基本信息
- 项目名称：
- 风能发电及电渗析装置的结合方式
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 将风力发电和电渗析相结合，用储水的方式代替蓄能对能源短缺及水污染问意义深远。
- 详细介绍：
- 受自然条件的影响，风能利用一直不是很理想,为了能更好的利用风能为工业生产服务。我们用风力发电作为电渗析装置的后备能源，既充分利用了风能，又解决了水源污染问题。但目前风能发电技术在应用中还存在很多缺陷。将风力发电和电渗析相结合有储水的方式代替蓄能，更节能更环保。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的：目前的能源短缺问题及环境污染问题，本论文通过对风力发电与电渗析装置的结合方式的可行性研究，来改善在水处理的过程中所引起的能源耗费问题。 基本思路：在风能的利用中，蓄能是一个重要的问题，特别是对于风力发电，在很大程度上，其生命力由蓄能装置（如蓄电池）的可靠程度来决定。有了蓄能装置，在有风的时候，把多余的能量储存起来；在无风时，输出应用。
科学性、先进性及独特之处
- 科学性：和太阳能热水器比较，都是节能、环保、经济。都是利用自然资源及再生资源。 先进性：目前还没有观点能将风能发电及电渗析装置进行有效结合，本论文详细介绍了此结合方式的先进性，此结合方式能有效的解决风力发电的储电缺陷。 独特之处：在有风的时候，净水机工作把所制的净水储存起来，在无风的时候，就可以使用已经储存的净水。
应用价值和现实意义
- 风力发电及电渗析装置的结合方式具有应用范围广和可持续发展的特点。现在国家正在进行西部大开发，西部的主要地形是以高原和盆地为主，青藏高原，内蒙古高原，黄土高原等，塔里木盆地，准噶尔盆地等。大部分都是多风地带，比较适合此结合装置的运用。 风力发电及电渗析装置的有效结合，对部分解决能源短缺问题及环保问题意义深远。
学术论文摘要
- 电力行业对能源的消耗比较多，因此电力行业在低碳经济中具有重要的地位。风能发电作为一种具有很大发展潜能的发电技术虽然在发展过程中面临着一些挑战，但在低碳经济及低碳时代零排放的风能发电具有广阔的前景。随着工业制造的废水排放，水体污染越来越严重，日常用水及工业用水越来越达不到标准，不得不使用净水装置来解决饮水问题，净水装置作为一种具有环保潜能的技术在发展过程中具有可靠的前景，将成为社会一种必不可少的装置。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 学校鉴定
参考文献
- 【1】:刘介才 工厂供电(第5版) 2010-02出版 机械工业出版社 【2】:黄绍平 等编著 成套电器技术 2005年09月 机械工业出版社 【3】:叶杭冶 编著 风力发电机组的控制技术 2006年01月 机械工业出版社 【4】:曹云 主编 2010年07月 水利水电出版社 风电场规划设计与施工 【5】:肖创英 主编 2010年04月 中国电力出版社欧美风电发展的经验与启示 【6】:朱永强,张旭 主编 2010年03月 机械工业出版社风电场电气系统 【7】:1997年07月/化学工业出版社电渗析 【8】:柏景方 主编 2006年07月 哈尔滨工业大学出版社:污水处理技术
同类课题研究水平概述
- 依据风车技术，大约3米每秒的微风速度便可以发电。 电渗析器由膜堆、极区和压紧装置三部分构成。 （1）膜块：是由相当数量膜对组装而成。膜对：是由一张阳离子交换膜，一张隔板甲（或乙）；一张阴膜，一张隔板乙（或甲）组成。 离子交换膜：是电渗析器关键部件。隔板：分浓、淡水隔板，交替放阴阳膜之间，使阴膜和阳膜之间保持一定间隔，隔板平面水流，垂直隔板平面电流。隔板厚离0.9毫米。 （2）极区包括电极、极框和导水板。电极：为连接电源所用，电极采用钛涂钌。极框：放置电极和膜之间，膜帖到电极上去，起支撑作用。 （3）压紧装置：是用来压紧电渗析器，使膜堆、电极等部件形成一个整体，不致漏水。 3.2组装方式 电渗析器组装是用“级”和“段”来表示，一对电极之间膜堆称为“一级”。水流同向每一个膜称为“一段”。增加段数就等于增加脱盐流程，也就是提高脱盐效率，增加膜对数，可提高水处理量。电渗析器组装方式可淡水产量和出水水质不同要求而调整，一般有以下几种组装形式：一级一段；一级多段；多段一段；多级多段。 3.3工作原理 在阴极与阳极之间，放置着若干交替排列的阳膜与阴膜，让水通过两膜及两膜与两极之间所形成的隔室，在两端电极接通直通电源后，水中阴、阳离子分别向阳极、阴极方向迁移，由于阳膜、阴膜的选择透过性，就形成了交替排列的离子浓度减少的淡室和离子浓度增加的浓室。与此同时，在两电极上也发生着氧化还原反应，即电极反应，其结果是使阴极室因溶液呈碱性而结垢，阳极室因溶液呈酸性而腐蚀。因此，在电渗析过程中，电能的消耗主要用来克服电流通过溶液、膜时所受到的阻力及电极反应，外加直流电场作用下，水中离子作定向迁移，使一路水中大部份离子迁移到另一路离子水中去，达到含盐水淡化目。
