[发明专利]一种结合相变蓄热材料的太阳能蒸馏装置

说明书

本发明提供一种结合相变蓄热材料的太阳能蒸馏装置，包括具有吸收和释放热能功能的支撑部Ⅰ、具有容纳腔室的存储部以及具有冷凝蒸汽和释放热能功能的支撑部Ⅱ，存储部的两端分别与支撑部Ⅰ和支撑部Ⅱ相连，构成封闭容器结构，存储部内设有两个用于收集冷凝的淡水的收集机构，收集机构连通有淡水出口。本发明设计为水杯状，达到便携的目的，可用于海上求生、荒岛求生；其Z字形集水槽，满足装置正置和倒置时皆能集水；倾斜的顶盖，既保证了冷凝水的高效收集又可在倒置时保证污水/海水与顶盖充分接触；顶盖中装有相变蓄热材料，既可以作为冷源提高冷凝效率，又可以回收冷凝释放的热能、延长加热时间，产水效率粗算可至少提高25％。

技术领域

本发明涉及海水淡化技术领域技术领域，具体而言，尤其涉及一种结合相变蓄热材料的太阳能蒸馏装置。

背景技术

已有技术中，基本原理是太阳光直接照射污水/海水进行蒸发，在装置顶部装设倾斜的玻璃板冷凝水蒸气，装置结构简单但效率较低。为提高效率，或通过在液位以下使用相变蓄热材料，吸收盈余的太阳能以在太阳能较弱时释放，提高太阳能利用率；或通过在玻璃板上装设冷却水管提高冷凝效果。

已有设备中，使用了相变蓄热材料提高太阳能加热效率，但仍有部分来自太阳能的热能在冷凝过程中被浪费；虽然使用冷却水管提高冷凝效率，冷却水的流动需要能量驱动。

发明内容

根据上述提出的现有设备中使用了相变蓄热材料提高太阳能加热效率，但仍有部分来自太阳能的热能在冷凝过程中被浪费；虽然使用冷却水管提高冷凝效率，冷却水的流动需要能量驱动的技术问题，而提供一种结合相变蓄热材料的太阳能蒸馏装置。本发明主要通过太阳直射对污水或海水进行加热蒸发，利用相变蓄热材料吸收多余的太阳能及热能，提高太阳能利用率和冷凝效率，达到提高产水率的目的。本发明设计为水杯状，达到便携的目的，可用于海上求生、荒岛求生；其Z字形集水槽，满足装置正置和倒置时皆能集水；倾斜的顶盖，既保证了冷凝水的高效收集又可在倒置时保证污水/海水与顶盖充分接触；顶盖中装有相变蓄热材料，既可以作为冷源提高冷凝效率，又可以回收冷凝释放的热能、延长加热时间，产水效率粗算可至少提高25％。

本发明采用的技术手段如下：

一种结合相变蓄热材料的太阳能蒸馏装置，包括：具有吸收和释放热能功能的支撑部Ⅰ、具有容纳腔室的存储部以及具有冷凝蒸汽和释放热能功能的支撑部Ⅱ，所述存储部的两端分别与所述支撑部Ⅰ和所述支撑部Ⅱ相连，构成封闭容器结构，所述存储部内设有两个用于收集冷凝的淡水的收集机构，所述收集机构连通有淡水出口；

白天时，蒸馏装置正置，支撑部Ⅰ置于下方，支撑部Ⅱ置于上方，太阳光透过存储部射入蒸馏装置并加热放置在存储部内的污水/海水，同时支撑部Ⅰ吸收多余的太阳能并储备，水蒸汽向上流动，被存储部及支撑部Ⅱ冷凝，冷凝的淡水被收集机构收集，并通过淡水出口引出；太阳能减弱或太阳落山时，支撑部Ⅰ释放热量，持续加热污水/海水制备淡水；夜晚时，将蒸馏装置倒置，支撑部Ⅱ置于下方，支撑部Ⅰ置于上方，污水/海水位于支撑部Ⅱ侧，由于周围环境温度较低，支撑部Ⅱ释放热量，蒸发污水/海水，蒸汽被存储部和支撑部Ⅰ冷凝，冷凝的淡水被收集机构收集，通过淡水出口流出。

进一步地，所述存储部为圆柱状玻璃体，其背光部分覆盖锡纸，将太阳光反射回杯体内部，提高太阳能在装置内的存有率。

进一步地，所述支撑部Ⅰ为中空圆饼状的底座结构，所述支撑部Ⅱ为中空内凹圆饼状的倾斜顶盖结构，既保证冷凝水的高效收集又可在倒置时保证污水/海水与顶盖结构充分接触。

进一步地，所述支撑部Ⅰ内部填充有相变温度约为60℃的第一相变蓄热材料，用于吸收太阳直射时盈余的太阳能，并在太阳能不充足时释放。

进一步地，所述支撑部Ⅱ内部填充有相变温度约为45℃的第二相变蓄热材料，用于冷凝蒸汽以及夜晚释放热能。