本公開(kāi)涉及苦咸水淡化技術(shù)，具體地，涉及一種與太陽(yáng)能光伏板結(jié)合的苦咸水淡化裝置。
背景技術(shù)：
苦咸水是指礦化度大于1000mg/L、氟化物含量大于1.0mg/L，pH值大于7的無(wú)法直接利用或利用價(jià)值不大的劣質(zhì)水資源。在我國(guó)，苦咸水主要分布在甘肅、新疆、寧夏和內(nèi)蒙古等西部干旱地區(qū)的沙漠、草原地帶。上述地區(qū)的年日照時(shí)數(shù)大于2000h，輻射總量高于5000MJ/m2·a，年降水量小于250mm，蒸發(fā)量高于降水量幾倍甚至幾十倍，上述地區(qū)是我國(guó)太陽(yáng)能資源豐富或較豐富的地區(qū)，面積較大，具有利用太陽(yáng)能的良好條件，適宜發(fā)展太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)。
苦咸水的口感苦澀，很難直接飲用，長(zhǎng)期飲用會(huì)導(dǎo)致胃腸功能紊亂，免疫力低下；此外由于苦咸水中鹽分的含量較高，會(huì)造成土壤鹽堿化，抑制作物生長(zhǎng)。其形成與地理環(huán)境、氣候條件、地質(zhì)構(gòu)造、積鹽作用及污染物排放等多種因素相關(guān)，而且分布面廣，危害性大，目前治理苦咸水的方法主要有蒸餾法、電滲析法和反滲透法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本公開(kāi)的目的是提供一種與太陽(yáng)能光伏板結(jié)合的苦咸水淡化裝置，與太陽(yáng)能光伏板相結(jié)合，開(kāi)發(fā)利用苦咸水資源，解決當(dāng)?shù)厝罕婏嬎肮喔葐?wèn)題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本公開(kāi)提供一種與太陽(yáng)能光伏板結(jié)合的苦咸水淡化裝置，該苦咸水淡化裝置包括加熱池、與加熱池流體連通的蒸餾渠、蓋在蒸 餾渠頂部使熱的水蒸氣在其底面冷凝的太陽(yáng)能光伏板以及收集冷凝水的收集渠。
可選地，所述加熱池頂部覆蓋有透光的浮法玻璃，并且所述加熱池和浮法玻璃之間通過(guò)鋁合金型材和溫室用膠條固定密封。
可選地，所述太陽(yáng)能光伏板與地面之間呈30-40度角傾斜設(shè)置，所述蒸餾渠位于所述太陽(yáng)能光伏板較高端下方，所述收集渠位于所述太陽(yáng)能光伏板較低端下方。
可選地，所述蒸餾渠位于所述太陽(yáng)能光伏板下方兩側(cè)的支架之間，所述蒸餾渠頂部與所述太陽(yáng)能光伏板通過(guò)浮法玻璃相連接。
可選地，位于所述收集渠和所述蒸餾渠之間的所述太陽(yáng)能光伏板的下方設(shè)置有用于將冷凝在所述太陽(yáng)能光伏板底面的冷凝水引流至所述收集渠的冷凝水通道。
可選地，所述冷凝水通道和所述收集渠流體連通。
可選地，所述加熱池為半地下矩形池體，池體長(zhǎng)度為15m-20m，池體寬度為3m-4m，池體深度為3.5m-4.5m，池體頂部高出地面30cm-35cm。
可選地，所述蒸餾渠為半地下矩形池體，池體寬度為30cm-45cm，池體深度為35cm-40cm，池體頂部高出地面10cm-15cm。
可選地，所述收集渠為地下矩形池體，池體寬度為25cm-35cm，池體深度為20cm-25cm，池體頂部距地面20cm-25cm。
可選地，所述加熱池、所述蒸餾渠和所述收集渠均為混凝土池體。
本公開(kāi)的苦咸水淡化裝置無(wú)需任何人工能源，以太陽(yáng)光作為能源來(lái)源，可實(shí)現(xiàn)苦咸水的蒸餾淡化，匯集后可以作為飲用和灌溉用水，裝置實(shí)施簡(jiǎn)單，運(yùn)行成本低，淡化效果好，有更高的太陽(yáng)熱能利用效率和較大的凝結(jié)面積，可以蒸餾冷凝更多的水，使用年限長(zhǎng)。
本公開(kāi)的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。
附圖說(shuō)明
附圖是用來(lái)提供對(duì)本公開(kāi)的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本公開(kāi)，但并不構(gòu)成對(duì)本公開(kāi)的限制。在附圖中：
