[实用新型]一种界面加热的太阳能蒸馏装置

说明书

本实用新型公开一种界面加热的太阳能蒸馏装置，包括溢流储水箱、双层玻璃盖板、光伏板、集水槽、太阳能吸收材料、隔热材料、亲水材料、蒸发箱体以及管道部分。装置可以实现水在界面加热蒸发的功能，并且结合隔热设计，可以减少由太阳能转化的热能向环境的热损失，对玻璃板的冷却可以同时回收利用水蒸气凝结释放的潜热和光伏发电产生的废热。装置的单位面积淡水产量和太阳能利用率较传统被动式太阳能蒸馏器都有较大提升。

技术领域

本实用新型属于太阳能海水淡化技术领域，更具体地，涉及一种界面加热的太阳能蒸馏装置。

背景技术

常规的海水淡化方法主要有以下几类：蒸馏法、反渗透法、渗析法、多效蒸馏法和多级闪蒸法等，但这些方法都需要消耗常规能源来驱动系统生成淡水。与常规能源相比较，太阳能资源具有取之不尽、用之不竭、清洁安全的优点。太阳能蒸馏器就是一种利用太阳能对海水或苦咸水进行蒸馏得到淡水的装置。传统的太阳能蒸馏器结构非常简单，主要由底部涂黑的装有原料水的水池和覆盖在它上面的玻璃盖板组成。玻璃盖板下部设有集水槽，与外部集水装置相连。太阳光透过玻璃盖板照射到水池底部，底部受到太阳光照射而升温，加热水池中的原料水而产生水蒸气，水蒸气上升与玻璃盖板接触后会凝结成水滴。由于重力作用水滴沿着倾斜玻璃盖板流到集水槽里，然后流到集水装置中。然而，传统的太阳能蒸馏器虽然结构简单，但是吸收的太阳能转化为热能后，需要对水池内整个水体进行加热升温，然后蒸发产生水蒸气。由于水的比热容较大，因此大部分热量用于升温和向环境的热损失过程中，导致蒸馏器太阳能利用率低，单位面积产水量较低，极大地限制了它的推广与应用。为了改善性能，研究者们提出引入太阳能集热器提升光热转换效率，引入聚光器提升蒸发水体的温度，引入多效蒸馏器重复利用潜热等。这些方法在一定程度上提高了蒸馏器的单位面积产水量，但又产生了单位产量的设备投资提高、装置不易操作等问题。

实用新型内容

为解决上述背景中蒸馏器热损失大，太阳能利用率低的技术问题，本实用新型提供一种界面加热的太阳能蒸馏装置。包括溢流储水箱、双层玻璃盖板、光伏板、集水槽、太阳能吸收材料、隔热材料、亲水材料、蒸发箱体以及管道部分；其特征在于，进水管与溢流储水箱相连，溢流储水箱中有溢流板，溢流储水箱与双层玻璃盖板直通，双层玻璃盖板与光伏板背部水通道通过接管相连通，光伏板背部水通道通过接管与蒸发箱体相连，蒸发箱体底部有隔热材料，隔热材料上覆盖亲水材料，亲水材料上覆盖太阳能吸收材料，蒸发箱体侧壁上分布有集水槽，淡水收集管和富液排水管与蒸发箱体相连。

进一步的，所述进水管连接在水泵出口，用水泵抽取经过粗虑后的原料水进到溢流储水箱中。

进一步的，所述蒸发箱体外表面被保温材料包裹，内表面涂覆反光涂层。

进一步的，所述接管和所述接管材质可为PVC管、PE管、铜管、铝管或其他硬质材料管。

进一步的，所述光伏板背部做防水处理后，光伏板背部布置上水通道。

进一步的，所述光伏板上引出的两根导电线接在太阳能发电稳压装置上，然后从太阳能发电稳压装置上引出导电线接在水泵上。

进一步的，所述光伏板的面积通过计算取得，要求其在一个太阳辐射强度(1000W/m²) 下的发电功率要大于水泵的额定功率。

进一步的，所述太阳能吸收材料是对太阳光具有高吸收率的亲水多孔材料。

进一步的，所述隔热材料的导热系数要小于或等于0.12，且密度比水小，可以漂浮在水面上；所述隔热材料上均匀地分布所述孔道，并且所述孔道中紧实地填充棉絮。

进一步的，所述亲水材料材质为棉纤维或其他合成的亲水纤维材料，铺覆在所述隔热材料上，且与所述孔道中的棉絮紧实的接触。

本实用新型所达到的有益效果是：

1.本实用新型装置完全不使用常规能源，仅利用太阳能即可制取淡水；