專利名稱：提高補(bǔ)充的海洋熱能轉(zhuǎn)化(sotec)系統(tǒng)的效率的制作方法
提高補(bǔ)充的海洋熱能轉(zhuǎn)化(SOTEC)系統(tǒng)的效率相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)要求如下專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益2010年2月13日提交的名稱為“FULLSPECTRUM ENERGY AND RESOURCE INDEPENDENCE”的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng) No. 61/304，403 ;2010 年2月17日提交的名稱為“ELECTROLYTIC CELL AND METHOD OF USE THEREOF”的美國(guó)專利申請(qǐng) No. 12/707，651 ;2010 年 2 月 17 日提交的名稱為 “ELECTROLYTIC CELL AND METHOD OFUSE THEREOF”的 PCT 申請(qǐng) No. PCT/US10/24497 ;2010 年 2 月 17 日提交的名稱為“APPARATUSAND METHOD FOR CONTROLLING NUCLEATI0N DURING ELECTROLYSIS” 的美國(guó)專利申請(qǐng)No. 12/707, 653 ;2010年 2 月 17 日提交的名稱為“APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLINGNUCLEATION DURING ELECTROLYSIS” 的 PCT 申請(qǐng) No. PCT/US10/24498 ；2010 年 2 月 17 日提交的名稱為 “APPARATUS AND METHOD FOR GAS CAPTURE DURING ELECTROLYSIS” 的美國(guó)專利申請(qǐng) No. 12/707，656 ;2010 年 2 月 17 日提交的名稱為 “APPARATUS AND METHOD FORCONTROLLING NUCLEAT I ON DURING ELECTROLYSIS” 的 PCT 申請(qǐng) No. PCT/US10/24499 ;以及2009年8 月 27 日提交的名稱為“ELECTROLYZER AND ENERGY INDEPENDENCE TECHNOLOGIES” 的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 61/237，476。這些申請(qǐng)中的每一個(gè)以全文引用的方式并入。
背景技術(shù)：
世界的熱帶海洋有利于在其熱表層水和其冷深層水之間的巨大熱力發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行。例如，表層水的典型溫度可為25至27攝氏度之間，深層水溫度的典型溫度可為4至6攝氏度之間。這種溫度差異輔助熱力發(fā)動(dòng)機(jī)蒸發(fā)和冷凝工作流體，這轉(zhuǎn)而驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)產(chǎn)生電力。這種系統(tǒng)常常稱為海洋熱能轉(zhuǎn)化(OTEC)設(shè)備或系統(tǒng)。不利地，存在與目前的OTEC系統(tǒng)相關(guān)的許多問題，包括低能量轉(zhuǎn)化效率、較高的運(yùn)行成本等。適于常規(guī)OTEC設(shè)備的大多數(shù)海洋位置在人口中心較遠(yuǎn)距離處，并需要昂貴且困難的運(yùn)輸機(jī)制以將產(chǎn)生的能量帶入市場(chǎng)。當(dāng)嘗試放大這種運(yùn)行以滿足世界的顯著能量需要時(shí)，這些大量的基礎(chǔ)設(shè)施成本和固有的低效率產(chǎn)生較大的困難。存在對(duì)克服如上問題以及提供另外的益處的系統(tǒng)和方法的需要。總的來說，一些現(xiàn)有系統(tǒng)或相關(guān)系統(tǒng)及其相關(guān)的局限性的本文的例子旨在為說明性的且非排他的。通過閱讀如下詳細(xì)描述，已有系統(tǒng)或現(xiàn)有系統(tǒng)的其他局限性對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。


圖IA為示出了根據(jù)本公開的方面的補(bǔ)充的海洋熱能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的框圖。圖IB為示出了根據(jù)本公開的方面的海洋基全面系統(tǒng)的框圖。圖IC為示出了根據(jù)本公開的方面的可持續(xù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一體化生產(chǎn)系統(tǒng)的框圖。圖ID為示出了根據(jù)本公開的方面的可持續(xù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一體化生產(chǎn)的海洋基系統(tǒng)的框圖。圖IE為示出了根據(jù)本公開的方面的太陽能海洋熱能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的框圖。
圖2為示出了用于提高根據(jù)本公開的方面的海洋熱能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的效率的程序的流程圖。圖3為示出了根據(jù)本公開的方面的分段太陽能收集器組件的端視圖的示意圖。圖4為示出了根據(jù)本公開的方面的具有封閉氣囊的太陽能收集器組件的側(cè)視圖的示意圖。圖5為示出了根據(jù)本公開的方面的在絕緣空間內(nèi)具有網(wǎng)的太陽能收集器的側(cè)視圖的不意圖。圖6A為示出了根據(jù)本公開的方面的具有線性透鏡的分段太陽能收集器組件的端視圖的不意圖。圖6B為示出了產(chǎn)生用于根據(jù)本公開的方面的太陽能收集器組件的加壓氣體的裝、置的示意圖。圖7為示出了根據(jù)本公開的方面與各種水流一起使用的太陽能收集器的示意圖。圖8A為示出了根據(jù)本公開的方面的補(bǔ)充的OTEC系統(tǒng)的俯視圖的示意圖。圖SB為示出了根據(jù)本公開的方面的具有多個(gè)太陽能收集器組件的補(bǔ)充的OTEC系統(tǒng)的俯視圖的不意圖。圖SC為根據(jù)本公開的方面的太陽熱能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的俯視圖。圖9為示出了根據(jù)本公開的方面的由多個(gè)螺旋組件補(bǔ)充的OTEC設(shè)備的俯視圖900的示意圖。圖10為示出了根據(jù)本公開的方面的由太陽能收集器駁船補(bǔ)充的OTEC設(shè)備的俯視圖的不意圖。圖11為示出了根據(jù)本公開的方面的太陽能收集器組件的側(cè)視圖1100的示意圖，所述太陽能收集器組件被構(gòu)造為直接加熱熱力發(fā)動(dòng)機(jī)所用的工作流體。圖12為示出了根據(jù)本公開的方面的由太陽能收集器組件補(bǔ)充的陸基OTEC設(shè)備的俯視圖1200的不意圖。圖13為示出了根據(jù)本公開的方面的由來自地質(zhì)地層的熱補(bǔ)充的OTEC設(shè)備的示意圖。圖14為示出了根據(jù)本公開的方面的由地?zé)崮苎a(bǔ)充的OTEC系統(tǒng)的示意圖。圖15為示出了根據(jù)本公開的方面的將OTEC系統(tǒng)與其他能量產(chǎn)生系統(tǒng)一體化的系統(tǒng)的示意圖。圖16為示出了根據(jù)本公開的方面的將OTEC系統(tǒng)與甲烷釋放機(jī)制一體化的系統(tǒng)的
