[发明专利]一种控温式太阳能空气取水管

说明书

技术领域

本发明涉及淡水制备技术领域，具体涉及一种控温式太阳能空气取水管。

背景技术

目前在缺水地区获得淡水的方法主要有三种：长途输运，挖掘地表或地下水，以及从空气中获得液态水。从空气中获得液态水主要有，露点温度冷凝制取法，以及脱附冷凝法。

中国专利申请(CN101906799A)公开了“一种太阳能吸附制水管”，通过复合吸附剂吸附空气中的水蒸气，利用太阳能脱附制取液态水。但其存在的问题是，采用的吸附剂为13x分子筛。尽管13x分子筛具有良好的温度特性，但其吸附量较小。此外，相较于吸附剂13x分子筛，硅胶具有良好的空气吸附水蒸气性能，但其温度适用范围较小，硅胶在温度高于120℃时会被破坏，影响其吸附性能。因而使用硅胶作为吸附剂获得更多的水需要解决控制吸附床温度的技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种控温式太阳能空气取水管，以控制吸附床整体温度分布均匀，并使吸附床温度控制在120℃以内。

为达到上述目的，本发明提供了一种控温式太阳能空气取水管，其包括：

储水器；

太阳能真空管；

设置在太阳能真空管管口的塞子；

包裹在太阳能真空管侧壁的一层导热片；

被导热片包裹侧壁的吸附床，其内装满硅胶；

覆盖在吸附床顶部的滤网，其与塞子之间形成一空腔；

包裹吸附床底部的导热底板；

设置在吸附床中部的一根装有水的导热管，其一端设置在靠近吸附床底部的位置，另一端延伸至塞子外部并与储水器相连；

设置在吸附床内的吸附质通道，其一端设置在靠近吸附床底部的位置，另一端与滤网相连；

穿过塞子的取水管，其一端在所述空腔内，另一端与储水器相连；

设置在导热管和取水管上的冷凝器，及，

冷凝器和储水器之间的取水管上设置的单向阀。

上述的控温式太阳能空气取水管，其中，所述导热管和取水管在太阳能真空管外的部分包裹有保温棉。

上述的控温式太阳能空气取水管，其中，所述储水器的侧壁上设置有水龙头，其位置高于储水器的底部。

上述的控温式太阳能空气取水管，其中，所述冷凝器为双流道翅片冷凝器。

上述的控温式太阳能空气取水管，其中，所述吸附床、滤网和吸附质通道为钢丝网。

上述的控温式太阳能空气取水管，其中，所述导热片、导热底板和导热管的材质为铜。

上述的控温式太阳能空气取水管，其中，所述太阳能真空管包括U形内管和套设在U形内管外的U形外管；所述U形内管和U形外管之间形成有真空腔。

上述的控温式太阳能空气取水管，其中，所述导热片的厚度为0.05-0.15mm。

上述的控温式太阳能空气取水管，其中，所述导热管的内径为8-10mm。

上述的控温式太阳能空气取水管，其中，所述塞子为橡胶塞或木塞。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明采用硅胶作为吸附剂，为了避免温度过高引起的损坏，采用了强化传热装置，包括吸附床外侧的导热片用以强化阳光直射面与背面的传热，减少吸附床的温度差；导热底板可以阻挡太阳能真空管底部的热量上升进入吸附床；同时在吸附床设置了导热管，导热管内装有液态水，利用水在100℃沸腾需要大量汽化潜热这一特点，从而使得吸附床的温度小于120℃。

附图说明

图1为本发明在白天脱附时的示意图；

图2为本发明在夜晚吸附时的示意图；

图3为本发明在导热管补水时的示意图；

图4为本发明的吸附床脱附阶段水分蒸发示意图；

图5为太阳能辐射强度、环境温度随时间变化曲线图；

图6为本发明与传统取水管内吸附床正、背面温度分布曲线图；

图7为本发明控温式太阳能空气取水管内温度分布曲线图。

具体实施方式

以下结合附图通过具体实施例对本发明作进一步的描述，这些实施例仅用于说明本发明，并不是对本发明保护范围的限制。