高效能太陽(yáng)能海水淡化器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于太陽(yáng)能光熱光電利用領(lǐng)域，具體涉及一種高效能太陽(yáng)能海水淡化器。
【背景技術(shù)】
[0002]淡水是人類(lèi)社會(huì)賴以生存和發(fā)展的基本物質(zhì)之一。地球上總水量的97%為海水，淡水僅占不到3%，且分布極不均衡。我國(guó)水資源總量居世界第六位，但人均水資源擁有量?jī)H為世界人均水資源量的1/4，被聯(lián)合國(guó)列為13個(gè)最貧水資源國(guó)家之一。
[0003]隨著世界人口的劇增和現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)于淡水的需求量急劇增大，且由于工業(yè)廢棄物的大量排放，原來(lái)潔凈的水體受到嚴(yán)重污染，從而進(jìn)一步加劇了人類(lèi)淡水供應(yīng)的矛盾。淡水資源的短缺將是許多國(guó)家未來(lái)必將面臨的嚴(yán)重問(wèn)題。因此，在海水資源豐富的地區(qū)，發(fā)揮臨海優(yōu)勢(shì)，走海水淡化之路，是解決沿海城市缺水問(wèn)題的一條重要途徑。目前，應(yīng)用海水淡化技術(shù)來(lái)開(kāi)發(fā)輔助水源已成為各國(guó)最常采用的方法。
[0004]對(duì)海水或苦咸水進(jìn)行淡化的方法很多，常規(guī)的方法有蒸餾法、離子交換法、滲析法和反滲透法等，這些海水淡化方式技術(shù)較成熟，但都存在著需要消耗大量的燃料或電力的缺陷。故在我國(guó)能源較緊張的條件下，急需尋找一種節(jié)能的從海水(苦咸水)中制取淡水的方式來(lái)解決淡水缺乏或供應(yīng)不足的問(wèn)題。利用太陽(yáng)能進(jìn)行海水淡化，有廣泛的應(yīng)用前景。對(duì)于傳統(tǒng)的盤(pán)式太陽(yáng)能蒸餾器，一般多為太陽(yáng)能光熱利用，利用方式單一；并且直接吸收太陽(yáng)輻射能量，缺乏高效集熱的手段。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]實(shí)用新型目的:為了克服上述缺陷，本實(shí)用新型提供了一種高效能太陽(yáng)能海水淡化器，在海水淡化過(guò)程中，同時(shí)利用熱能和電能為盤(pán)式太陽(yáng)能蒸餾器提供能量。
[0006]技術(shù)方案:一種高效能太陽(yáng)能海水淡化器，包括盤(pán)式太陽(yáng)能蒸餾器、熱管式集熱器、電加熱器、集水管、溫差電池片、蓄電池、逆變器和控制器；所述盤(pán)式太陽(yáng)能蒸餾器底部的海水蒸發(fā)區(qū)內(nèi)固定放置有多個(gè)熱管式集熱器和電加熱器，所述盤(pán)式太陽(yáng)能蒸餾器的頂蓋的外表面放置有溫差電池片，所述蓄電池與對(duì)其充電的溫差電池片之間為電氣連接，所述蓄電池與用電對(duì)象控制器、逆變器和電加熱器之間為電氣連接，在頂蓋的最低端固定連接有集水管，水蒸氣在頂蓋下表面冷凝為水，在重力作用下匯聚于集水管形成成品淡水。
[0007]作為優(yōu)化:所述熱管式集熱器中的熱管為內(nèi)含毛細(xì)芯的熱管。
[0008]作為優(yōu)化:所述頂蓋為凸透鏡聚光型透明頂蓋。
[0009]作為優(yōu)化:所述溫差電池片為多個(gè)小電池片進(jìn)行串聯(lián)連接。
[0010]作為優(yōu)化:所述集水管分時(shí)段收集淡水或補(bǔ)充海水。