示意圖。
具體實(shí)施例方式本申請(qǐng)以全文引用方式并入如下申請(qǐng)的主題2004年11月9日提交的名稱為 “MULTIFUEL STORAGE, METERING AND IGNITION SYSTEM” 的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 60/626, 021 (代理人卷號(hào)No. 69545-8013US)和2009年2月17日提交的名稱為“FULL SPECTRUM ENERGY”的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 61/153，253 (代理人卷號(hào)No. 69545-8001US)。本申請(qǐng)還以全文引用的方式并入同時(shí)于2010年8月16日提交的如下美國(guó)專利申請(qǐng)的每一個(gè)的主題，所述美國(guó)專利申請(qǐng)的名稱如下“METH0DS ANDAPPARATUSES FOR DETECTION OF PROPERTIES OF FLUID CONVEYANCE SYSTEMS” (代理人卷號(hào) No. 69545-8003US) ；^COMPREHENSIVE COST MODELING OF AUTOGENOUS SYSTEMSAND PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF ENERGY, MATERIAL RESOURCES AND NUTRIENTREGMES”(代理人卷號(hào) No. 69545-8025US) ELECTROLYTIC CELL AND METHOD OF USETHEREOF”(代理人卷號(hào)No. 69545-8026US) ,SUSTAINABLE ECONOMIC DEVELOPMENT THROUGHINTEGRATED PRODUCTION OF RENEWABLE ENERGY, MATERIALS RESOURCES, AND NUTRIENTREGMES”(代理人卷號(hào) No.69545-8040US) SYSTEMS AND METHODS FOR SUSTAINABLEECONOMIC DEVELOPMENT THROUGH INTEGRATED FULL SPECTRUM PRODUCTION OF RENEWABLEENERGY”(代理人卷號(hào) No. 69545-8041US) ,SUSTAINABLE ECONOMIC DEVELOPMENT THROUGHINTEGRATED FULL SPECTRUM PRODUCTION OF RENEWABLE MATERIAL RESOURCES”(代理人卷號(hào) No. 69545-8042US) ;“GAS HYDRATE CONVERSION SYSTEM FOR HARVESTING HYDROCARBONHYDRATE DEPOSITS”(代理人卷號(hào) No. 69545-8045US) ；^APPARATUSES AND METHODS FORSTORING AND/OR FILTERING A SUBSTANCE”(代理人卷號(hào) No. 69545-8046US) ;“ENERGYSYSTEM FOR DWELLING SUPPORT”(代理人卷號(hào) No. 69545-8047US) ;“ENERGY CONVERSIONASSEMBLIES AND ASSOCIATED METHODS OF USE AND MANUFACTURE”(代理人卷號(hào) No. 69545-8048US);和“INTERNALLY REINFORCED STRUCTURAL COMPOSITES AND ASSOCIATEDMETHODS OF MANUFACTURING”(69545-8049US)。概沭描述了補(bǔ)充的海洋熱能轉(zhuǎn)化(SOTEC)系統(tǒng)。在一些實(shí)施例中，所述系統(tǒng)包括太陽能收集器，所述太陽能收集器被構(gòu)造為加熱提供至熱力發(fā)動(dòng)機(jī)的海洋水，如提供至蒸發(fā)器的水。經(jīng)加熱的水能夠使蒸發(fā)器蒸發(fā)工作流體并驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)，從而產(chǎn)生電力等。通過使用太陽能收集器，所述系統(tǒng)將來自海洋表面的水提供至溫度高于海洋表面處的水的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)。這產(chǎn)生了提供至蒸發(fā)器的水與提供至熱力發(fā)動(dòng)機(jī)的冷凝器的來自海洋較低區(qū)域的水之間的增大的溫差，由此提高了熱能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的效率，此外還有其他益處。因此，在一些實(shí)施例中，所述系統(tǒng)通過利用太陽能和其他形式的能量來產(chǎn)生電力、氫等，而提供了用于可持續(xù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的可承受且可靠的能量。在一些實(shí)施例中，所述系統(tǒng)可使用OTEC系統(tǒng)的各種部件(如工作流體)作為各種能源和生產(chǎn)系統(tǒng)之間的能量交換機(jī)制。補(bǔ)充的OTEC系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的一體化允許各種能源提聞OTEC系統(tǒng)的運(yùn)行效率,并允許OTEC系統(tǒng)轉(zhuǎn)而提聞各種生廣系統(tǒng)的生廣效率。因此，所述系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)存在于世界海洋中的資源的可持續(xù)經(jīng)濟(jì)益處，此外還有其他益處。在一些實(shí)施例中，所述SOTEC系統(tǒng)提供了如下益處■聚合物材料的有害廢棄物組分的摻入，所述聚合物材料的有害廢棄物組分對(duì)于構(gòu)建能夠克服目前對(duì)礦物燃料的依賴性的可持續(xù)能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng)是可能豐富的；■高耐久性材料的使用，所述高耐久性材料對(duì)于構(gòu)建能夠克服目前對(duì)礦物燃料的依賴性的可持續(xù)能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng)是可能豐富的；■在接近沿海人口中心的位置處提供OTEC設(shè)備的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；■泵送和/或用于常規(guī)OTEC設(shè)備中的其他輔助電力要求的減少；■海洋水的蒸發(fā)冷卻的防止；■提供了自剛性化結(jié)構(gòu)以防止海洋水的大面積蒸發(fā)；
