[發明專利]太陽能海水淡化機組

無效

• 申請號: 201110243372.3
• 申請日: 2011-08-23
• 公開（公告）號: CN102320676A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 楊旭東;單明;于濤
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28;C02F103/08
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 邸更巖

技術領域

本發明涉及一種海水淡化裝置，尤其是一種利用太陽能驅動的海水淡化機組。。

背景技術

在地球總面積中，海洋占70.8％，陸地僅占百分之29.2％；在地球的總水量中，海水占97.2％，因海水中含有大量的鹽等雜質，無法直接利用。而陸地水僅占2.8％，其中可供利用的淡水僅占0.64％。為此，人們一直在努力探尋安全、高效、可靠的海水淡化方法。尤其是對于一些特殊場合，如無淡水供應的海島、遠洋船舶等，利用海水淡化技術提供飲用、洗浴所需的純凈水就變得更加重要。

目前，雖然已經發明了多種海水淡化方法，如用化學方法去除海水中的雜質，或用物理方法來得到純凈淡水，但往往存在系統復雜或淡化成本過高的問題，難以使系統達到高效、小型化的要求，開發新型海水淡化設備迫在眉睫。我國沿海地區太陽能資源豐富，如果能開發使用這些太陽能來作為淡化海水的動力和能源，避免對常規能源的消耗，將是一件具有長遠意義的事情。

發明內容

本發明的目的是提供一種無需消耗外部能源、高效、安全，且不受規模限制的太陽能海水淡化機組。

本發明技術方案如下：

一種太陽能海水淡化機組含有熱管式太陽能集熱器、風機、光伏電池板、旋轉再生式吸附裝置、傳輸管道、冷凝器和蓄水池；所述的旋轉再生式吸附裝置包括橫截面均為半圓形的長筒狀的再生器和吸附器，所述的再生器和吸附器中間由隔熱板分隔；所述的吸附器的一端和風機出口相連，另一端正對著冷凝器；所述的再生器的一端封閉，另一端與傳輸管道的一端相連，傳輸管道的另一端與冷凝器入口連接，冷凝器的出口與蓄水池連接；所述的熱管式太陽能集熱器的冷凝端固定有半圓形加熱板；所述的再生器和吸附器在半圓形加熱板內以兩者所合成的圓柱體的中心線為軸做180°檔位式旋轉；所述的風機與光伏電池板電連接。

本發明的技術特征還在于：在所述的再生器和吸附器內部設有多個沿軸向布置的平板型翅片，所述翅片的表面粘接有固體吸附質。

本發明具有以下優點及突出性效果：

本發明不需要消耗外界能源和化學試劑，對環境無污染，可為人們的生產生活提供飲用、洗浴等必需的淡水水源，可廣泛在沿海地區、島嶼、遠洋船舶等場所推廣使用。

附圖說明

圖1為本發明提供的太陽能海水淡化機組的結構原理示意圖。

圖2為圖1的A-A剖面示意圖。

圖中各部件表示：1-熱管式太陽能集熱器；2-再生器；3-吸附器；4-進風口；5-風機；6-光伏電池板；7-傳輸管道；8-冷凝器；9-蓄水池；10-半圓形加熱板；11-固體吸附質；12-隔熱板；13-熱管冷凝端，14-外殼。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的工作原理、具體結構作進一步的說明。

圖1為本發明提供的太陽能海水淡化機組的結構示意圖，該裝置包括熱管式太陽能集熱器1、風機5、光伏電池板6、旋轉再生式吸附裝置、傳輸管道7、冷凝器8和蓄水池9；旋轉再生式吸附裝置包括橫截面均為半圓形的長筒狀的再生器2和吸附器3，再生器2和吸附器3中間由隔熱板12分隔；吸附器3的一端和風機5出口相連，吸附器的另一端正對著冷凝器8；再生器2的一端封閉，再生器的另一端與傳輸管道7的一端相連，傳輸管道的另一端與冷凝器入口連接，冷凝器的出口與蓄水池9連接；熱管式太陽能集熱器1的冷凝端13固定有半圓形加熱板10；再生器2和吸附器3在半圓形加熱板內以兩者所合成的圓柱體的中心線為軸做180°檔位式旋轉；風機5與光伏電池板6電連接；在再生器2和吸附器3內部設有多個沿軸向布置的平板型翅片，所有翅片的表面均粘接有固體吸附質11，其中固體吸附質11可采用硅膠顆粒。

本發明的原理和工作過程如下：

首先將進風口4放置到靠近海水水面的位置，光伏電池板6在太陽光的作用下為風機5提供動力，使濕空氣源源不斷地從進風口4被吸入，在流經吸附器3的過程中，被翅片表面粘接的固體吸附質11所吸附，此舉充分利用了從海水中天然蒸發的水汽，將其富集到固體吸附質11中，從而可有效去除海水中的雜質和各種鹽離子；經過一段時間，當固體吸附質11吸附達到飽和狀態后，通過電路控制使吸附器3和再生器2做180°檔位式旋轉，更換位置，此時熱管式太陽能集熱器1在太陽光的照射下，吸收熱量并傳遞到熱管式太陽能集熱器的冷凝端13，然后將熱量分布到半圓形加熱板10上，再生器2在半圓形加熱板的作用下使其內部的固體吸附質11得到再生，脫附出來的水蒸氣經過傳輸管道7到達冷凝器8，并被冷卻變成液體水流到蓄水池9中，這樣就得到了純凈水；由于吸附器3的另一端正對著冷凝器8，所以從中出來的氣流可以強化冷凝器8的冷凝效果；與此同時，吸附器3中的固體吸附質11又重新吸附達到飽和，然后可重復上述旋轉過程，從而完成不間斷的再生和吸附循環，達到海水淡化的目的。