[0011]有益效果:本實(shí)用新型采用盤(pán)式太陽(yáng)能蒸餾器、熱管式集熱器和電加熱器，能夠通過(guò)盤(pán)式太陽(yáng)能蒸餾器和熱管式集熱器，吸收電加熱器產(chǎn)生的熱能和頂蓋聚光后的太陽(yáng)輻射來(lái)淡化海水；通過(guò)溫差電池片對(duì)蓄電池充電，為電加熱器、控制器和逆變器提供電能。
[0012]具體來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)輻射經(jīng)凸透鏡聚光型透明頂蓋匯聚增強(qiáng)后，一部分輻射能量通過(guò)熱管式集熱器傳遞給蒸餾器底部的海水，余下的能量被蒸餾器底部的海水直接吸收。隨著海水溫度的升高，水蒸氣逐漸蒸發(fā)而出，并不斷上行直至遇到溫度較低的頂蓋，水蒸氣開(kāi)始放熱并凝結(jié)成水，在重力作用下，順著頂蓋的內(nèi)表面流下匯聚于集水管內(nèi)，成為淡水。溫差電池片利用頂蓋外表面與外界空氣的溫度差產(chǎn)生直流電能并儲(chǔ)存于蓄電池中，通過(guò)控制器和逆變器將其轉(zhuǎn)化為交流電，對(duì)外供電。所供電能可用于包括控制器、逆變器和電加熱器在內(nèi)的電氣設(shè)備使用，電加熱器所產(chǎn)生的熱量被蒸餾器底部的海水完全吸收，從而實(shí)現(xiàn)了利用熱能和電能共同淡化海水的效果。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0015]如圖1所示，一種高效能太陽(yáng)能海水淡化器，包括盤(pán)式太陽(yáng)能蒸餾器1，熱管式集熱器2，電加熱器3、集水管4，溫差電池片5，蓄電池6，逆變器7和控制器8。在盤(pán)式太陽(yáng)能蒸餾器I底部的海水蒸發(fā)區(qū)10里固定放置有多個(gè)熱管式集熱器2和電加熱器3，所述盤(pán)式太陽(yáng)能蒸餾器I的頂蓋9的外表面放置有溫差電池片5。溫差電池片5與蓄電池6進(jìn)行電氣連接，蓄電池6與用電對(duì)象控制器8、逆變器7和電加熱器3之間為電氣連接，盤(pán)式太陽(yáng)能蒸餾器I的頂蓋9最低端和集水管4進(jìn)行固定連接。溫差電池片5為多個(gè)小電池片進(jìn)行串聯(lián)連接。頂蓋9為凸透鏡聚光型透明頂蓋。熱管式集熱器2中的熱管為內(nèi)含毛細(xì)芯的熱管。
[0016]本實(shí)用新型在工作時(shí)，由于呈凸透鏡型透明頂蓋9的聚光作用，更多的太陽(yáng)輻射得以進(jìn)入海水淡化器內(nèi)部。一部分太陽(yáng)輻射被熱管式集熱器2中毛細(xì)芯內(nèi)的傳熱工質(zhì)吸收，熱量從熱管式集熱器2的頂部傳遞至底部，加熱海水蒸發(fā)區(qū)10里的海水。余下的太陽(yáng)輻射被海水蒸發(fā)區(qū)10里的海水直接吸收。蒸發(fā)出的水蒸氣上升至頂蓋9處遇冷，向頂蓋9外表面放熱，凝結(jié)為淡水，在重力作用下順著頂蓋9的內(nèi)表面流下匯聚到集水管4里。溫差電池片5利用頂蓋9外表面與外界空氣的溫度差產(chǎn)生直流電能，儲(chǔ)存于蓄電池6內(nèi)，經(jīng)控制器8和逆變器7輸送給電加熱器3，進(jìn)一步對(duì)海水蒸發(fā)區(qū)10里的海水加溫。集水管4在海水淡化器工作時(shí)，用來(lái)收集淡水；在海水不足時(shí)，用來(lái)補(bǔ)充海水。