■通過使用太陽能收集器提高海洋水的溫度而提高OTEC系統(tǒng)的運(yùn)行效率；■通過提供來自太陽能的增熱來提高海洋水或另一工作流體的溫度，而提高OTEC系統(tǒng)的運(yùn)行效率；■通過提供來自另一熱力發(fā)動(dòng)機(jī)的增熱來提高海洋水或另一工作流體的溫度，而提聞OTEC系統(tǒng)的運(yùn)行效率；■通過提供來自電化學(xué)過程的增熱來提高海洋水或另一工作流體的溫度，而提高OTEC系統(tǒng)的運(yùn)行效率；■提供來自O(shè)TEC運(yùn)行的可再生燃料，并通過常規(guī)管線網(wǎng)絡(luò)將所述燃料分布至整個(gè)大陸；■提供來自O(shè)TEC運(yùn)行的可再生燃料，在貧天然氣和油貯存器中儲(chǔ)存所述燃料，并通過常規(guī)管線網(wǎng)絡(luò)將所述燃料分布至整個(gè)大陸；■使用薄膜和氣體絕緣組件以捕獲太陽能；■使用阻擋層以在海洋熱能轉(zhuǎn)化技術(shù)系統(tǒng)中減少水的蒸發(fā)冷卻；■改進(jìn)根據(jù)OTEC應(yīng)用中的任何熱循環(huán)運(yùn)行的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)的總效率；■使用阻擋層以在海洋熱能轉(zhuǎn)化技術(shù)系統(tǒng)中減少水的對(duì)流冷卻；■使用薄膜和氣體絕緣組件以捕獲太陽能，并增加在接收這種太陽能的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)中的工作流體的能含量；■提高接近表面的水的溫度以改進(jìn)海洋熱能技術(shù)系統(tǒng)的效率；■提高接近海洋表面的水的溫度以提高對(duì)海洋熱能技術(shù)系統(tǒng)的投資的回報(bào)；■使用內(nèi)燃機(jī)供熱以增加用于能量轉(zhuǎn)化過程的工作流體的能量轉(zhuǎn)化勢(shì)；■使用燃燒供熱以增加用于能量轉(zhuǎn)化過程的氣體的能量轉(zhuǎn)化勢(shì)；■使用外燃機(jī)供熱以增加用于海洋熱能轉(zhuǎn)化過程的工作流體的動(dòng)能；■在生產(chǎn)高品質(zhì)電力的過程中將低成本能量的許多來源一體化；■將用于生產(chǎn)高品質(zhì)氫的低成本能量的許多來源一體化；■提供儲(chǔ)存能量的快速生產(chǎn)；■生產(chǎn)用于與在已有管線和新管線中的天然氣可交換裝運(yùn)的管線品質(zhì)氫；■生產(chǎn)用于與在已有管線和新管線中的天然氣可交換裝運(yùn)的管線品質(zhì)甲烷；■由能量轉(zhuǎn)化過程創(chuàng)造和產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)益處；■電解器作為再生系統(tǒng)運(yùn)行；■通過壓縮前體材料而加壓燃料輸送，所述前體材料被氣化以提高壓力發(fā)展；■通過電解加壓物質(zhì)；■通過由電解產(chǎn)生的能量而加壓燃料輸送；■在能量轉(zhuǎn)化狀態(tài)(regime)中提供熱化學(xué)過程；■提供太陽能和/或其他能量資源向氫和/或電力的穩(wěn)定保險(xiǎn)低成本的轉(zhuǎn)化；■在電力和氫生產(chǎn)系統(tǒng)中使用普遍的活塞發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)；■使用氫以傳遞來自旋轉(zhuǎn)電氣設(shè)備的熱；
■使用氫以克服烴類的排放；■使用氫以克服來自熱力發(fā)動(dòng)機(jī)的含氮化合物的排放；■使用氫以克服來自熱力發(fā)動(dòng)機(jī)的顆粒的排放；
■使用氫以克服碳化合物的排放；■使用氫以改進(jìn)在混合和分布式能量應(yīng)用中的發(fā)電機(jī)效率，此外還有其他效用和益處?，F(xiàn)在將描述所述系統(tǒng)的各種實(shí)施例。如下描述提供了用于徹底理解并能夠描述這些實(shí)施例的具體細(xì)節(jié)。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解可在無許多這些細(xì)節(jié)下實(shí)施所述系統(tǒng)。另外，可能未詳細(xì)顯示或描述一些公知的結(jié)構(gòu)或功能，以避免不必要地使各種實(shí)施例的相關(guān)描述不清楚。在如下呈現(xiàn)的描述中所用的術(shù)語旨在以其最廣的合理方式進(jìn)行解釋，盡管其與所述系統(tǒng)的某些具體實(shí)施例的詳細(xì)描述結(jié)合使用。某些術(shù)語甚至可在下文進(jìn)行強(qiáng)調(diào)；然而，旨在以任何限制方式進(jìn)行解釋的任何術(shù)語將在該具體實(shí)施方式
部分中明顯且特別地進(jìn)行定義。
補(bǔ)充的海洋熱能轉(zhuǎn)化(SOTEC)系統(tǒng)圖IA為示出了補(bǔ)充的海洋熱能轉(zhuǎn)化(SOTEC)系統(tǒng)100的框圖。所述SOTEC系統(tǒng)100包括OTEC系統(tǒng)或設(shè)備110和補(bǔ)充102，如太陽能、熱、資源、其他形式的可再生能量等的補(bǔ)充。所述OTEC系統(tǒng)可轉(zhuǎn)而將能量、資源和其他益處提供給各種補(bǔ)充源。例如，所述OTEC系統(tǒng)可將電力提供給電解器，或可將氨提供給燃料儲(chǔ)存中心。因此，所述系統(tǒng)可提供能量和資源的循環(huán)路徑，所述能量和資源的循環(huán)路徑有利于資源的可持續(xù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，此外還有其他益處。所述OTEC系統(tǒng)110包括用于產(chǎn)生電力和其他資源的各種部件，如熱力發(fā)動(dòng)機(jī)部件、水運(yùn)輸部件等。