[實用新型]一種用于直飲水制備的太陽能驅動海水淡化裝置

有效

• 申請號: 202220386498.X
• 申請日: 2022-02-24
• 公開（公告）號: CN216863700U
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 李朝林;徐東川;王文輝;蘇闖建
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學（深圳）
• 主分類號: C02F1/32
• 分類號: C02F1/32;C02F1/14;C02F103/08
• 代理公司: 上海創開專利代理事務所(普通合伙) 31374
• 代理人: 汪發成

一種用于直飲水制備的太陽能驅動海水淡化裝置，包括漂浮板、淡化水收集器、透光照、多孔泡沫碳、石英玻璃窗、紫外燈、逆變器、蓄電池、太陽能電池板、太陽能控制器和隔熱材料，多孔泡沫碳包括多孔泡沫碳下表面和多孔泡沫碳上表面，透光照設置在淡化水收集器的槽中，多孔泡沫碳位于透光照正下方，透光照側面固定連接有紫外燈，本實用新型具有以下優點：使用多孔泡沫碳作為光熱轉換材料，實現太陽能驅動海水界面蒸發；使用太陽能光伏發電系統給紫外消毒燈供電，紫外燈照射光熱轉換材料蒸發表面水膜和界面蒸發產生的蒸汽，實現微生物的高效消殺；本裝置在無電能和化石能源等消耗的前提下，利用太陽能從海水中高效獲得了直飲水。

技術領域

本實用新型屬于海水淡化設備技術領域，具體涉及一種用于直飲水制備的太陽能驅動海水淡化裝置。

背景技術

淡水資源短缺問題是全球面臨的重大危機，相比于反滲透海水淡化技術和蒸餾法海水淡化技術，由于太陽能取之不盡、用之不竭，以太陽能為驅動的海水淡化方法，不消耗化石能源，為綠色解決水資源短缺問題提供了新的途徑，太陽能驅動界面蒸發海水淡化技術(光熱海水淡化技術)能夠將太陽能轉化為熱量局限在蒸發界面，蒸發過程發生在液體和氣體的分界面上，相比于其他太陽能驅動海水淡化技術更有優勢，然而，如何提高太陽能界面蒸發器光熱轉換效率和蒸發速率進一步實現淡化水的高效生產同時對海水中的微生物進行滅活進而獲得直飲水仍是人類面臨的挑戰，光熱轉換材料是實現海水輸運、光熱轉換以及海水界面蒸發的關鍵，為了進一步提高太陽能驅動界面蒸發海水淡化效率，學者們開發了各種光熱轉換材料，比如金屬納米顆粒、金屬氧化物、各種碳基材料、聚合物、半導體、生物質水凝膠等，這些材料在太陽光照射下基于等離子體共振或電子躍遷原理，展現了較強的光熱轉換能力。特別是多孔碳基材料，不僅光熱轉換效率高、而且海水淡化過程中抑制結晶鹽的產生，從而表現出優異的界面蒸發海水淡化性能。

海中的微生物給人類健康帶來巨大威脅，而現有設備的界面海水蒸發溫度通常不高于50℃，該溫度并不能有效殺滅海洋微生物，而現有的界面蒸發海水淡化系統中，絕大數通過提高光熱轉換材料提高海水淡化效率，對于能夠有效殺滅海水中微生物，高效獲得直飲水的界面蒸發海水淡化裝置較少。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是現有界面蒸發海水淡化裝置中光熱轉換材料海水淡化效率低，蒸發表面抗鹽結晶性能差，蒸發過程中海水中微生物不能有效被殺滅，淡化水作為直飲水對人類健康帶來潛在威脅，針對此問題，現提供一種用于直飲水制備的太陽能驅動海水淡化裝置，通過只利用太陽能實現直飲水的高效獲取。

本實用新型解決技術問題采用的技術方案是：一種用于直飲水制備的太陽能驅動海水淡化裝置，包括漂浮板、淡化水收集器、透光照、多孔泡沫碳、石英玻璃窗、紫外燈、逆變器、蓄電池、太陽能電池板、太陽能控制器和隔熱材料，所述多孔泡沫碳包括多孔泡沫碳下表面和多孔泡沫碳上表面，所述透光照設置在淡化水收集器的槽中，所述多孔泡沫碳位于透光照正下方，所述透光照側面固定連接有紫外燈。

作為本實用新型的一種優選技術方案，所述漂浮板中間開設有開孔，且開孔內部固定連接有多孔泡沫碳，所述多孔泡沫碳下方固定連接有隔熱材料，所述漂浮板上方固定連接有淡化水收集器、透光照、逆變器、蓄電池、太陽能電池板和太陽能控制器，通過使用多孔泡沫碳作為光熱轉換材料，實現太陽能驅動海水界面蒸發。

作為本實用新型的一種優選技術方案，所述透光照側面開設有紫外燈相適宜的開孔，且開孔內部密封連接有石英玻璃窗，所述太陽能電池板電性連接有太陽能控制器，所述太陽能控制器電性連接有蓄電池，所述蓄電池電性連接有逆變器，所述逆變器電性連接有紫外燈，通過使用太陽能光伏發電系統給紫外消毒燈供電，紫外燈照射，實現微生物的高效消殺。

本實用新型具有以下優點：使用多孔泡沫碳作為光熱轉換材料，實現太陽能驅動海水界面蒸發；使用太陽能光伏發電系統給紫外消毒燈供電，紫外燈照射光熱轉換材料蒸發表面水膜和界面蒸發產生的蒸汽，實現微生物的高效消殺；本裝置在無電能和化石能源等消耗的前提下，利用太陽能從海水中高效獲得了直飲水。

附圖說明