内盘成蛇形；压力控制开关通过感应元件与压力计相连。

具体的技术方案如下：

一种将水-冰相变增加的压力转化为电能的压电陶瓷发电装置，由密闭工作舱1、带有密闭加热管路7的以防冻液为载热体4的外部密闭加热装置3和储气罐15组成；在所述密闭工作舱1内设置上弹性隔膜11，将密闭工作舱1分为用于盛装作介质水的工作空间2和用于盛装不可压缩防冻液的第一密闭空间12；在所述储气罐15内设置下弹性隔膜17，将储气罐15分为用于盛装不可压缩防冻液的第二密闭空间16和用于盛装可压缩气体的气体密闭空间18；在工作空间2内设置压电陶瓷发电机9，所述压电陶瓷发电机9的正极与电流计6串联，压电陶瓷发电器9的电极与电流输出装置10相连；所述密闭加热管路7在密闭工作空间2内部分盘成蛇形，密闭加热管路7上设置由电流计6控制的电流控制开关5；所述第一密闭空间12分别通过设有下行压力控制开关14的下行连接管8和设有上行压力控制开关19的上行连接管21与所述第二密闭空间16相连。

所述的压电陶瓷发电机9，可以是压电陶瓷发电机组，由各个压电陶瓷发电机9并联或/和串联构成。

所述的下行压力控制开关14，通过感应元件与下行压力计13相连；所述的上行压力控制开关19，通过感应元件与上行压力计20相连。

本实用新型的将水-冰相变增加的压力转化为电能的压电陶瓷发电装置的工作原理如下。