補(bǔ)充102將能量提供給所述OTEC系統(tǒng)110以提高所述OTEC系統(tǒng)的運(yùn)行效率，此外還有其他益處，本文將討論所述補(bǔ)充102的各種不同形式和構(gòu)造。 在一些實(shí)施例中，所述系統(tǒng)使得能夠可持續(xù)地生產(chǎn)氫、碳和其他資源。在一些實(shí)施例中，在可持續(xù)地生產(chǎn)資源的過程中且作為可持續(xù)地生產(chǎn)資源的結(jié)果，所述系統(tǒng)利用能量。在一些實(shí)施例中，所述系統(tǒng)通過將可再生能量輸入精煉至所述系統(tǒng)中，并因此獲得對(duì)所述系統(tǒng)內(nèi)的原料、資源和其他物質(zhì)的經(jīng)濟(jì)倍增效應(yīng)，從而提供可持續(xù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此，所述系統(tǒng)為用于世界的海洋和其他水基區(qū)域中的全面系統(tǒng)。更具體地，圖IB顯示了全面一體化生產(chǎn)系統(tǒng)113，其由三個(gè)互相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)組成，包括用于可再生能生產(chǎn)和材料資源提取的全面能量園119、用于可再生養(yǎng)分(人類、動(dòng)物和植物營(yíng)養(yǎng))和能量原料生產(chǎn)(生物質(zhì)、生物廢棄物和生物燃料)的全面農(nóng)商網(wǎng)絡(luò)121，以及用于可持續(xù)材料資源生產(chǎn)和零排放制造的全面工業(yè)園123。圖IB顯示了作為系統(tǒng)119、121和123的綜合體的系統(tǒng)113，以能夠使能量、材料和信息在這些系統(tǒng)之間交換。系統(tǒng)113綜合體，特別是系統(tǒng)119內(nèi)的方法利用多個(gè)互相關(guān)聯(lián)的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)的熱力學(xué)性質(zhì)，所述多個(gè)互相關(guān)聯(lián)的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)以熱學(xué)方式聯(lián)接而形成熱力學(xué)整體系統(tǒng)以有效地用作極大熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，所述極大熱力發(fā)動(dòng)機(jī)能夠獲得提高的有利的生產(chǎn)能力和效率。在系統(tǒng)113內(nèi)，系統(tǒng)119專用于在太陽熱、地?zé)帷⒑Ｑ鬅岷桶l(fā)動(dòng)機(jī)熱源之間獲得協(xié)同連接，以提高特定位置處的總的可用的可再生能量輸出，并將能量和經(jīng)提取的材料資源提供給系統(tǒng)121和123。通過使用在兩個(gè)或更多個(gè)階段中加熱的工作流體，全面能量園119以熱學(xué)方式聯(lián)接以有效地用作單個(gè)大的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，所述單個(gè)大的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)和子系統(tǒng)互相關(guān)聯(lián)以建立能量級(jí)聯(lián)。通過使工作流體在太陽熱源、地?zé)嵩?、發(fā)動(dòng)機(jī)熱源和其他熱源之間系統(tǒng)地移動(dòng)以獲得級(jí)聯(lián)效應(yīng)以優(yōu)化工作流體的熱力學(xué)性質(zhì)(如溫度、壓力、純度、相移和能量轉(zhuǎn)化效率)，從而增加系統(tǒng)119的總的可用的可再生能量輸出。將一個(gè)階段的能量輸出再投入至另一階段的關(guān)鍵過程中，從而以再生或自生的方式運(yùn)行，且運(yùn)行效率和經(jīng)濟(jì)性提高。全面能量園119的功能包括在可再生能源(如太陽、風(fēng)、流水、地?zé)?、生物質(zhì))和內(nèi)燃機(jī)之間收集、轉(zhuǎn)化并儲(chǔ)存動(dòng)能、熱能和輻射能形式，以在系統(tǒng)之間建立自生或再生能量級(jí)聯(lián)，從而產(chǎn)生累積和協(xié)同的益處，所述累積和協(xié)同的益處不能通過單獨(dú)的收集、轉(zhuǎn)化和儲(chǔ)存任何一種可再生能源而獲得。自生或再生能量方法在系統(tǒng)119、121和123中實(shí)施。另外，系統(tǒng)119涉及用于系統(tǒng)121和123中的許多化學(xué)品的材料資源提取。例如，熱化學(xué)再生被用作提取碳的方法，所述碳作為隨后在系統(tǒng)123處制造生產(chǎn)耐用品的原料(提取可在系統(tǒng)119、121和123中進(jìn)行)。在另一例子中，熱化學(xué)再生也可被用作提取氮和痕量礦物質(zhì)的方法，所述氮和痕量礦物質(zhì)用于隨后制造生產(chǎn)在系統(tǒng)121中使用的植物肥料。另外，系統(tǒng)119涉及生物廢棄物、生物質(zhì)和生物燃料轉(zhuǎn)化，通常以在系統(tǒng)119、121和123處獲得生物甲烷氣 和/或氫氣儲(chǔ)存、運(yùn)輸和按需作為內(nèi)燃機(jī)和/或燃料電池的燃料使用以進(jìn)行發(fā)電和/或輸電。對(duì)太陽熱、地?zé)帷⒑Ｑ鬅岷桶l(fā)動(dòng)機(jī)熱源的操縱為在位置的各種氣候區(qū)域處的系統(tǒng)113的設(shè)施以及陸基和海洋基設(shè)施提供了高度適應(yīng)的一體化平臺(tái)。因此，提高位置適應(yīng)性的工程顯著提高了可再生能量收集的總利用率，并因此為地方、區(qū)域、國(guó)家和全球經(jīng)濟(jì)提供了經(jīng)濟(jì)上可行的解決方案。系統(tǒng)121處的食物生產(chǎn)既可安置在陸地場(chǎng)所又可安置在海洋場(chǎng)所。作物農(nóng)場(chǎng)、牲畜農(nóng)場(chǎng)、大牧場(chǎng)、豬肉和雞肉的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)施、淡水漁業(yè)、海洋漁業(yè)、奶牛場(chǎng)等可被連接至系統(tǒng)119作為系統(tǒng)119中所廣生的能量的消費(fèi)者，但轉(zhuǎn)而廣生廢副廣品，所述廢副廣品被轉(zhuǎn)向系統(tǒng)119以轉(zhuǎn)化為可再生能量和可再生的材料資源。另外，系統(tǒng)121涉及提高這種生物燃料作物(如藻類、柳枝稷和其他作物)的能量原料生產(chǎn)，以提高光合作用基能量收集的可行性。用于水制備、凈化和保存的方法和裝置在生產(chǎn)系統(tǒng)119、121和123中的每一個(gè)中使用。