圖1是本公開(kāi)的與太陽(yáng)能光伏板結(jié)合的苦咸水淡化裝置的一種具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明
1加熱池 2蒸餾渠 3收集渠 4太陽(yáng)能光伏板
5冷凝水通道 6浮法玻璃 7支架
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本公開(kāi)的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本公開(kāi)，并不用于限制本公開(kāi)。
本公開(kāi)提供一種與太陽(yáng)能光伏板結(jié)合的苦咸水淡化裝置，如圖1所示，該苦咸水淡化裝置包括加熱池1、與加熱池1流體連通的蒸餾渠2、蓋在蒸餾渠2頂部使熱的水蒸氣在其底面冷凝的太陽(yáng)能光伏板4以及收集冷凝水的收集渠3。
首先，注入至加熱池1中的苦咸水經(jīng)日光照射后水溫升高，加熱池1和蒸餾渠2之間可以設(shè)置有可開(kāi)關(guān)的閥門(mén)，待加熱池1中的苦咸水被加熱至一定溫度后，開(kāi)啟閥門(mén)，加熱池1中的苦咸水及水蒸氣可以流至蒸餾渠2中，蒸餾渠2位于太陽(yáng)能光伏板4下方溫度較低，水蒸氣在太陽(yáng)能光伏板4底面冷凝成水滴后可以沿太陽(yáng)能光伏板4匯集至收集渠3中。
一個(gè)加熱池1可以同時(shí)與多個(gè)蒸餾渠2流體連通，每個(gè)蒸餾渠2上方均可以設(shè)置有太陽(yáng)能光伏板4，多個(gè)蒸餾渠2冷凝得到的冷凝水可以匯聚至一個(gè)收集渠3中或者多個(gè)收集渠3中，匯集至收集渠3中的水是凈化后的水，可以直接用來(lái)灌溉，凈化后的水可以再經(jīng)過(guò)消毒等環(huán)節(jié)后就可以直接用來(lái)飲用。
2/3蒸餾渠2高度處至蒸餾渠2頂部之間與加熱池1之間可以通過(guò)管道相連通，該管道可以位于加熱池1的1/3高度處至加熱池1頂部之間的位置，管道可以為樹(shù)脂管道，例如可以為聚乙烯管道，或者可以為樹(shù)脂金屬?gòu)?fù)合管，復(fù)合管內(nèi)部可以為樹(shù)脂管道，樹(shù)脂管道外部可以為金屬管道，這樣的樹(shù)脂金屬?gòu)?fù)合管具有很好的防腐蝕性，因?yàn)榫垡蚁┑葮?shù)脂具有很好的防腐蝕性，同時(shí)鐵、銅和不銹鋼等金屬具有很好的硬度，即使埋設(shè)于地下也不會(huì)發(fā)生被壓壞的情況。
如圖1所示，所述加熱池1頂部可以覆蓋有透光的浮法玻璃6，并且所述加熱池1和浮法玻璃6之間可以通過(guò)鋁合金型材和溫室用膠條固定密封。加熱池1通過(guò)鋁合金型材和溫室用膠條與透光的浮法玻璃6密封連接的同時(shí)，其上部可以開(kāi)設(shè)有入水口，入水口上可以設(shè)置有可拆卸的密封蓋，在不需要向加熱池1注水時(shí)，密封蓋蓋在入水口中，當(dāng)需要向加熱池1注水時(shí)，打開(kāi)蓋在入水口中的密封蓋，密封蓋可以為金屬蓋或者橡膠蓋等。加熱池1頂部覆蓋有透光的浮法玻璃6，這樣加熱池1中的苦咸水能夠很好吸收太陽(yáng)能而被加熱。
如圖1所示，所述太陽(yáng)能光伏板4與地面之間可以呈30-40度角傾斜設(shè)置，所述蒸餾渠2可以位于所述太陽(yáng)能光伏板4較高端下方，所述收集渠3可以位于所述太陽(yáng)能光伏板4較低端下方。
蒸餾渠2中熱的水蒸氣在太陽(yáng)能光伏板4底面冷凝成水滴之后，因?yàn)樘?yáng)能光伏板4與地面之間是傾斜放置的，因此冷凝水滴會(huì)沿著太陽(yáng)能光伏板 4底面匯集至低處的收集渠3中。
太陽(yáng)能光伏板4上表面接收強(qiáng)烈的太陽(yáng)能溫度較高，太陽(yáng)能光伏板4上下溫差可以達(dá)10-15攝氏度。
如圖1所示，所述蒸餾渠2可以位于所述太陽(yáng)能光伏板4下方兩側(cè)的支架7之間，所述蒸餾渠2頂部與所述太陽(yáng)能光伏板4可以通過(guò)浮法玻璃6相連接。
