CN101046101A

CN101046101A - 利用自然能的空气取水装置

Info

Publication number: CN101046101A
Application number: CN 200610025350
Authority: CN
Inventors: 季建刚; 寿旭日; 黎立新; 倪海; 易海鸥
Original assignee: 704th Research Institute of CSIC
Current assignee: 704th Research Institute of CSIC
Priority date: 2006-03-31
Filing date: 2006-03-31
Publication date: 2007-10-03

Abstract

一种利用自然能的空气取水装置，主要解决装置的适用性和充分利用自然能等技术问题，其采用技术方案是在封闭的吸附房内容置有一组模块化吸附床组件，各吸附床组件的出水口连接有太阳能集热系统，太阳能集热系统还连接有循环水系统，循环水系统连接有各吸附床组件的进水口，吸附房的出风门和进入冷凝器风门的前方设置有抽风机，适用于海洋、沙漠或水资源不足等领域自空气中取水。

Description

利用自然能的空气取水装置

技术领域：

本发明涉及一种饮用水或自来水的取水或集水装置，特别是一种取自潮湿空气的装置。

背景技术：

在缺乏淡水供应的地方，如海洋、沙漠或水资源不足等领域，解决淡水供应是一个重要问题。根据地球上水的气、液、固三态转化和水量的质量守恒特性，地球表面的大气层是三态转化循环的中间环节，是一巨大的储水水库，是获取淡水的源泉，业者针对此提出了多种技术方案，大都是采用太阳能和吸附法制取淡水，其特点是以太阳直接照射加热，依靠自然对流的方式供水蒸气和空气流动，这些方案换热和传质效果较差，产水效率低，同时类似技术方案在吸附时均需要将吸附剂从装置中取出，解吸时又要将吸附剂装入，使用和操作十分麻烦，只适合微小型的取水装置；另一技术方案(中国专利号CN0113489.5)，其结构保证操作不再需要将吸附床作上述取出和装入程序，改善了设备的使用特性，但该方案是采用复杂的外形构造以聚集太阳照射的热能，其实际应用性较差，制作成本高，不宜形成大容量(大总取水量)的结构难以推广使用。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种改进的利用自然能的空气取水装置，它能根据取水量的需求，快速组装一制取淡水的系统，并能充分利用自然能，能获得较佳的经济效益和社会效益。

本发明解决上述问题采用的技术方案是：利用自然能的空气取水装置包括有太阳能集热系统、吸附房、吸附床组件、冷凝储水组件、自然能供电系统、循环水系统，吸附房上设置有进风门、出风门和湿风门，湿风门连接有冷凝储水组件，冷凝储水组件上设置有冷却风机，其特征是封闭的吸附房内容置有一组模块化吸附床组件，各吸附床组件的出水口连接有太阳能集热系统，太阳能集热系统还连接有循环水系统，循环水系统连接有各吸附床组件的进水口，吸附房的出风门和湿风门的前方设置有抽风机。吸附程序时，空气自吸附房进风口进入，从吸附房出风门抽出，解吸程序时，太阳能加热的水经循环水系统加热吸附剂，其解吸的水蒸气进入冷凝储水组件获得淡水。

本发明采用模块化的吸附床组件，可根据不同的需求组装成设定容量的取水装置，扩大了取水装置的适用范围，其相应配套件均为通用的市场产品因而整个装置可实现快速组装，同时充分利用太阳能等自然能，使装置的制作和使用成本大大降，具有良好的经济效益，对缺水地区具有良好的实用价值，就我国水资源不足的先天条件，本发明更具有良好的社会效益。

附图说明：

图1是本发明利用自然能的空气取水装置示意图。

图2是图1是部分构件组合示意图。

图3是图1是空气和水流向示意图。

具体实施方式：

参照图1，利用自然能的空气取水装置包括有太阳能集能系统1、吸附房2、吸附床组件3、抽风机4和进入冷却风机4’、冷凝储水组件5、自然能供电系统6、循环水系统7。

太阳能集能系统1，可采用市场高效的商品，其主要功能是利用太阳能加热循环水，使吸附床组件3的吸附剂32得到加热，实现吸附剂32的解吸功能，太阳能集能系统1的进水口经管系连接吸附床组件3的出水口331，其出水口经管系和循环水系统连接。

吸附房2，是用以容置吸附床组件3的密封构件，其容量大小可根据所需取水量决定，其壳体21可由金属或工程塑料等材质制成，壳体21可为立方体、长方体或其他利于容置吸附床组件3的几何形状，在壳体21底部设置有进风门22，进风门22的启闭可手控或遥控，壳体21内腔设置有可安装吸附床组件3的支架，支架的布设能使进入壳体21内腔的空气曲径式绕流于各吸附床组件3，使空气和吸附床组件3上的吸附剂32获得最大接触面积，壳体21的顶部分别设置有出风门23和湿风门24，在出风门23和湿风门24的前方设置有一抽风机4，上述二风门23、24的启闭可手控或遥控。