然而，這些是系統(tǒng)121的重要組成部分，以滿足在食物生產(chǎn)中對(duì)大量水的需要，并克服文獻(xiàn)記載的由于常規(guī)食物生產(chǎn)實(shí)踐造成的水浪費(fèi)和水污染而導(dǎo)致的無可持續(xù)性的問題。系統(tǒng)一體化提高了“可持續(xù)性”能力，所述“可持續(xù)性”能力定義為通過使用可再生方法而增加能量、材料資源和養(yǎng)分的生產(chǎn)，以避免天然資源的耗盡并減少或消除破壞性的環(huán)境影響，如作為生產(chǎn)的副產(chǎn)品的污染和毒物排放?？沙掷m(xù)性需要能量、材料和食物的生產(chǎn)方法，所述生產(chǎn)方法對(duì)于后代人的長(zhǎng)期幸福(而不僅僅是當(dāng)前消費(fèi)者的即時(shí)短期益處)而H是可行的。系統(tǒng)一體化能夠增加生產(chǎn)能力，從而實(shí)現(xiàn)“經(jīng)濟(jì)可擴(kuò)容性”，所述“經(jīng)濟(jì)可擴(kuò)容性”定義為能量、材料和食物生產(chǎn)的顯著提高，所述顯著提高通過復(fù)制眾多綜合安裝場(chǎng)所的能力以及通過大大提高對(duì)各種氣候區(qū)域的適應(yīng)性(即通過適應(yīng)溫帶、熱帶和北極氣候的不同資源特性而適應(yīng)性地采集可再生能)而增加可用場(chǎng)所的數(shù)量的能力而實(shí)現(xiàn)。需要這種經(jīng)濟(jì)可擴(kuò)容性以增加地球的承載能力，從而承受持續(xù)的快速人口增長(zhǎng)和發(fā)展中國(guó)家快速增長(zhǎng)的能量需求。為了成功使用，這種生產(chǎn)方法和位置必須是立即可用的，且相比于使用常規(guī)化石燃料和/或核能源，必須是能量、材料和食物生產(chǎn)的現(xiàn)有生產(chǎn)方法的經(jīng)濟(jì)上可行的替代物。系統(tǒng)一體化還可實(shí)現(xiàn)能量生產(chǎn)119、材料生產(chǎn)123和食物生產(chǎn)121的零排放和零浪費(fèi)方法，其中在系統(tǒng)121中產(chǎn)生的有機(jī)廢棄物被系統(tǒng)性地導(dǎo)入系統(tǒng)119中存在的生物質(zhì)、生物廢棄物和生物燃料轉(zhuǎn)化系統(tǒng)中，而不是被燃燒、掩埋或傾倒在填埋場(chǎng)、蓄水層、溪流、海洋中或是作為污染物排放到大氣中；系統(tǒng)119中的能量和材料資源提取被傳遞至系統(tǒng)123以產(chǎn)生耐用品；系統(tǒng)119中的能量和材料資源提取也被傳遞至系統(tǒng)121以產(chǎn)生用于陸地和海洋上的人類、動(dòng)物和植物生命的養(yǎng)分。系統(tǒng)一體化創(chuàng)建了經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的單個(gè)單元，所述經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的單個(gè)單元有意識(shí)地將能量生產(chǎn)與食物生產(chǎn)和材料資源生產(chǎn)以這些生產(chǎn)作為相互依賴的整體運(yùn)行的方式連接起來。因此，所述全面一體化生產(chǎn)系統(tǒng)適于安裝在其中目前不存在相應(yīng)的 可再生能基礎(chǔ)設(shè)施、或者其中制造能力缺乏且失業(yè)是常態(tài)、或者其中食物生產(chǎn)不足且貧窮和營(yíng)養(yǎng)不良是常態(tài)的場(chǎng)所或社區(qū)中。引入所述統(tǒng)一的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)方法的目標(biāo)是能夠提高國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)并具有伴隨GDP提高的生活質(zhì)量，以及系統(tǒng)性地創(chuàng)造工作機(jī)會(huì)并具有伴隨有意義的就業(yè)而改善的生活質(zhì)量。另外，系統(tǒng)一體化創(chuàng)建了經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的單個(gè)單元，所述經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的單個(gè)單元有意識(shí)地將廢棄物管理與能量轉(zhuǎn)化實(shí)踐連接起來，使得其作為相互依賴的整體運(yùn)行以中止導(dǎo)致污染和環(huán)境惡化的燃燒、掩埋和傾倒的常規(guī)廢棄物實(shí)踐。所述全面一體化生產(chǎn)系統(tǒng)引入了可持續(xù)的廢棄物-能量轉(zhuǎn)化的使用作為貫穿整個(gè)系統(tǒng)的一體化實(shí)踐。該一體化系統(tǒng)的目的是保護(hù)自然環(huán)境、保存有限的自然資源、減少傳染性疾病，以及減少土地、水和空氣污染(包括減少推動(dòng)氣候變化的溫室氣體，如甲烷和C02)。所述全面一體化生產(chǎn)系統(tǒng)113提供了實(shí)現(xiàn)“工業(yè)生態(tài)”的方法，在“工業(yè)生態(tài)”中，人-系統(tǒng)生產(chǎn)環(huán)境模仿自然生態(tài)系統(tǒng)其中在系統(tǒng)和廢棄物之間的能量和材料流以閉合循環(huán)的方式成為用于新過程的輸入，而整個(gè)系統(tǒng)對(duì)由太陽(太陽熱)、地球(地?zé)?、海洋(海洋熱)和生物質(zhì)轉(zhuǎn)化(發(fā)動(dòng)機(jī)熱)系統(tǒng)所提供的可再生可持續(xù)能量是開放的。圖IC為示出了海洋基全面系統(tǒng)113的組成部分的框圖。所述全面系統(tǒng)113包括用于可再生能量生產(chǎn)的能量園119。在一些情況中，所述能量園為OTEC系統(tǒng)。在一些情況中，所述能量園包括可再生能源，如太陽能源、風(fēng)能源、波能源、地?zé)崮茉?、發(fā)動(dòng)機(jī)、生物燃料源等。所述全面系統(tǒng)還包括用于可再生能量生產(chǎn)的工業(yè)園123。在一些情況中，所述工業(yè)園可產(chǎn)生各種資源，如碳、氫、甲烷等。所述全面系統(tǒng)還包括用于可再生養(yǎng)分生產(chǎn)的農(nóng)商網(wǎng)絡(luò)121，如可持續(xù)農(nóng)業(yè)、漁業(yè)和畜牧業(yè)。更具體地，圖IC為示出了可持續(xù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的全面一體化生產(chǎn)系統(tǒng)113的框圖，所述全面一體化生產(chǎn)系統(tǒng)113包括與養(yǎng)分(例如用于人類、動(dòng)物或植物營(yíng)養(yǎng)的產(chǎn)品)生產(chǎn)和材料資源(例如氫和碳)生產(chǎn)同時(shí)發(fā)生的能量(例如電力和燃料)生產(chǎn)。