本发明涉及热能回收发电，具体涉及一种基于蒸发驱动的低温热能收集装置。
背景技术：
1、能源需求正伴随着人类社会进步的需要急剧增加。化石燃料作为一种能量密度非常高的能源一直是作为人类主要的能源获取方式，但其一直存在着不可再生和具有危险性等一系列问题，并且这些问题很难得到根本性的解决。因此收集和利用诸如太阳能、风能、波浪能和耗散热能等可再生的低能量密度的环境能源就非常有必要，其中，热能是最丰富和广泛的存在于人类生活中的环境能源，且有一半以上的低品位热能未能得到充分的利用。
2、现有的热能回收技术主要是利用温差发电材料的塞贝克效应和帕尔贴效应来将热能转化为电能。然而这种材料产生电能比较依赖大范围的温差，且在热端温度低于100℃时，其性能会显著下降。而水基于熵增的基本原理具有在任何温度和气压下蒸发的能力，可以极好的用于吸收低温热能，再通过一定机制将吸收的热能转化为其他能量。故通过蒸发吸收热能转化为电能的新兴技术可以作为解决能源问题的有效策略。
3、目前，基于蒸发相关的能量收集装置主要有两种：一种是将太阳能通过光热转换，将低温热能储存在水蒸气的蒸发焓中，然后借助热电模块和热释电纳米发电机释放出来；另一种技术则是水蒸发诱导电，即电解质溶液在带电荷的绝缘表面流动，将会产生的一种电动现象，称之为流动电位。然而，现有的这些蒸发发电技术所吸收的热能很难得到高效的转化利用。因此，亟需设计一种能量利用率更高的蒸发驱动的低温热能收集装置。
技术实现思路
1、针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种基于蒸发驱动的低温热能收集装置，拟解决现有低温热能收集装置能量利用率低的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
2、一种基于蒸发驱动的低温热能收集装置，包括发电单元、蒸发旋转单元和支撑单元；所述支撑单元用于支撑所述发电单元；所述发电单元包括相对设置的第一发电组件和第二发电组件；所述蒸发旋转单元包括蒸发容器、低沸点溶剂和蒸发组件，所述低沸点溶剂密封于所述蒸发容器内；所述蒸发组件用于使所述蒸发容器产生周期性旋转，从而带动所述第一发电组件同步转动，使所述第一发电组件和第二发电组件发生相对运动产生电能。
3、进一步的，所述蒸发容器沿上下方向延伸；所述蒸发容器的上端和下端均设有容纳部，两个所述容纳部的外侧均设有所述蒸发组件。
4、进一步的，所述蒸发组件包括安装支架和吸水材料体；所述安装支架和所述容纳部固定连接，所述吸水材料体设于所述安装支架和所述容纳部之间，且所述吸水材料体可沿上下方向滑动。
5、进一步的，所述蒸发容器为玻璃材质，所述吸水材料体为吸水海绵。
6、进一步的，所述发电单元数量为两个，两个所述发电单元关于所述蒸发旋转单元对称设置。
7、进一步的，所述第一发电组件包括转子磁铁支撑体和设于所述转子磁铁支撑体上的磁铁阵列；所述第二发电组件包括定子线圈支撑体和设于所述定子线圈支撑体上的线圈组；所述线圈组和所述磁铁阵列相向设置。
8、进一步的，所述磁铁阵列包括若干个第一磁铁和若干个第二磁铁，所述第一磁铁和第二磁铁交替排布，所述第一磁铁和第二磁铁相斥。
9、进一步的，所述支撑单元包括第一支撑架和第二支撑架；所述第一支撑架和所述转子磁铁支撑体活动连接，所述第二支撑架和所述定子线圈支撑体固定连接。
10、进一步的，所述转子磁铁支撑体和所述蒸发容器之间通过转子轴连接；所述转子轴一端和所述蒸发容器固定连接，另一端穿过所述第一支撑架上设置的通孔和所述转子磁铁支撑体固定连接，且所述通孔内设有轴承。
11、进一步的，还包括储能单元；所述储能单元和所述发电单元通过导线电连接，所述储能单元用于收集储存所述发电单元产生的电能。
12、本发明的有益效果是：
13、1.本发明提供的基于蒸发驱动的低温热能收集装置，在结构上实现了室温下的低温热能向电能的转化，拓展了利用蒸发收集环境能量和针对低温热能回收利用的方式，同时还兼具高效性和泛用性。
