[实用新型]一种光热光伏一体化利用的消毒装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能消毒系统，具体涉及一种光热光伏一体化利用的消毒装置。

背景技术

高温高压消毒装置通过产生高压蒸汽来杀灭细菌,真菌等微生物,是目前最可靠、应用最普遍的物理灭菌法。这其中蒸汽的高温能使微生物的蛋白质(例如各种酶)变性或者凝固，导致蛋白质的结构改变并最终丧失生理功能。由此微生物的新陈代谢无法正常进行而被杀灭,从而达到消毒的目的。另外由于水的沸点随气压增加而增大，因此在高压下能产生温度高于100摄氏度的极热蒸汽，从而增加杀菌效果。除此以外，高压还可以增加蒸汽对微生物的穿透力,造成微生物细胞膜破裂,使其体内生物化学组分外流最终造成细胞损伤。

在自然灾害发生时,常常伴随着长时间,大面积的电力中断。面对众多抢险救灾的任务，如何在电力中断的情况下进行有效的消毒灭菌操作成为困扰广大救灾人员的一个难题。太阳能作为一种无处不在的能源，既能转化成为热能，又能转化成为电能，毫无疑问为解决这一难题提供了一种可靠的选项。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种光热光伏一体化利用的消毒装置，以便在缺乏甚至中断电力供应的情况，可以有效地将太阳能转化成其他能量形式并最终达到杀菌消毒的功效。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种光热光伏一体化利用的消毒装置，包括消毒系统3，与消毒系统3连接的光热系统1和光伏系统2；所述光热系统1包括通过输水管道1c相连接的储水罐1a和真空集热管组1b；所述光伏系统2包括通过电导线2b相连接的太阳能电池组件2a和蓄电池组件2c；所述消毒系统3包括相连接的高压泵3a和灭菌腔室3b，灭菌腔室3b内设置有电加热装置3c；所述光热系统1的真空集热管组1b通过热水管道4与消毒系统3的灭菌腔室3b连通；所述光伏系统2的太阳能电池组件2a和蓄电池组件2c均通过电导线5与消毒系统3的高压泵3a和灭菌腔室3b内的电加热装置3c连接；一方面利用光热系统1将太阳能转换成热能，并将升温后的高温水提供给消毒系统3；另一方面利用光伏系统2将太阳能转换成电能，并将产生的电能提供给消毒系统3的高压泵3a和电加热装置3c。

所述灭菌腔室3b的顶盖3g上设置有排气安全阀3e，底部连接有废液排出管道3d，所述灭菌腔室3b上还设置有压力表3f。

所述热水管道4的管壁应采用绝热保温材料。

所述储水罐1a采用不锈钢或者塑料储水罐。

所述太阳能电池组件2a采用晶硅太阳能电池或者薄膜太阳能电池。

所述蓄电池组件2c采用铅酸蓄电池，镍氢蓄电池或者锂离子电池。

和现有技术相比较，本实用新型具备如下优点：

1、将太阳能光热和光伏两种利用方式相互结合，实现了太阳能热利用和太阳能电利用的双向利用。一方面利用光热系统将太阳能转换成热能，并将升温后的高温水提供给消毒系统。另一方面利用光伏系统将太阳能转换成电能。产生的电能一边对消毒系统的高温水继续加热产生高温蒸汽，同时也供给高压泵产生高压。由于水的沸点随压强的增加而增大，高压情况下能产生更高温的蒸汽，从而加强灭菌效果。

2、通过光热系统对进入灭菌腔室的水预先加热，减少甚至在某些情况下消除了腔室内电加热装置的使用需求。由此极大地缓解了光伏系统的太阳能电池组件和蓄电池的负荷，从而减小了光伏系统的规模。

3、可以将系统闲置时太阳能电池组件产生的电能储存在蓄电池组。蓄电池组可以在系统工作时与太阳能电池组件一起为消毒系统供电，达到稳定电力供应的目的。

4、本实用新型的另外一个特点是，即使在光热系统无法工作的情况下，也可以将未加热的冷水从储水罐中直接导入灭菌腔室。通过光伏系统给腔室内的电加热装置供电来产生高温水。然而，光伏系统的电加热升温的效率将远不如光热系统的直接热升温。这是因为光热系统可以直接将光能转换成热能，而光伏系统则必须采用光-电-热的转换流程。这种非直接的转换流程会极大地降低效率，增加损耗。即使不考虑光伏系统从电能到热能转换过程中的损耗，光热系统的光-热转换效率一般也优于光伏系统的光-电转换效率。光热技术(例如使用太阳能集热管的热水器)在日常生活中也已经广泛地用于加热水，具有技术成熟的优点。原则上讲，光热技术和光伏技术都可以用于产生热能和电能。但是在当前的科技水平下，前者的产热效率更高，后者的发电效率更高。本实用新型有效地将太阳能光热和光伏两种利用方式相互结合，实现了太阳能热利用和太阳能电利用的双向利用，从而更为有效的利用太阳能资源。