專利名稱：一種利用太陽(yáng)能和波浪能的海底營(yíng)養(yǎng)鹽提升裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于海洋裝備技術(shù)與海洋漁業(yè)領(lǐng)域，涉及一種利用太陽(yáng)能和波浪能的海底營(yíng)養(yǎng)鹽提升裝置。
技術(shù)背景海洋經(jīng)濟(jì)已成為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，其中海洋漁業(yè)資源的開發(fā)和利用是海洋經(jīng)濟(jì)的重要內(nèi)容。但是，隨著捕撈強(qiáng)度的不斷加大，近幾年我國(guó)海洋漁業(yè)資源嚴(yán)重衰退，已嚴(yán)重威脅我國(guó)海洋漁業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。如果能有效地改善海水魚類食物鏈的環(huán)境條件，就能從根本上保證海洋漁業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。海水中的營(yíng)養(yǎng)鹽是浮游植物和魚類生長(zhǎng)不可缺少的營(yíng)養(yǎng)成份，然而比起深層海水，海洋真光層內(nèi)海水的營(yíng)養(yǎng)鹽濃度要低得多，因而世界上主要漁場(chǎng)大多分布在自然涌升流發(fā)生頻繁的海域。由于自然涌升流的存在，深層海水中的營(yíng)養(yǎng)鹽不斷地被提升至海洋表層，供浮游植物和魚類生長(zhǎng)使用，可保證漁場(chǎng)的可持續(xù)發(fā)展。但對(duì)于自然涌升流缺乏的海域，可通過(guò)人工的方法產(chǎn)生涌升流，將深層海水提升至海洋表層以產(chǎn)生新漁場(chǎng)?，F(xiàn)有最成熟的人工裝置是日本的“拓海”裝備，它用水泵將底層海水抽至海洋表層。該方法提升速度較快但有很大的局限性首先，該方法較難實(shí)現(xiàn)，在復(fù)雜的海洋環(huán)境中運(yùn)用具有較大的不穩(wěn)定性；其次，該方法需要的能耗較大。同時(shí)，國(guó)內(nèi)尚未有能將海底營(yíng)養(yǎng)鹽提升至海洋表層的裝置面世。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用太陽(yáng)能和波浪能的海
底營(yíng)養(yǎng)鹽提升裝置。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是利用太陽(yáng)能和波浪能的海底營(yíng)養(yǎng)鹽提升裝置，包括海面平臺(tái)、水下保溫導(dǎo)管和海底給溫裝置。海面平臺(tái)由上頂面和下底面組成，可壓縮塑料保溫水囊將海面平臺(tái)的四周包圍，形成一個(gè)密閉的空間，該密閉空間被中間的支撐板分成兩個(gè)腔室，兩個(gè)腔室之間互通；每個(gè)腔室的下底面上連接有水下保溫導(dǎo)管，海底給溫裝置將兩根水下保溫導(dǎo)管連通；所述的海面平臺(tái)的上頂面設(shè)有太陽(yáng)能吸收層，所述的水下保溫導(dǎo)管的長(zhǎng)度可變。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型裝置效率高，能耗低，清潔環(huán)保，可克服近岸海域生態(tài)環(huán)境惡化對(duì)漁業(yè)資源可持續(xù)發(fā)展的影響，利用該裝置將海底深層營(yíng)養(yǎng)鹽涌升至海洋表面，經(jīng)光合作用產(chǎn)生大量浮游生物，從而改善了魚群自然生長(zhǎng)的生態(tài)環(huán)境，擴(kuò)大了漁場(chǎng)范圍，為我國(guó)的漁場(chǎng)培育和恢復(fù)發(fā)揮重要作用，保證了漁業(yè)資源的可持續(xù)發(fā)展。