所述蒸餾渠2可以位于所述太陽(yáng)能光伏板4下方兩側(cè)的支架7之間，這樣可以防止太陽(yáng)能光伏板4支架被腐蝕；蒸餾渠2的前后左右與所述太陽(yáng)能光伏板4之間可以使用壽命長(zhǎng)的國(guó)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)5㎜浮法玻璃、專(zhuān)用鋁合金型材及溫室專(zhuān)用膠條相結(jié)合進(jìn)行固定密封。
如圖1所示，位于所述收集渠3和所述蒸餾渠2之間的所述太陽(yáng)能光伏板4的下方可以設(shè)置有用于將冷凝在所述太陽(yáng)能光伏板4底面的冷凝水引流至所述收集渠3的冷凝水通道5。
冷凝水通道5可以為頂部開(kāi)口的方形或圓形的樹(shù)脂或不銹鋼管道，冷凝水通道5可以與太陽(yáng)能光伏板4平行設(shè)置，兩端開(kāi)口，其中一端開(kāi)口與蒸餾渠2流體連通，另一端開(kāi)口與收集渠3流體連通，冷凝水通道5頂部開(kāi)口上方為太陽(yáng)能光伏板4，冷凝水通道5與蒸餾渠2、收集渠3和太陽(yáng)能光伏板4之間均可以通過(guò)浮法玻璃、專(zhuān)用鋁合金型材及溫室專(zhuān)用膠條相結(jié)合進(jìn)行固定密封；蒸餾渠2中熱的水蒸氣在太陽(yáng)能光伏板4底部冷凝成水滴后，水滴沿著太陽(yáng)能光伏板4向收集渠3流動(dòng)匯集，部分從太陽(yáng)能光伏板4掉落的水滴會(huì)落入冷凝水通道5中，之后沿冷凝水通道5流至收集渠3中。
太陽(yáng)能光伏板4與位于其下方的蒸餾渠2、冷凝水通道5和收集渠3之間的連接處均可以通過(guò)5mm透光的浮法玻璃、鋁合金型材和溫室專(zhuān)用膠條相結(jié)合進(jìn)行固定密封。
如圖1所示，所述冷凝水通道5和所述收集渠3可以流體連通。
如圖1所示，所述加熱池1可以為半地下矩形池體，池體長(zhǎng)度可以為15m-20m，池體寬度可以為3m-4m，池體深度可以為3.5m-4.5m，池體頂部可以高出地面30cm-35cm。
如圖1所示，所述蒸餾渠2可以為半地下矩形池體，池體寬度可以為30cm-45cm，池體深度可以為35cm-40cm，池體頂部可以高出地面10cm-15cm。
蒸餾渠2和加熱池1可以以坡度3-5％相連。
如圖1所示，所述收集渠3可以為地下矩形池體，池體寬度可以為25cm-35cm，池體深度可以為20cm-25cm，池體頂部可以距地面20cm-25cm。
如圖1所示，所述加熱池1、所述蒸餾渠2和所述收集渠3可以均為混凝土池體。
本公開(kāi)的苦咸水淡化裝置適用于光照充足的、水資源短缺的沙漠邊緣，在使用了一定時(shí)間之后，可以定期對(duì)加熱池1和蒸餾渠2內(nèi)的積鹽進(jìn)行清理。
以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本公開(kāi)的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本公開(kāi)并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本公開(kāi)的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本公開(kāi)的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本公開(kāi)的保護(hù)范圍。
另外需要說(shuō)明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過(guò)任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本公開(kāi)對(duì)各種可能的組合方式不再另行說(shuō)明。
此外，本公開(kāi)的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本公開(kāi)的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本公開(kāi)所公開(kāi)的內(nèi)容。