[發明專利]間接吸熱型太陽能平板一體式淡化裝置

有效

• 申請號: 201510313615.4
• 申請日: 2015-06-08
• 公開（公告）號: CN104961179B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 王顯龍;李華山;廉永旺;馬偉斌;卜憲標;王令寶;馬志同
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州能源研究所
• 主分類號: C02F1/14
• 分類號: C02F1/14
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司44001
• 代理人: 莫瑤江

技術領域

本發明提供了一種利用太陽能高效穩定長久產生淡水的裝置，具體涉及一種制淡一體化的間接吸熱型太陽能平板一體式淡化裝置。

背景技術

隨著現代工業的發展，全球能源危機和大氣污染問題日益突出，可再生能源的研究和推廣得到重視。豐富的太陽輻射能是重要的能源，是取之不盡、用之不竭的、無污染、廉價、人類能夠自由利用的能源。

淡水資源在時空上分布不均，加上人類的不合理利用，使世界上許多地區面臨著嚴重的水資源危機。

現在制淡方式包括膜法、多級閃蒸等多種方式，但是其耗能較大，且規模化程度高。太陽能制淡具有無能耗、可小型化、基本無區域應用死角的優勢。由此可見，兼顧能源、環保因素和特殊地區的使用因素，采用太陽能的無動力驅動型高性能制淡裝置具有優良的應用前景，可以有效很多地區和領域的生活和發展問題。

早期被動太陽能制淡為盤式蒸餾，但是使用后選擇吸收性涂層易被污染物覆蓋或者有固體鹽析出時遮擋，有的因為溶液腐蝕特性脫落，有的因化學反應太陽光吸收性迅速降低，等等眾多原因導致其制淡性能衰減甚至失效，嚴重制約太陽能制淡的效果和推廣。

中國公開號為1843947的專利，公開了一種太陽能多效海水淡化及其發電設施，其由箱體支架、雙層保溫棚、太陽能加熱器、單效海水蒸發器、一效海水蒸發器、海水輸入管、鹽水輸出管、引風機、水蒸氣冷卻簾、淡水輸出管、淡水匯水槽組成的多效海水淡化裝置,由雙層保溫棚、淡水輸出管、淡水匯水槽、鹽水池、鹽泵、池壁組成的太陽池,由雙層保溫棚、箱體支架、保溫板、鹽水輸出、輸入管、海水輸出、輸入管、高壓氣體輸出閥、低壓氣體輸入管、高壓氣體輸出管、高壓氣體輸入閥、換能器、制冷劑輸出閥、汽輪發電機、空氣壓縮機組成的太陽能發電裝置三部份組成。如上述公開的專利，現有技術多是采用分離的太陽能裝置、蒸發裝置和冷凝裝置，雖然解決了太陽能裝置的降溫問題，但是整體裝置占用安裝空間，也不易于整體裝置的轉移。海邊、戈壁灘、鹽堿地、沙漠等地的植被種植需要大量淡水以進行治理改造，因此需要大面積布置發電裝置與淡化裝置，而大量分立的器件不僅占用安裝空間，還需要鋪設大量相連接導管，增加了安裝復雜度及費用，因此不利于大規模應用及推廣。

發明內容

本發明充分利用太陽能資源，避免了制淡的能源消耗和環境污染，通過吸熱和蒸發分別獨立空間的方式解決傳統被動太陽能制淡裝置的單位面積制淡能力差、使用壽命短的問題，是一種高性能、低成本、長壽命的太陽能被動型制淡技術和裝置。

推廣本產品費用低廉且不消耗電力無需接線，安全性好、壽命長、性能穩定，具有眾多優勢。

為達到上述發明的目的，本發明通過以下技術方案實現：

一種間接吸熱型太陽能平板一體式淡化裝置，包括有太陽能吸熱層、設置于太陽能吸熱層的背陽面并與之貼合的蒸發層和與蒸發層頂部連通的冷凝層，所述蒸發層是內部平行設有至少兩個以上敞口的蓄水槽，相鄰蓄水槽之間設有導流部，通過導流部將蓄水槽多余溶液輸送到下一層蓄水槽，冷凝層是用以冷凝水蒸氣的空腔，蒸發層頂部的蓄水槽從蒸發層外接入有溶液進口管，且蒸發層底部設有濃溶液出口，冷凝層底部設有淡水采集出口。上述太陽能吸熱層、蒸發層及冷凝層共同組成蒸發和冷凝前后兩大部分，采用蒸發層與太陽能吸熱層貼合設置的結構，可有效利用太陽能吸熱層的溫升來加熱蒸發層的溶液。

進一步，還包括有框架、導熱密封板、隔板和背板，導熱密封板與太陽能吸熱層貼合設置后，再與導熱密封板、隔板和背板從上往下隔空設置，最后由框架圍合密封，并且隔板在頂部的一側不與框架接合而留出供蒸汽流通的空隙，導熱密封板、隔板及框架所圍的空間為蒸發層，隔板、背板及框架所圍的空間為冷凝層，蒸發層在空隙處連通冷凝層，隔板在蒸發層的一面設置上述至少兩個以上敞口的蓄水槽及相鄰蓄水槽之間的導流部。上述太陽能吸熱層、蒸發層及冷凝層由框架固定密封為板狀結構的一體化裝置，易于整體裝置的轉移，以及節省裝置的地面安裝面積。

本方面的另一個技術方案，一種間接吸熱型太陽能平板一體式淡化裝置，包括有太陽能吸熱層、M個蒸發層和M個冷凝層，M為至少兩個以上，太陽能吸熱層的背陽面與第一個蒸發層貼合后，蒸發層再與冷凝層依次間隔貼合設置，蒸發層內部各設有至少兩個以上敞口的蓄水槽，相鄰蓄水槽之間設有導流部，通過導流部將蓄水槽多余溶液輸送到下一層蓄水槽，冷凝層是用以冷凝水蒸氣的空腔，各蒸發層頂部的蓄水槽從外部接入有溶液進入口，各自底部設有濃溶液出口，各冷凝層的底部設有淡水采集出口。通過多層蒸發層及冷凝層的間隔設置，增大了溶液的蒸發面積，可提高裝置制取淡水的效率。