圖I是本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。如圖I所示，利用太陽(yáng)能和波浪能的海底營(yíng)養(yǎng)鹽提升裝置由海面平臺(tái)I、水下保溫導(dǎo)管4和海底給溫裝置5組成。海面平臺(tái)I的四周包裹著可壓縮塑料保溫水囊2，從而可形成一個(gè)內(nèi)部鏤空的用于注水的密閉空間，在密閉空間的中間位置用支撐板3將該空間分成兩個(gè)獨(dú)立的腔室，每個(gè)腔室分別連接水下保溫導(dǎo)管4。海面平臺(tái)I的上表面利用電鍍或烤漆技術(shù)附上一層選擇性吸收膜，專門吸收太陽(yáng)光能。水下保溫導(dǎo)管4的材料采用收納性較好、便于運(yùn)輸?shù)能浌?，兩根軟管并列垂入海中，其表面附著一層保溫材料，并在海底與海底給溫裝置5連接。整個(gè)提升裝置呈一個(gè)類似于上端口封閉的U型管形狀。海面平臺(tái)上表面的吸收膜吸收太陽(yáng)光能并轉(zhuǎn)化為熱能，加熱兩個(gè)密閉腔室內(nèi)的海 水，從而使海水的溫度升高。受海面波浪的作用，可壓縮塑料保溫水囊不斷地被壓縮，密閉腔室中的高溫海水通過(guò)水下保溫導(dǎo)管傳遞到海底給溫裝置，海底給溫裝置再通過(guò)水下保溫導(dǎo)管將海水傳遞至海面平臺(tái)的另外一個(gè)密閉腔室。這樣高溫海水就在波浪能的作用下，在密閉腔室、水下保溫導(dǎo)管和海底給溫裝置中不斷地循環(huán)往復(fù)流動(dòng)。由于海底給溫裝置中海水的溫度比外界底層海水的溫度要高，熱傳導(dǎo)就會(huì)在高溫度的海水與低溫度的海水間發(fā)生。底層海水獲得熱能后，溫度升高，密度減小，由于浮力作用向上浮升。周圍及其上層海水溫度較低，密度大，必然下降，從而引起海水內(nèi)部的自然對(duì)流。這種流動(dòng)沒(méi)有外部機(jī)械力的作用，僅僅依靠海水內(nèi)部的溫度差，可將底層營(yíng)養(yǎng)鹽隨海水的流動(dòng)而向上提升。同時(shí)，由于整個(gè)海域的海水在豎直方向上存在著一定的溫度梯度，表現(xiàn)為上層海水的溫度比下層海水溫度要高。海水溫度梯度的存在，底層受熱海水在向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中不斷地被周邊的海水加熱到該層海水的溫度，此動(dòng)態(tài)過(guò)程持續(xù)進(jìn)行，進(jìn)而將海中深層富含高營(yíng)養(yǎng)鹽的海水提升至海洋表層。
權(quán)利要求1.一種利用太陽(yáng)能和波浪能的海底營(yíng)養(yǎng)鹽提升裝置，包括海面平臺(tái)、水下保溫導(dǎo)管和海底給溫裝置，其特征在于 海面平臺(tái)由上頂面和下底面組成，可壓縮塑料保溫水囊將海面平臺(tái)的四周包圍，形成一個(gè)密閉的空間，該密閉空間被中間的支撐板分成兩個(gè)腔室，兩個(gè)腔室之間互通；每個(gè)腔室的下底面上連接有水下保溫導(dǎo)管，海底給溫裝置將兩根水下保溫導(dǎo)管連通； 所述的海面平臺(tái)的上頂面設(shè)有太陽(yáng)能吸收層，所述的水下保溫導(dǎo)管的長(zhǎng)度可變。
專利摘要本實(shí)用新型公布了一種利用太陽(yáng)能和波浪能的海底營(yíng)養(yǎng)鹽提升裝置?，F(xiàn)有裝置能耗大。本實(shí)用新型包括海面平臺(tái)、水下保溫導(dǎo)管和海底給溫裝置。海面平臺(tái)由上頂面和下底面組成，可壓縮塑料保溫水囊將海面平臺(tái)的四周包圍，形成一個(gè)密閉的空間，該密閉空間被中間的支撐板分成兩個(gè)腔室，兩個(gè)腔室之間互通；每個(gè)腔室的下底面上連接有水下保溫導(dǎo)管，海底給溫裝置將兩根水下保溫導(dǎo)管連通。可壓縮塑料保溫水囊受海面波浪的作用使得上層高溫海水流入下層的海底給溫裝置，形成熱交換，下層海水獲得熱能后，溫度升高，密度減小，由于浮力作用向上浮升，進(jìn)而將海中深層富含高營(yíng)養(yǎng)鹽的海水提升至海洋表層。本實(shí)用新型效率高，能耗低，清潔環(huán)保。
文檔編號(hào)A01K61/00GK202496292SQ2012200003
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月4日
發(fā)明者付現(xiàn)橋, 周艷, 方輝, 樊煒, 蔡勇, 金濤, 陳磊 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)舟山海洋研究中心