系統(tǒng)113由一體化且相互依賴的子系統(tǒng)組成，并具有對(duì)自生級(jí)聯(lián)能量轉(zhuǎn)化的適應(yīng)性控制，所述適應(yīng)性控制捕集并再投入每個(gè)子系統(tǒng)的能量、物質(zhì)和/或副產(chǎn)品的一些或全部。因此，在引入最少的外部能量或材料資源或不引入外部能量或材料資源下，維持系統(tǒng)113的連續(xù)運(yùn)行。所述系統(tǒng)113為有利于可持續(xù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的工業(yè)生態(tài)的例子，如可再生能量的利用、食物的生產(chǎn)、和材料資源的生產(chǎn)，相比于使用常規(guī)技術(shù)所能實(shí)現(xiàn)的，其是更大的能量、食物和材料資源的生產(chǎn)，此外還有其他益處。全面能量園119使自可再生源129 (例如太陽、風(fēng)、流水、地?zé)?、排出?捕集能量的方法與自可再生原料131 (例如生物廢棄物145、生物質(zhì)143)生成能量的方法和生產(chǎn)材料資源(例如氫133、碳135、其他材料資源如痕量礦物質(zhì)137、純水139)的方法配合。使用自生級(jí)聯(lián)能量轉(zhuǎn)化的適應(yīng)性控制的方法儲(chǔ)存、回收和運(yùn)輸能量，所述方法在能量生產(chǎn)中產(chǎn)生倍增效應(yīng)。在能量收集和生產(chǎn)過程中，從用于可再生能量的生產(chǎn)中的生物廢棄物和生物質(zhì)原料中提取材料資源(例如氫和碳)。所述全面能量園119儲(chǔ)存、回收、運(yùn)輸、監(jiān)測(cè)并控制所述能量和所述資源以在能量、材料、資源和養(yǎng)分的生產(chǎn)中獲得改進(jìn)的效率。所產(chǎn)生的能量129、131中的一些被提供至全面農(nóng)商網(wǎng)絡(luò)121。所產(chǎn)生的能量129、131中的一些被提供至全面工業(yè)園123。所產(chǎn)生的能量129、131中的一些被再投入至全面能量園119中。所產(chǎn)生的能量201、131中的一些被提供至外部接受者和/或加至國(guó)家電網(wǎng)和/或國(guó)家天然氣管線。
全面農(nóng)商網(wǎng)絡(luò)121接收全面能量園119所產(chǎn)生的可再生能量，以為農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)和漁業(yè)子系統(tǒng)的運(yùn)行提供動(dòng)力。這包括用于農(nóng)場(chǎng)設(shè)備、車輛、小船和輪船的可再生燃料以及用于光、熱和機(jī)械設(shè)備的電力等。全面農(nóng)商網(wǎng)絡(luò)121接收由全面能量園119所產(chǎn)生的材料資源和副產(chǎn)品，如其他材料資源(例如痕量礦物質(zhì)137)和純水139，以富集農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)和漁業(yè)子系統(tǒng)中的養(yǎng)分并在植物作物149和動(dòng)物作物151的生產(chǎn)中產(chǎn)生提高的效率。全面農(nóng)商網(wǎng)絡(luò)121收集能量原料并將其供應(yīng)至全面能量園119以用在可再生能量的生產(chǎn)中。合適的原料包括生物質(zhì)143 (例如作物廢材)、生物廢棄物145 (例如污水、農(nóng)業(yè)廢水、肉類加工廢棄物、漁場(chǎng)排出物)、生物燃料原料147 (例如藻類、柳枝稷)等。全面工業(yè)園123使用由全面能量園119所產(chǎn)生的可再生能量，以為可持續(xù)材料資源生產(chǎn)和零排放制造的運(yùn)行提供動(dòng)力。這包括用于內(nèi)燃機(jī)(例如固定式發(fā)動(dòng)機(jī)、車輛)的可再生燃料和用于光、熱、機(jī)械設(shè)備的電力等。全面工業(yè)園123投入自全面能量園119接收的材料資源133、135和副產(chǎn)品137，以生產(chǎn)另外的材料資源(例如設(shè)計(jì)碳157和工業(yè)金剛石159)。全面工業(yè)園123使用自全面能量園119接收的材料資源和副產(chǎn)品以制造產(chǎn)品，如碳基綠色能量機(jī)器155，包括太陽熱裝置155、風(fēng)輪機(jī)155、水輪機(jī)155、電解器155、內(nèi)燃機(jī)和發(fā)電機(jī)155、汽車、輪船和卡車部件161、半導(dǎo)體163、納米技術(shù)165、農(nóng)業(yè)和漁業(yè)設(shè)備167等。全面工業(yè)園123將這些產(chǎn)品和副產(chǎn)品中的一些或全部提供至全面能量園119和全面農(nóng)商網(wǎng)絡(luò)121。全面能量園119使用由全面工業(yè)園123所產(chǎn)生和提供的太陽熱裝置155、風(fēng)輪機(jī)155、水輪機(jī)155、電解器155、內(nèi)燃機(jī)和發(fā)電機(jī)155等生產(chǎn)可再生能量。全面農(nóng)商網(wǎng)絡(luò)121使用由全面工業(yè)園123所產(chǎn)生和提供的內(nèi)燃機(jī)和發(fā)電機(jī)155、農(nóng)業(yè)和漁業(yè)設(shè)備167及其他裝置生產(chǎn)養(yǎng)分。全面一體化生產(chǎn)系統(tǒng)113所產(chǎn)生的能量為所有子系統(tǒng)提供動(dòng)力，包括再投入能量以推動(dòng)可再生能量的進(jìn)一步生產(chǎn)。同時(shí)，系統(tǒng)113中所產(chǎn)生的產(chǎn)品和副產(chǎn)品中的一些或全部被投入所有子系統(tǒng)的運(yùn)行中。同時(shí)，系統(tǒng)113所產(chǎn)生的廢棄物被捕集并用作所有子系統(tǒng)的運(yùn)行的原料。一體化且相互依賴的子系統(tǒng)使用適應(yīng)性控制來管理自生級(jí)聯(lián)能量轉(zhuǎn)化和材料資源的自生再生。因此，所述系統(tǒng)不斷地將可再生能量、可持續(xù)材料資源和其他副產(chǎn)品再投入至子系統(tǒng)(能量園、農(nóng)商網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)園)的不同的源和過程。以此方式，相比于使用常規(guī)方法所能獲得的，系統(tǒng)100利用更大量的自所述系統(tǒng)內(nèi)的各種資源所供應(yīng)的能量和資源。所述工業(yè)共生對(duì)自系統(tǒng)內(nèi)的可再生原料和副產(chǎn)品源收集的各種資源和能量的量產(chǎn)生倍增效應(yīng)，從而增加價(jià)值，降低成本并改善環(huán)境，此外還有其他益處。圖ID為全面一體化生產(chǎn)系統(tǒng)113的示意圖，其顯示了海洋基系統(tǒng)的各種示例性功能區(qū)。所示系統(tǒng)包括具有級(jí)聯(lián)能量轉(zhuǎn)化的適應(yīng)性控制和材料資源的自生再生以及養(yǎng)分的生產(chǎn)的陸上或海洋上一體化生產(chǎn)系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括為了自可再生源收集和/或產(chǎn)生能量以及自可再生原料收集材料資源的目的的功能區(qū)，所述功能區(qū)儲(chǔ)存、回收、運(yùn)輸、監(jiān)測(cè)和控制能量和材料資源，以在能量、材料資源和養(yǎng)分的生產(chǎn)中獲得提高的效率。下表I詳述了與所示功能區(qū)相關(guān)的示例性輸出、系統(tǒng)和方法。表I :全面一體化生產(chǎn)系統(tǒng)功能區(qū)
