[發明專利]利用太陽能、自然寒冷和海面進行海水淡化的方法

有效

• 申請號: 201110164039.3
• 申請日: 2011-06-17
• 公開（公告）號: CN102320673A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 馮靜
• 申請（專利權）人: 馮靜
• 主分類號: C02F1/14
• 分類號: C02F1/14;C02F1/22;C02F103/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及海水淡化領域，尤其是涉及一種利用自然能源淡化海水的方法。

背景技術

海水淡化一直是人們關注的課題。對海水進行淡化的方法很多，但常規的方法，如多級蒸餾法、離子交換法、滲析法、反滲透膜法以及冷凍法等，都要消耗大量的燃料或電力。由于地球的溫室效應、空氣污染日益嚴重，因此，尋求用太陽能來進行海水淡化，受到人們的重視。

盤式太陽能蒸餾器海水淡化技術有許多優點：首先是可獨立運行，不受蒸汽、電力等條件限制，無污染、運行安全穩定可靠，不消耗常規人工能源，對能源緊缺、環保要求高的地區有很大應用價值；其次是生產規?？捎袡C組合，適應性好，投資相對較少。

但其不足之處是要占有大量的陸地資源，其次是進入冬季，太陽輻射強度弱，導致淡水產量低。如果能夠改進上述問題，太陽能海水淡化技術更加具備淡水供應市場的競爭力。

發明內容

為了解決上述現有技術的不足，本發明的目的是提供這樣一種太陽能海水淡化裝置及其使用方法：第一，其不占用陸地資源，利用廣闊的海面安置海水淡化裝置，第二，進入冬季，可以利用自然寒冷在裝置中結冰淡化海水的方法生產淡水，以提高冬季的淡水出水量。

本發明的裝置是這樣實現的：它包括能在水中浮起的船體，船體內依次設置下池、上池、透光棚；在上池池底設一下水孔連通下池；上池上部設有蒸餾水槽，蒸餾水槽通過蒸餾水道與下池連通；

所述的透光棚設有通風口和棚蓋，棚蓋能移動并封閉通風口，使上池與外界隔離；所述的下池中設有接水盆，接水盆下部和下池的滑輪槽中設有滑輪和拉繩，拉繩的一端固定在下池上部，另一端與棚蓋相連，當接水盆接滿水后，在水重力的作用下，接水盆通過滑輪，拉動拉繩，使棚蓋移動并封閉通風口；

所述的上池中設有堵塞機構，堵塞機構包括依次相連的彈簧、浮板、拉繩、塞子，其中彈簧的一端固定在上池，另一端壓在浮板上；塞子靠自重堵住下水孔，當浮板克服彈簧力向上，通過拉繩，拉起塞子脫離下水孔；

所述的上池設有固定在池底的通氣管，通氣管的一端高于蒸餾水槽，另一端伸入下池；

使用上述裝置制作淡水的方法是這樣實現的：

第一步驟：在臨近氣溫低于0℃以下的時節，移開棚蓋，并在上池中加入海水，在氣溫低于0℃以下的時節，上池內的海水在冷空氣中結冰；當冰結到一定厚度，由于冰體積膨脹，推動浮板克服彈簧力向上，塞子被拉起，未結冰的海水從下水孔流入接水盆和下池；

當接水盆的水滿后，在水重力作用下，接水盆通過滑輪拉動拉繩，使棚蓋移動并封閉通風口，以致上池與外界隔離；

陽光透過透光棚，加熱棚內的空氣，用以融化冰；由于熱壓效應，棚內的熱空氣經通氣管流入冰層下部，也用以融化冰；冰中的咸冰水逐漸從冰晶間隙泄出，經下水孔流入下池；之后，冰層逐漸融化，浮板受彈簧的壓迫逐漸下降，塞子也隨之下降；當冰層經融化減薄到一定程度，以及排出的咸冰水的鹽度小于1‰后，塞子靠自重完全堵住下水孔；此后，上池中的冰繼續融解，化為淡水；

直至上池中的冰全部化為淡水；

第二步驟：取出上池中的淡水；將下池中的濃海水也取出，并用海水洗凈下池；將上池的下水孔堵住；進入太陽能蒸餾海水工序：

在上池中加入海水，關閉棚蓋，陽光透過透光棚，加熱上池內的海水，使海水蒸發，其水蒸汽上升，在透光棚上遇冷，凝結成水滴，沿透光棚的斜面淌下，落入蒸餾水槽，經蒸餾水道流入下池；當上池的海水濃縮到一定程度，取出濃海水，也取出下池中的蒸餾水；再在上池中加入海水，重新蒸餾；

一年中，第一步驟在冬季進行，其余季節進行第二步驟中的太陽能蒸餾海水工序。

本發明與現有技術相比的特點和有益效果是：

一、????????本發明的海水淡化裝置飄浮在海面上，不占用陸地資源。

二、????????由于本發明裝置在冬季可以用結冰的方法生產淡水，其在冬季的淡水出水量高于現有的單純依靠太陽輻射蒸餾海水的裝置。這是因為冰的融化熱為334.4KJ/kg，僅是水的汽化熱（水在100℃時為2257.2?KJ/kg）的1/7，所以冷凍法海水淡化過程本身的所需能量要比蒸餾法低得多。

三、????????本發明裝置中的動作諸如拔塞子，將棚蓋閉合等，均依靠自然力，不需要動力裝置，不消耗電力，也不需要人力。

四、????????本發明可以自由選擇停泊海水區域的優點：A，在優質海水區域制作淡水。B，在寒冷區域結冰，然而遷移到溫暖區域融冰成淡水。C，作為輸送淡水的裝備。

附圖說明