吸附床组件3，包括吸附床31、吸附剂32和加热循环水管33，吸附床31为一敞口的网状或多孔容器，其侧壁高度不大，且便于铺撒吸附剂32，吸附剂32可选用硅胶分子筛等市场品，加热循环水管33可为一组直管或盘管的结构固设在吸附床31的底部，该管的两端侧分别形成一出水口331和一进水口332，各出、进水口331、332可并联于一总管再接向太阳能集能系统1和循环水系统7；吸附床组件3可制成设定的规格，以形成批量生产，降低成本，即形成模块化的制品。

抽风机4和湿风机4’，均为电动常规风机，抽风机4设置在吸附房2上部出风门23和湿风门24的前方，风机的电能由自然能供电系统6供给。

冷凝储水组件5，包括有冷凝器51、净水器52和储水器53，各组件均为现有市场供应品，冷凝器51进口经管路和湿风门24连接，其出口经管路和净水器52进口连接，净水器出口径管路和储水器53连接，在冷凝器51上空气冷却侧设置有一冷却风机4’，以加强冷却效果。

自然能供电系统6，是本发明的各电动组件的能源供给点，电站可由市场品太阳能电池61或风力发电机62构成，也可为二者联合组成，电站的电能经各连接电缆分别输向抽风机4、冷却风机4’和循环水泵73。

循环水系统7，包括有阀71，保温循环水筒72，循环水泵73和管路，阀71的出口连接于吸附床组件3的进水口332，其进口连接于保温循环水筒72的出口，保温循环水筒72的进口连接于循环水泵73的出口，循环水泵73的进口连接于太阳能集热系统1的出口。

上述各组成部分，如吸附房2、吸附床组件3、太阳能集热系统1、冷凝器51、净水器52、储水器、自然能电站等，均可形成为一模块单元，便于组合选用，以适用各种不同取水量的需求，也可因此降低设备成本。

本发明的运行状态是：

吸附阶段

吸附房2的进风门22和出风门23打开，此时进入冷凝器风门24关闭，抽风机4启动，将外界空气从进风门22引入，并流经各吸附床31(如图3虚线箭头所示)，各吸附剂32充分吸收空气中水分，被吸附后的空气从出风口23排出。

解吸阶段——时间为白天

吸附房2的进风门22和出风门23关闭，进入冷凝器风门24打开，同时利用太阳能集热系统1加热循环热水，该热水经水泵73，保温循环水筒72，阀71自进水口332进入加热循环水管33(如图3实线箭头所示)，加热吸附床31上的吸附剂32，吸附剂32吸附的水蒸气发生解吸，解吸出的水蒸气经抽风机4从进入冷凝器风门24送入冷凝器51(如图3虚线箭头所示)，并经冷却风机4’的作用，冷凝为液态水进入净水器52进行净化或矿化，再输入储水器53完成取水作业(如图3实线箭头所示)。

本发明的模块化结构，供吸水装置的适用范围扩大、其全过程耗能充分利用自然能源，具有重大经济价值和社会效益。

Claims

1、一种利用自然能的空气取水装置，包括有太阳能集热系统、吸附房、吸附床组件、冷凝储水组件、自然能供电系统、循环水系统，吸附房上设置有进风门、出风门和进入冷凝器风门，湿风门连接有冷凝储水组件，冷凝储水组件上设置有冷却风机，其特征在于：

a.封闭的吸附房(2)内容置有一组模块化吸附床组件(3)；

b.各吸附床组件(3)的出水口(331)连接有太阳能集热系统(1)，太阳能集热系统(1)还连接有循环水系统(7)，循环水系统(7)连接各吸附床组件(3)的进水口(332)；

c.吸附房(2)的出风门(23)和湿风门(24)的前方设置有抽风机(4)。

2、根据权利要求1所述的利用自然能的空气取水装置，其特征是吸附床组件(3)包括有吸附床(31)、吸附剂(32)、加热循环水管(33)，吸附床(31)上盛装置有吸附剂(32)，吸附床(31)的底部敷设有一组加热循环水管(33)。

3、根据权利要求1所述的利用自然能的空气取水装置，其特征是吸附房(2)内容置的吸附床组件(3)数量为至少2个。

4、根据权利要求1所述的利用自然能的空气取水装置，其特征是抽风机(4)、冷却风机(4’)和循环水系统(7)的循环水泵(73)的电动机经电缆和自然能供电系统(6)连接。