權(quán)利要求
1.一種位于海洋中的用于資源的可持續(xù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 海洋熱能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，其中所述海洋熱能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)包括 熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，所述熱力發(fā)動(dòng)機(jī)被構(gòu)造為產(chǎn)生電力，其中所述熱力發(fā)動(dòng)機(jī)包括蒸發(fā)器、渦輪機(jī)、工作流體和冷凝器；和 補(bǔ)充接收部件，所述補(bǔ)充接收部件被構(gòu)造為接收提高所述熱力發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率的補(bǔ)充；以及 資源產(chǎn)生系統(tǒng)，其中所述資源產(chǎn)生系統(tǒng)包括 資源部件，所述資源部件被構(gòu)造為自提供至所述資源產(chǎn)生系統(tǒng)的原料和由所述海洋熱能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的所述熱力發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的電力產(chǎn)生資源；和 提供部件，所述提供部件被構(gòu)造為提供所產(chǎn)生的資源的一部分作為由所述海洋熱能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的所述補(bǔ)充接收部件接收的所述補(bǔ)充。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所產(chǎn)生的資源為熱，且所述熱提高了提供至所述蒸發(fā)器的海洋水的溫度，以在所述蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)所述工作流體。
3.一種用于海洋基資源的可持續(xù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的方法，所述方法包括 在與海洋熱能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)相聯(lián)的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)處，從資源產(chǎn)生系統(tǒng)接收熱； 使用所接收的熱運(yùn)行與所述海洋熱能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)相聯(lián)的所述熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，其中運(yùn)行與所述海洋熱能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)相聯(lián)的所述熱力發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生電力； 將所產(chǎn)生的電力的一部分提供至所述資源產(chǎn)生系統(tǒng)；以及 使用所提供的電力運(yùn)行所述資源產(chǎn)生系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所接收的熱為在運(yùn)行所述資源產(chǎn)生系統(tǒng)的過程中所產(chǎn)生的過量的熱。
5.一種海洋熱能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器被構(gòu)造為從海洋接收水，并使用所接收的水蒸發(fā)工作流體； 冷凝器，所述冷凝器被構(gòu)造為從低于海洋表面區(qū)域的海洋區(qū)域接收水，并冷凝被蒸發(fā)的工作流體； 工作流體通道，所述工作流體通道聯(lián)接至所述蒸發(fā)器和所述冷凝器，并被構(gòu)造為將所述工作流體提供至所述蒸發(fā)器，且從所述冷凝器接收所述工作流體； 渦輪機(jī)，所述渦輪機(jī)聯(lián)接至所述蒸發(fā)器，并被構(gòu)造為使用被蒸發(fā)的工作流體產(chǎn)生電力；以及 太陽能收集器，所述太陽能收集器聯(lián)接至所述蒸發(fā)器，并被構(gòu)造為以比海洋表面區(qū)域的水的溫度更高的溫度將水提供至所述蒸發(fā)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述太陽能收集器包括 網(wǎng)組件，所述網(wǎng)組件被構(gòu)造為捕獲太陽能；和 在所述太陽能網(wǎng)組件內(nèi)的通道，所述通道被構(gòu)造為 接收來自所述海洋表面區(qū)域的水； 加熱從所述海洋表面區(qū)域接收的水；以及 將所接收的水運(yùn)輸至所述蒸發(fā)器。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述太陽能收集器包括 通道，所述通道被構(gòu)造為保持從所述海洋表面區(qū)域接收的水；以及絕緣空氣空間，所述絕緣空氣空間至少部分圍繞所述通道，并被構(gòu)造為捕集太陽能以升高由所述通道保持的所述水的溫度。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述太陽能收集器為螺旋形太陽能收集器。
