[發明專利]一種水面漂浮式冷凝器太陽能海水淡化裝置

有效

• 申請號: 202110208026.5
• 申請日: 2021-02-24
• 公開（公告）號: CN112978834B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 黃叢亮;杜長康
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: C02F1/14
• 分類號: C02F1/14;C09D101/28;C09D7/61;C02F103/08
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 錢超

1.一種水面漂浮式冷凝器太陽能海水淡化裝置，其特征在于：所述水面漂浮式冷凝器太陽能海水淡化裝置從上到下依次包括透光隔熱板（1）、光熱板（2）、毛細吸水體（3）、疏水透氣體（4）、冷凝器（5）、淡水出水管（6）和集水箱（7），所述光熱板（2）設在透光隔熱板（1）與毛細吸水體（3）之間，所述毛細吸水體（3）為底部開口的箱體結構，疏水透氣體（4）設在毛細吸水體（3）內側頂部，疏水透氣體（4）為底部開口的箱體結構，冷凝器（5）為頂部開口的箱體結構，冷凝器（5）內設有一組鋁翅片，冷凝器（5）與疏水透氣體（4）的內側頂部相連，所述淡水出水管（6）設在冷凝器（5）底部，冷凝器（5）和集水箱（7）之間通過淡水出水管（6）相連；所述疏水透氣體（4）為高分子多孔疏水材料，所述高分子多孔疏水材料為PTFE聚四氟乙烯或PVDF聚偏氟乙烯；所述透光隔熱板（1）覆蓋在光熱板（2）上，所述透光隔熱板（1）為透明氣泡膜，厚度為0.5-3厘米；所述光熱板（2）包括導熱體（9）和覆蓋在導熱體（9）上表面的吸光體（8），所述吸光體（8）為乙基纖維素和松油醇粘合的碳黑納米顆粒層，碳黑納米顆粒層厚度為20-50微米；所述導熱體（9）為薄鋁板，厚度為0.1-1毫米；所述吸光體（8）在太陽輻射光譜300-2500納米范圍的平均光吸收率為88%-94%；所述導熱體的熱導率為 237-240；

所述光熱板（2）的制備方法包括如下步驟：

第一步，配制碳黑酒精溶液：稱取10克碳黑溶解到100毫升酒精中，酒精的濃度為95%；

第二步，將第一步得到的碳黑酒精溶液移至水浴鍋里進行水浴加熱得到碳黑黏膠：水浴加熱的溫度為40-80攝氏度，水浴加熱的時間為1-6小時；

第三步：將第二步得到的水浴加熱后的碳黑黏膠用細毛刷刷在薄鋁板上，刷涂3層，每層間隔1分鐘，刷涂厚度為20-50微米；

第四步：將刷有碳黑黏膠的薄鋁板移至干燥箱真空干燥，真空干燥的溫度為60攝氏度，真空干燥的時間為2小時得到光熱板（2）；

所述第一步中的碳黑酒精溶液還包括添加劑，所述添加劑包括乙基纖維素和松油醇，所述碳黑、乙基纖維素、松油醇、酒精的比例為1：2：6：10，即10克碳黑、2克乙基纖維素，6克松油醇，溶解到100毫升酒精當中，所述乙基纖維素的粘度為6-9 ，乙基纖維素中含有5%甲苯和異丙醇，碳黑為微米級碳黑顆粒，所述碳黑顆粒的粒徑為2-10微米；所述第二步中水浴加熱的溫度為60℃，加熱時間為2小時；所述第三步中刷涂厚度為40微米。

2.根據權利要求1所述水面漂浮式冷凝器太陽能海水淡化裝置，其特征在于：所述薄鋁板的厚度為0.3毫米，透光隔熱板（1）厚度為1厘米，光透過率為80%，熱導率為0.03 。

3.根據權利要求1所述的水面漂浮式冷凝器太陽能海水淡化裝置，其特征在于：所述高分子多孔疏水材料為聚四氟乙烯膜。

4.根據權利要求1所述的水面漂浮式冷凝器太陽能海水淡化裝置，其特征在于：所述冷凝器（5）由薄鋁板制成，所述冷凝器（5）漂浮在海面上支撐整個系統，從疏水透氣體（4）透過的蒸汽在碰到冷凝器（5）的內壁面時候會凝結成液態水，冷凝器（5）內表面涂有疏水涂層促使水滴快速脫落流到冷凝器（5）底部，流到底部的冷凝水通過淡水出水管（6）流到集水箱（7），冷凝器（5）的高度為2-10厘米，寬度為2-12厘米，冷凝器（5）內部有鋁翅片用于增強冷凝換熱，所述鋁翅片之間的間距為0.1-4厘米，高度為2-10厘米；所述冷凝器內表面涂有疏水涂層。

5.根據權利要求4所述的水面漂浮式冷凝器太陽能海水淡化裝置，其特征在于：所述疏水涂層為特氟龍涂料，冷凝器的高度為4厘米，寬度為10厘米。

6.根據權利要求4所述的水面漂浮式冷凝器太陽能海水淡化裝置，其特征在于：所述鋁翅片的間距為2厘米，長度為4厘米，高度為4厘米。