14、2.本发明提供的基于蒸发驱动的低温热能收集装置中的发电单元采用了转子磁铁和定子线圈组成的能量转换机构，转子结构舍弃了励磁绕组及其励磁系统，使用永磁材料钕铁硼来提供能量转换所需的交变磁场，这种方式可以使装置的整体体积得以有效的减小；同时发电单元采用了轴向磁通的设计，相比于径向磁通具有结构更为紧凑、功率密度更大、无需高速运行转速和效率更高等优点。
15、3.本发明提供的基于蒸发驱动的低温热能收集装置中的蒸发旋转单元利用水蒸发吸热使得特制蒸发容器上端内部的低沸点溶剂蒸汽冷凝，从而在蒸发容器的两端产生压强差，导致溶剂在蒸发容器内发生向上位移，引起了蒸发容器整体重心的上移而发生翻转，并通过吸水材料体的接触分离式设计实现了蒸发容器的连续旋转。
16、4.本发明提供的基于蒸发驱动的低温热能收集装置，由于水的蒸发在常温常压下就可以达到比较高的速率，使得即使在室温下，蒸发容器内的液体也可以达到相当快的上升速率，进而使得转子达到比较可观的旋转速率，与其他利用蒸发发电的装置相比，具有更为可观的发电量。
1.一种基于蒸发驱动的低温热能收集装置，其特征在于：包括发电单元、蒸发旋转单元和支撑单元(1)；所述支撑单元(1)用于支撑所述发电单元；所述发电单元包括相对设置的第一发电组件和第二发电组件；所述蒸发旋转单元包括蒸发容器(3)、低沸点溶剂(11)和蒸发组件，所述低沸点溶剂(11)密封于所述蒸发容器(3)内；所述蒸发组件用于使所述蒸发容器(3)产生周期性旋转，从而带动所述第一发电组件同步转动，使所述第一发电组件和第二发电组件发生相对运动产生电能。
2.根据权利要求1所述的基于蒸发驱动的低温热能收集装置，其特征在于：所述蒸发容器(3)沿上下方向延伸；所述蒸发容器(3)的上端和下端均设有容纳部，两个所述容纳部的外侧均设有所述蒸发组件。
3.根据权利要求2所述的基于蒸发驱动的低温热能收集装置，其特征在于：所述蒸发组件包括安装支架(7)和吸水材料体(8)；所述安装支架(7)和所述容纳部固定连接，所述吸水材料体(8)设于所述安装支架(7)和所述容纳部之间，且所述吸水材料体(8)可沿上下方向滑动。
4.根据权利要求3所述的基于蒸发驱动的低温热能收集装置，其特征在于：所述蒸发容器(3)为玻璃材质，所述吸水材料体(8)为吸水海绵。
5.根据权利要求1所述的基于蒸发驱动的低温热能收集装置，其特征在于：所述发电单元数量为两个，两个所述发电单元关于所述蒸发旋转单元对称设置。
6.根据权利要求1或5所述的基于蒸发驱动的低温热能收集装置，其特征在于：所述第一发电组件包括转子磁铁支撑体(5)和设于所述转子磁铁支撑体(5)上的磁铁阵列(13)；所述第二发电组件包括定子线圈支撑体(4)和设于所述定子线圈支撑体(4)上的线圈组(14)；所述线圈组(14)和所述磁铁阵列(13)相向设置。
7.根据权利要求6所述的基于蒸发驱动的低温热能收集装置，其特征在于：所述磁铁阵列(13)包括若干个第一磁铁和若干个第二磁铁，所述第一磁铁和第二磁铁交替排布，所述第一磁铁和第二磁铁相斥。
8.根据权利要求6所述的基于蒸发驱动的低温热能收集装置，其特征在于：所述支撑单元(1)包括第一支撑架和第二支撑架；所述第一支撑架和所述转子磁铁支撑体(5)活动连接，所述第二支撑架和所述定子线圈支撑体(4)固定连接。
9.根据权利要求8所述的基于蒸发驱动的低温热能收集装置，其特征在于：所述转子磁铁支撑体(5)和所述蒸发容器(3)之间通过转子轴(6)连接；所述转子轴(6)一端和所述蒸发容器(3)固定连接，另一端穿过所述第一支撑架上设置的通孔和所述转子磁铁支撑体(5)固定连接，且所述通孔内设有轴承(12)。
10.根据权利要求1所述的基于蒸发驱动的低温热能收集装置，其特征在于：还包括储能单元；所述储能单元和所述发电单元通过导线电连接，所述储能单元用于收集储存所述发电单元产生的电能。