9.一種海洋熱能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述熱力發(fā)動(dòng)機(jī)被構(gòu)造為使用海洋水產(chǎn)生電力；以及 太陽能收集器，其中所述太陽能收集器被構(gòu)造為升高由所述熱力發(fā)動(dòng)機(jī)的蒸發(fā)器所接收的海洋水的溫度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述太陽能收集器被構(gòu)造為將海洋水提供至所述熱力發(fā)動(dòng)機(jī)的蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器在比圍繞所述太陽能收集器的海洋水的溫度更高的溫度下。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述熱力發(fā)動(dòng)機(jī)被構(gòu)造為使用所述熱力發(fā)動(dòng)機(jī)的所述蒸發(fā)器所接收的海洋水加熱所述熱力發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的工作流體。
12.一種用于提高海洋熱能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的運(yùn)行效率的方法，所述方法包括 從海洋接收水至太陽能收集器中； 在所述太陽能收集器中加熱被接收的水；以及 將經(jīng)加熱的水提供至所述海洋熱能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中在所述太陽能收集器中加熱被接收的水包括使用圍繞通道的氣穴捕集太陽能，所述通道容納從所述海洋接收的水。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中在所述太陽能收集器中加熱被接收的水包括使用圍繞通道的透鏡捕集太陽能，所述通道容納從所述海洋接收的水。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中將水提供至所述海洋熱能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)包括將經(jīng)加熱的水提供至所述太陽熱能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的蒸發(fā)器，其中所述蒸發(fā)器使用所提供的水加熱工作流體以運(yùn)行渦輪機(jī)。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中從海洋接收水至太陽能收集器中包括從所述海洋接收水至螺旋太陽能收集器組件。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其進(jìn)一步包括 使用源自圍繞所述海洋熱能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的海洋廢棄物的聚合物制造太陽能收集器。
18.一種用于提高OTEC系統(tǒng)的運(yùn)行效率的方法，所述方法包括 收集熱；以及 使用被收集的熱提高輸入所述OTEC系統(tǒng)的蒸發(fā)器中的水的溫度。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中收集熱包括使用太陽能收集器收集太陽能。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中收集熱包括從電解器收集熱，所述電解器將水轉(zhuǎn)化為氫和氧。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中收集熱包括使用太陽能收集器捕集太陽能，所述方法進(jìn)一步包括 在將水輸入所述OTEC系統(tǒng)的蒸發(fā)器中之前在所述太陽能收集器內(nèi)加熱所述水。
22.—種太陽能收集器組件，其包括 通道，所述通道被構(gòu)造為接收海洋水至所述太陽能收集器組件中，并將被接收的海洋水保持在所述太陽能收集器組件內(nèi)；太陽能捕獲部分，所述太陽能捕獲部分圍繞所述通道，并被構(gòu)造為加熱被接收的海洋水；以及 聯(lián)接部分，所述聯(lián)接部分被構(gòu)造為將經(jīng)加熱的海洋水運(yùn)輸至海洋熱能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的太陽能收集器組件，其中所述太陽能捕獲部分包括被構(gòu)造為捕集太陽能的氣穴。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的太陽能收集器組件，其中所述太陽能捕獲部分包括被構(gòu)造為捕集太陽能的透鏡。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的太陽能收集器組件，其中所述太陽能捕獲部分由薄膜聚合物形成。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的太陽能收集器組件，其中所述太陽能捕獲部分為絕緣空氣空間的網(wǎng)。
27.根據(jù)權(quán)利要求22所述的太陽能收集器組件，其中所述太陽能捕獲部分為容納氣體的絕緣空間的網(wǎng)，所述氣體具有比空氣的熱導(dǎo)率更低的熱導(dǎo)率。
28.根據(jù)權(quán)利要求22所述的太陽能收集器組件，其中所述太陽能捕獲部分由源自海洋廢棄物的聚合物形成。
29.根據(jù)權(quán)利要求22所述的太陽能收集器組件，其中被構(gòu)造為將經(jīng)加熱的海洋水運(yùn)輸至海洋熱能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的聯(lián)接部分被構(gòu)造為將經(jīng)加熱的海洋水運(yùn)輸至所述海洋熱能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的蒸發(fā)器。
全文摘要
本發(fā)明描述了用于提高海洋熱能轉(zhuǎn)化(OTEC)系統(tǒng)的效率的系統(tǒng)和方法。在一些實(shí)例中，所述系統(tǒng)使用太陽能收集器收集熱能，加熱位于所述太陽能收集器內(nèi)的海洋水，并將經(jīng)加熱的水提供至OTEC系統(tǒng)，如提供至熱力發(fā)動(dòng)機(jī)的蒸發(fā)器。在一些實(shí)例中，所述OTEC系統(tǒng)將電力和其他能量提供至另一系統(tǒng)，從而產(chǎn)生能量和資源的可持續(xù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的循環(huán)。
文檔編號(hào)F03G7/05GK102713282SQ201080048874
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2010年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月27日
發(fā)明者羅伊·E·麥卡利斯特 申請(qǐng)人:麥卡利斯特技術(shù)有限責(zé)任公司