[0017]本實(shí)用新型采用盤(pán)式太陽(yáng)能蒸餾器、熱管式集熱器、電加熱器、溫差電池片、蓄電池、控制器、逆變器和集水管，通過(guò)將盤(pán)式太陽(yáng)能蒸餾器的頂蓋設(shè)置為凸透鏡型透明頂蓋，產(chǎn)生了聚光效應(yīng)；通過(guò)在盤(pán)式太陽(yáng)能蒸餾器底部放置熱管式集熱器，增強(qiáng)了集熱效果；通過(guò)在盤(pán)式太陽(yáng)能蒸餾器頂蓋放置溫差電池片，持續(xù)利用水蒸氣的凝結(jié)潛熱，減少了能量散失，從而實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能海水淡化器的高效能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高效能太陽(yáng)能海水淡化器，其特征在于:包括盤(pán)式太陽(yáng)能蒸餾器(1)、熱管式集熱器(2)、電加熱器(3)、集水管(4)、溫差電池片(5)、蓄電池(6)、逆變器(7)和控制器(8);所述盤(pán)式太陽(yáng)能蒸餾器(I)底部的海水蒸發(fā)區(qū)(10)內(nèi)固定放置有多個(gè)熱管式集熱器(2)和電加熱器(3 )，所述盤(pán)式太陽(yáng)能蒸餾器(I)的頂蓋(9 )的外表面放置有溫差電池片(5 )，所述蓄電池(6 )與對(duì)其充電的溫差電池片(5 )之間為電氣連接，所述蓄電池(6 )與用電對(duì)象控制器(8)、逆變器(7)和電加熱器(3)之間為電氣連接，在頂蓋(9)的最低端固定連接有集水管(4)，水蒸氣在頂蓋(9)下表面冷凝為水，在重力作用下匯聚于集水管(4)形成成品淡水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效能太陽(yáng)能海水淡化器，其特征在于:所述熱管式集熱器(2)中的熱管為內(nèi)含毛細(xì)芯的熱管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效能太陽(yáng)能海水淡化器，其特征在于:所述頂蓋(9)為凸透鏡聚光型透明頂蓋。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效能太陽(yáng)能海水淡化器，其特征在于:所述溫差電池片(5)為多個(gè)小電池片進(jìn)行串聯(lián)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效能太陽(yáng)能海水淡化器，其特征在于:所述集水管(4)分時(shí)段收集淡水或補(bǔ)充海水。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種高效能太陽(yáng)能海水淡化器，包括盤(pán)式太陽(yáng)能蒸餾器、熱管式集熱器、溫差電池片、電加熱器、蓄電池、控制器、逆變器和集水管。盤(pán)式太陽(yáng)能蒸餾器的凸透鏡聚光型透明頂蓋上放置溫差電池片，儲(chǔ)存有待蒸發(fā)海水的蒸餾器底部放置熱管式集熱器和電加熱器。其中，電能通過(guò)溫差電池片獲得，儲(chǔ)存于蓄電池內(nèi)，經(jīng)控制器和逆變器輸出，供電加熱器使用；熱能通過(guò)待蒸發(fā)海水直接吸熱、熱管式集熱器集熱和電加熱器釋熱獲得。本實(shí)用新型較之傳統(tǒng)的盤(pán)式太陽(yáng)能蒸餾器，增加了熱管式集熱器和電加熱器共同蒸餾，具有更高的海水淡化效能。
【IPC分類(lèi)】C02F1-14, C02F103-08
【公開(kāi)號(hào)】CN204474359
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520121180
【發(fā)明人】林森
【申請(qǐng)人】江蘇工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【公開(kāi)日】2015年7月15日
【申請(qǐng)日】2015年3月2日