一种基于空气集水的液滴发电装置

本发明属于新能源发电，尤其是涉及一种基于空气集水的液滴发电装置。

背景技术：

1、随着化石燃料等传统非可再生能源的不断减少，能源危机正在不断加剧，而且化石燃料燃烧所带来的环境问题也越来越突出，人们对于水这一可再生的清洁能源的利用越发的重视。目前，收集雨水能量的传统方法是将雨滴收集到水库中，然后通过水力电磁发电机发电。但由于其建设成本高、重量大、体积大、难以实现分布式能源收集、不适合低频能源收集等诸多缺点，难以大规模推广。而由于空气中的水蒸气蕴藏着丰富的可再生能源，收集空气中水蒸气的能量对于实现全球“零碳”具有重要意义。

技术实现思路

1、发明目的：本发明旨在提供一种应用范围广、发电效率高的基于空气集水的液滴发电装置。

2、技术方案：本发明所述的基于空气集水的液滴发电装置，包括用于收集空气中水分的空气集水单元，所述空气集水单元将收集到的液滴滴入至液滴发电单元上，蓄电单元将液滴摩擦产生的电能收集通过连接蓄电单元进行转换和储存，蓄水单元用于存储流动的液滴；所述液滴发电单元包括从下至上依次设置的绝缘底板、第一电极、聚四氟乙烯薄膜和第二电极，第一电极通过加热化学气相沉积于绝缘底板，聚四氟乙烯薄膜和第二电极使用滴铸法同时沉积于第一电极表面上，第二电极铺覆于聚四氟乙烯薄膜的上端。

3、其中，所述空气集水单元包括太阳能板、吸附床、冷凝器和毛细管，吸附床连接冷凝器，冷凝器的输出端连接毛细管产生液滴。

4、其中，所述吸附床为acf与licl混合材料的吸附床。

5、其中，所述毛细管的管外壁具有仿南洋杉叶片的结构。

6、其中，所述第一电极为氧化铟导电薄膜。

7、其中，所述聚四氟乙烯薄膜厚度为5～20μm。

8、其中，所述第二电极为金属电极片，所述绝缘底板为玻璃板。

9、其中，所述绝缘底板与第一电极的长宽尺寸相同。

10、其中，所述蓄电单元包括整流器和蓄电池，整流器一端与第一电极、第二电极连接将电能进行转换，另一端与蓄电池连接用于储存电能。

11、其中，所述蓄水单元包括蓄水箱，设置于液滴发电单元的下方。

12、有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：

13、(1)本发明的空气集水技术使液滴发电单元的液滴来源更广，可以在各种环境条件下有效收集微小液滴，使得装置适用于不同地理和气象条件。

14、(2)本发明可以通过仿南洋杉叶片结构的毛细管控制液滴下落的频率与方向，以控制液滴发电单元产生的电荷数。

15、(3)本发明通过收集液滴与液面接触时摩擦产生的微小电能，具有无污染，能量来源广，发电效率高的优点。

技术特征：

1.一种基于空气集水的液滴发电装置，包括用于收集空气中水分的空气集水单元，其特征在于，所述空气集水单元将收集到的液滴(5)滴入至液滴发电单元上，蓄电单元将液滴摩擦产生的电能收集通过连接蓄电单元进行转换和储存，蓄水单元用于存储流动的液滴；所述液滴发电单元包括从下至上依次设置的绝缘底板(7)、第一电极(8)、聚四氟乙烯薄膜(9)和第二电极(10)，第一电极(8)通过加热化学气相沉积于绝缘底板(7)，聚四氟乙烯薄膜(9)和第二电极(10)使用滴铸法同时沉积于第一电极(8)表面上，第二电极(10)铺覆于聚四氟乙烯薄膜(9)的上端。

2.根据权利要求1所述的一种基于空气集水的液滴发电装置，其特征在于，所述空气集水单元包括太阳能板(1)、吸附床(2)、冷凝器(3)和毛细管(4)，吸附床(2)连接冷凝器(3)，冷凝器(3)的输出端连接毛细管(4)产生液滴(5)。

3.根据权利要求2所述的一种基于空气集水的液滴发电装置，其特征在于，所述吸附床(2)为acf与licl混合材料的吸附床。

4.根据权利要求2所述的一种基于空气集水的液滴发电装置，其特征在于，所述毛细管(4)的管外壁具有仿南洋杉叶片的结构。

5.根据权利要求1所述的一种基于空气集水的液滴发电装置，其特征在于，所述第一电极(8)为氧化铟导电薄膜。

6.根据权利要求1所述的一种基于空气集水的液滴发电装置，其特征在于，所述聚四氟乙烯薄膜(9)厚度为5～20μm。

7.根据权利要求1所述的一种基于空气集水的液滴发电装置，其特征在于，所述第二电极(10)为金属电极片，所述绝缘底板(7)为玻璃板。

8.根据权利要求1所述的一种基于空气集水的液滴发电装置，其特征在于，所述绝缘底板(7)与第一电极(8)的长宽尺寸相同。

9.根据权利要求1所述的一种基于空气集水的液滴发电装置，其特征在于，所述蓄电单元包括整流器(11)和蓄电池(12)，整流器(11)一端与第一电极(8)、第二电极(10)连接将电能进行转换，另一端与蓄电池(12)连接用于储存电能。

10.根据权利要求1所述的一种基于空气集水的液滴发电装置，其特征在于，所述蓄水单元包括蓄水箱(6)，设置于液滴发电单元的下方。

技术总结
本发明公开了一种基于空气集水的液滴发电装置，包括用于收集空气中水分的空气集水单元，所述空气集水单元将收集到的液滴滴入至液滴发电单元上，蓄电单元将液滴摩擦产生的电能收集通过连接蓄电单元进行转换和储存，蓄水单元用于存储流动的液滴；所述液滴发电单元包括从下至上依次设置的绝缘底板、第一电极、聚四氟乙烯薄膜和第二电极，第一电极通过加热化学气相沉积于绝缘底板，聚四氟乙烯薄膜和第二电极使用滴铸法同时沉积于第一电极表面上，第二电极铺覆于聚四氟乙烯薄膜的上端。本发明提供的基于空气集水的液滴发电装置能够有效利用空气中的水蒸气，进而收集液滴与平板表面摩擦时产生的电能，不仅提高了空气取水的效率，还提高了发电效率。

技术研发人员：陈振乾,王鑫,杨嘉豪
受保护的技术使用者：东南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17