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申请/专利权人：北京航空航天大学

摘要：本发明中“锅盖效应”是指非饱和土体中的水分在温差驱动下，以水汽的形式迁移至低温冷凝区并在密闭覆盖层下部冷凝，导致水分聚积而引起浅层土体含水率增加的现象。本发明提出了利用锅盖效应的发电方法，具体为：在实验室土试样筒的砂土冷凝区铺设坡度为2％的新发明的“透汽隔水结构”，在土试样筒下部提供恒定水位，温差驱动下水汽穿过“透汽隔水结构”，在上部砂层中冷凝，聚积的冷凝水在重力作用下垂直下落至该结构内部下层，再经出水口流经发电装置，最终水流势能转化为电能。该思想对于发展新方式的清洁能源可能具有变革意义。

主权项：1.一种利用锅盖效应的发电方法，是一种将锅盖效应产生的冷凝水势能转化为电能的方法，包括锅盖效应试验仪，包括温控系统、水汽迁移系统、发电系统和数据监测系统；温控系统包括1号恒温槽、2号恒温槽、循环液导管、保温套、上导温盘、下导温盘；1号恒温槽通过循环液导管与上导温盘连接；2号恒温槽通过循环液导管与下导温盘连接；水汽迁移系统包括进气管、马氏瓶、土试样筒、透汽隔水结构、纱网、调节阀、砂土、多孔板、储水室；进气管安装在马氏瓶内；多孔板位于土试样筒底部，储水室位于多孔板底部，下导温盘位于储水室内，马氏瓶通过进水管与储水室相连；砂土铺设在土试样筒内的多孔板上部，透汽隔水结构倾斜设置于砂土中，纱网铺设在透汽隔水结构的上表面，上导温盘位于砂土的上表面，调节阀安装于透汽隔水结构的出水口；纱网为有硬度的透汽透水纱网；发电系统包括导水管、涡轮机、发电机、电灯泡；调节阀通过导水管与涡轮机进水口相连，涡轮机出水口通过回水管与储水室相连；涡轮机与发电机相连，发电机运转并驱使电灯泡发光；数据监测系统包括数据采集箱、USB线和计算机；试验时，上导温盘利用1号恒温槽通过循环冷却液对砂土上表面进行降温，下导温盘利用2号恒温槽对储水室中的水进行加热，水分在温度梯度作用下，穿过多孔板进入砂土中，以水汽的形式向上迁移并穿过透汽隔水结构，在上部砂土层中冷凝，聚积的冷凝水在重力作用下垂直下落至透汽隔水结构内部下层，再经出水口流经发电系统，最终水流势能推动涡轮机从而驱动设备发电；其特征在于：利用锅盖效应产生的水头高于马氏瓶进气管底端对应的土试样筒内水头，马氏瓶进气管最低端与多孔板顶部保持齐平，为砂土层提供恒定的水位；试验时，土试样筒的砂土冷凝区铺设倾斜为2％的透汽隔水结构；透汽隔水结构为上下双层结构，下部为透汽隔水层，透汽孔为凸起空心圆柱筒，利用温差驱动，水汽穿过透汽隔水层向上迁移时能够改变路径；上层透汽透水孔与下层透汽孔错位设计，上层大部分为透汽透水孔，不透汽不透水面层能完全覆盖到下层透汽孔范围。

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