[發明專利]一種基于界面蒸發的太陽能蒸餾裝置及水體凈化方法

在審

• 申請號: 202110880057.5
• 申請日: 2021-08-02
• 公開（公告）號: CN113620364A
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 范晨子;郭威
• 申請（專利權）人: 國家地質實驗測試中心
• 主分類號: C02F1/14
• 分類號: C02F1/14
• 代理公司: 北京恒律知識產權代理有限公司 11416
• 代理人: 龐立巖;顧珊

1.一種基于界面蒸發的太陽能蒸餾裝置，其特征在于，包括半球形透明罩體、設置于所述半球形透明罩體內的界面蒸發平臺、設置于所述半球形透明罩體下方的冷凝水收集組件、設置于所述界面蒸發平臺的水位傳感器、水體輸送組件、水體排放組件、支撐架和浮臺，

所述界面蒸發平臺包括托盤、設置于所述托盤上的界面蒸發材料、設置于所述托盤中心的進水口和分別設置于所述托盤兩側的出水口；

所述水體輸送組件的第一端與所述進水口連接，所述水體輸送組件的第二端與天然水體連接；

所述水體排放組件的第一端與所述出水口連接，所述水體排放組件的第二端與所述天然水體連接；

所述水位傳感器，用于實時監測所述界面蒸發平臺上的水位高度；

所述支撐架將所述蒸餾裝置支撐于所述浮臺上。

2.根據權利要求1所述的蒸餾裝置，其特征在于，所述水體輸送組件包括輸水管、水泵和連接所述輸水管和所述水泵的連接管，

所述輸水管的第一端與所述進水口連接，所述輸水管的第二端與所述連接管連接，所述輸水管用于支撐所述界面蒸發平臺并將所述天然水體輸入至所述界面蒸發平臺；

所述水泵設置于所述浮臺上，所述水泵的第一端與所述連接管連接，所述水泵的第二端與所述天然水體連接；

所述輸水管上設置有流量控制器，用于控制輸入所述界面蒸發平臺的水量。

3.根據權利要求2所述的蒸餾裝置，其特征在于，所述水體排放組件包括第一排水管和第二排水管，所述出水口包括第一出水口和第二出水口，所述第一出水口和所述第二出水口相對設置，

所述第一排水管的第一端與所述第一出水口連接，所述第一排水管的第二端與所述天然水體連接；

所述第二排水管的第一端與所述第二出水口連接，所述第二排水管的第二端與所述天然水體連接。

4.根據權利要求3所述的蒸餾裝置，其特征在于，所述托盤的高度為3cm～20cm，所述第一出水口和所述第二出水口均設置于所述托盤高度1/2～4/5處，其中，所述托盤下方設置有子托盤。

5.根據權利要求2所述的蒸餾裝置，其特征在于，還包括太陽能發電組件，所述太陽能發電組件包括太陽能控制器、蓄電池和太陽能板，

所述太陽能控制器設置于所述浮臺上，所述太陽能控制器的一端與所述太陽能板電連接，其另一端與所述蓄電池電連接；

所述蓄電池設置于所述浮臺上，用于對所述水泵供電；

所述太陽能板鋪設于所述支撐架上。

6.根據權利要求5所述的蒸餾裝置，其特征在于，所述支撐架至少包括三組支撐桿，每組兩根所述支撐桿之間均鋪設有所述太陽能板。

7.根據權利要求1所述的蒸餾裝置，其特征在于，所述冷凝水收集組件包括冷凝水收集器、集水浮袋、連接所述冷凝水收集器和所述集水浮袋的導水管和設置于所述導水管上的水電動閥，

所述集水浮袋設置有水位水質傳感器，用于實時監測所述集水浮袋內蒸餾后冷凝水的水位和所述蒸餾后冷凝水的純度；

所述水電動閥，用于定時將所述冷凝水收集器中的蒸餾水導入集水浮袋。

8.根據權利要求5所述的蒸餾裝置，其特征在于，所述浮臺的中心處設置有腔室，所述腔室用于放置所述水泵、太陽能控制器和所述蓄電池；

所述浮臺包括主浮臺和至少兩個相對設置的子浮臺，所述子浮臺通過連接桿與所述主浮臺連接。

9.根據權利要求1至8任一項所述的蒸餾裝置，其特征在于，還包括GPS定位系統和數據傳輸系統，所述GPS定位系統和所述數據傳輸系統均設置于所述浮臺上，

所述GPS定位系統，用于對所述蒸餾裝置進行定位；

所述數據傳輸系統，用于將所述水位傳感器和所述水位水質傳感器的數據進行無線傳輸。

10.一種如權利要求2所述的基于界面蒸發的太陽能蒸餾裝置的水體凈化方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

將所述基于界面蒸發的太陽能蒸餾裝置置放于天然水體上；

利用太陽能供電的所述水泵將所述天然水體通過所述輸水管輸送至所述界面蒸發材料上，當所述界面蒸發平臺的水位過高時，所述水位傳感器輸出報警并聯動控制所述水泵停止輸水，同時過量的水從所述托盤兩側的出水口溢出，當所述界面蒸發平臺的水量過低時，所述水位傳感器輸出報警并聯動控制所述水泵啟動輸水；

利用所述半球形透明罩體及所述界面蒸發材料對所述天然水體進行蒸發；

蒸發后的水蒸氣在所述半球形透明罩體內壁冷凝，冷凝后的水蒸氣進入所述冷凝水收集組件；

所述冷凝水收集組件將凈化后的冷凝水進行收集并定時導出至集水浮袋，其中，所述集水浮袋中設置有水位水質傳感器，當所述集水浮袋中水體水位超過預設閾值時，所述水位水質傳感器輸出報警信號并對集水袋進行更換；當所述集水浮袋中水質不達標時，所述水位水質傳感器輸出報警信號并檢查所述蒸餾裝置。