利用地熱和空氣結合的發電配水裝置

陳鳳耘

發明由來

有一天，我發現熱水瓶的瓶塞從瓶口彈出來，這是怎么回事呢？我查閱資料，知道這是蒸汽的壓力造成的。當時我正在研究風能問題，這個現象給我留下了印象。2018年暑假，我坐上爸爸的摩托車先后實地考查了青藏高原的珠峰大本營、新疆219國道全程及穿越塔克拉瑪干沙漠，當時記錄了許多地熱資源、風能和太陽能相關數據。于是，我想發明一種利用地熱和空氣結合的發電配水裝置。

作品結構

作品包括：半導體溫差發電片、低溫發電機和高溫發電機相結合的模擬電熱裝置、廢水收集系統、智能仿生學材料，以及太陽能光伏板等。

實驗驗證

1.準備測速儀、萬用表、電筆以及紅外線測溫儀（-38℃～390℃）。。

2.分別對模型中50℃～110℃范圍測試電流。

3.當模型工作時，在不同的溫度下對低溫發電機和高溫發電機的轉速進行測試。

4.對3組溫差發電片測試50℃～110℃和外界自然溫度下25℃～100℃的電流、電壓。

實驗表明，在50℃～110℃之間，使用該裝置充分發揮地熱的發電效率為80%，比現有的地熱發電效率提高了21%，地熱水資源得到了充分的利用，不用打深井即可獲取地熱。

工作原理

地熱發電是利用熱水和蒸汽為動力源的一種新型發電技術。把地下的熱能轉變為機械能，然后再將機械能轉變為電能。利用地下的干飽和（或稍具過熱度）蒸汽，或者利用從汽、水混合物中分離出來的蒸汽發電。

創新之處

1.本發明使用淺層地熱和溫泉，無需打地熱深井，可小型化安裝在偏遠的地熱資源豐富地區和高海拔地區。

2.余熱回收配水器將廢水中的余熱進行回收。

3.空氣收集器便于收集空氣中的熱量，將地熱能與空氣能結合，提高了發電效率。

4.增壓泵便于將水送入發電機組進行二次發電。

5.在沙漠中采用空氣能冷熱交換的發電機。

6.利用電磁感應，驅動仿生植物形成智能光伏板等。

改進完善

利用電磁感應的原理來結合地熱、風能和太陽能。

進一步使模型裝置中的發電機、感應發電機、變壓器，以及無接觸充電等設備有效結合。

（本作品參加第16屆中國太陽級硅及光伏發電研討會、第12屆中國無錫國際新能源大會，榮獲第8屆中國澳門國際發明展金獎、2021年上交會暨第4屆中國上海國際發明創新展金獎，本人獲得“未來發明家”稱號。作者：上海新紀元雙語學校國際高中學生;指導教師：王錫秋、沈文忠、季運帷）