[發明專利]一種漂浮在水面的太陽能海水淡化裝置

在審

• 申請號: 202110045548.8
• 申請日: 2021-01-04
• 公開（公告）號: CN112723452A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 孔令斌
• 申請（專利權）人: 孔令斌
• 主分類號: C02F1/14
• 分類號: C02F1/14;C02F1/04;C02F103/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供的一種漂浮在水面的太陽能海水淡化裝置，將加熱面和蒸發面都布置在海水面以上的冷凝器內，冷凝面是冷凝器底面和側面。冷凝器內自上而下是透明材料、墊圈、光熱材料、吸水材料、支架、防浪板、防浪浮板。冷凝器外有通氣管、水泵接口和沿側面沉入海水的吸水材料。漂浮在水面的多個冷凝器底部連通，其中一個冷凝器底部接通水泵。太陽光透過透明材料在光熱材料上轉換成熱量，使吸水材料所含海水蒸發成蒸汽，海水經吸水材料上行補充。蒸汽在冷凝器底面或側面冷凝成淡水儲存在冷凝器內。水泵將淡水抽出冷凝器實現海水淡化。裝置漂浮在水面上，充分利用了天然水域。運行過程中，除水泵抽取淡水所需電能和太陽能外，沒有其他能源消耗。是海島必備的淡水供給基礎設施。

所屬技術領域

本發明涉及一種海水淡化裝置，具體為一種漂浮在水面的太陽能海水淡化裝置。

背景技術

在太陽能海水淡化技術領域，界面蒸發技術是當前的研究熱點，各種新材料層出不窮。怎樣應用這些新材料卻沒有令人滿意的技術方案。從技術思路上講，界面蒸發技術是將傳統盤式太陽能海水淡化裝置處于盤底的加熱面提升到海水面，使加熱面和蒸發面都在海水面，熱量隨蒸汽上傳后散發到大氣中。中國發明專利202010918621.3將加熱面和蒸發面都布置在海水面以上的冷凝器內，熱量隨冷凝器外表面產生的二次蒸汽下傳后進入海水中。這就存在一個問題，海水和冷凝器內淡水的溫度升高后將影響蒸汽冷凝。如在專利實施例中，罐內海水和冷凝器內淡水總量約為70kg。這是依據日照不足的四川省瀘州市的樣機試驗數據確定的海水淡水總量。水潛熱大約2257.6kj/kg，水熱容大約4.2kj/kg.℃。冷凝1kg蒸汽，總量為70kg的罐內海水和冷凝器內淡水溫度平均升高約7.7℃。為保證蒸汽冷凝，罐內海水溫度過高后必須用低溫海水置換。如果在海水蒸發罐4個側面上部開散熱窗，冷凝器外表面產生的二次蒸汽直接散發到大氣中。散發1kg二次蒸汽，就能冷凝1kg淡水。在此情形下，海水蒸發罐只是1個盛海水的容器而已。取消海水蒸發罐，將冷凝器漂浮在天然水域的海水面，裝置更簡潔高效。中國發明專利202010918621.3光熱轉換后需要經過光熱板下傳熱量，其光熱轉化率可能沒有界面蒸發新材料的光熱轉化率高。而界面蒸發新材料在海水面蒸發海水，也不可避免熱量下傳進入海水。界面蒸發新材料置于海水面以上、透明材料以下是最好選擇。將上述技術整合在一起，冷凝器漂浮在水面、光熱轉化率高的太陽能海水淡化技術應運而生。

發明內容

本發明的目的是采取加熱面和蒸發面都布置在海水面以上的技術措施，利用界面蒸發新材料，開發一種漂浮在水面的太陽能海水淡化裝置。

為了實現上述目的，本發明的方案是：其結構包括透明材料、墊圈、光熱材料、吸水材料、支架、冷凝器、水泵。其特征在于：所述冷凝器頂面覆蓋透明材料。吸水材料在透明材料以下鋪滿冷凝器頂面，并沿冷凝器外表面延伸到冷凝器底面以下。支架在吸水材料下面支撐吸水材料和光熱材料。光熱材料涂抹或放置在冷凝器頂面的吸水材料上面。光熱材料與透明材料之間有墊圈，所以光熱材料與透明材料之間存在間隙。冷凝器底部的水泵接口接水泵。冷凝器側面上部有開口向下的通氣管。冷凝器漂浮在天然海水面。太陽光透過透明材料照在光熱材料上轉換成熱量。熱量加熱吸水材料所含海水。吸水材料所含海水吸收熱量蒸發成蒸汽。蒸汽在冷凝器底面或側面放出熱量冷凝成淡水。海水沿吸水材料上行補充，并不斷吸收熱量蒸發后冷凝。海水不斷上行并淡化成淡水儲存在冷凝器內。淡水產量達到使海水面接近通氣管進口時，水泵將淡水泵出冷凝器。空氣從通氣管進入冷凝器，維持冷凝器內外壓力平衡。

所述透明材料是透明玻璃板。光熱材料是等離激元黑體材料。吸水材料是棉布。墊圈由硅酮膠制成。支架和冷凝器由不銹鋼制成。

所述冷凝器內壁支架下方有一道固定的環狀防浪板，冷凝器內放置隨淡水水面升降的防浪浮板。冷凝器隨風浪顛簸時，淡水因此不能飛濺到吸水材料上。

所述冷凝器在底部相互連通，多個冷凝器連通在一起漂浮在海水面。水泵連通其中一個冷凝器。