CN101293682B - 太阳能加热、纯化水的装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种太阳能加热、纯化水的装置，它由蒸发池、凝聚顶和冷却池构成，蒸发池位于凝聚顶的下方，冷却池位于凝聚顶的上方，凝聚顶为冷却池的池底，蒸发池池壁四周有纯化水收集槽与纯化水出口连通，蒸发池有热水下循环管和热水上循环管分别与太阳能集热器的进水口和出水口连接，冷却池的进水口与自来水管连接。工作时太阳能集热器加热的水自动进入蒸发池，蒸发凝聚于顶，收集于槽而纯化，浮球阀自动控制补充水量，热水从蒸发池中放出。本发明的特点是利用太阳能进行自来水的亚沸点蒸发纯化，过程连续，设备简单易造，投资小，见效快，无电耗、无污染，纯化质量高。

Description

太阳能加热、纯化水的装置

技术领域

本发明属于一种太阳能加热、纯化水的装置。

背景技术

在人们的生产、科研、教学甚至日常生活中均要用到纯净的水和热水，在试验室和一些工厂，纯水是通过电加热变成蒸汽再凝聚的方式获得，在一此缺乏淡水的地区，水的净化多也采用这种方式。这种方式要消耗大量的电能，还需要较多的电加热设备，生产建设的投资较大。其次，这种纯化方式是在沸点甚至更高的温度下进行，有些杂质很容易被蒸发混入纯化水中，降低水的纯度。而利用太阳能在亚沸点状态下进行水加热和纯化的技术至今尚未见到。

发明内容

本发明的目的就是提出一种太阳能加热、纯化水的装置，使之能在亚沸点状态下随阳光的强度变化而自动调整进水量和产出量，同时该装置还具有投资小、见效快，生产成本低、纯化质量高的特点，以此弥补现有技术的不足。

本发明提出的这种太阳能加热、纯化水的装置，其特征在于它由蒸发池、凝聚顶和冷却池构成，蒸发池位于凝聚顶的下方，冷却池位于凝聚顶的上方，凝聚顶为冷却池的池底，蒸发池池壁四周有纯化水收集槽与纯化水出口连通，蒸发池有热水下循环管和热水上循环管分别与太阳能集热器的进水口和出水口连接，冷却池的进水口与自来水管连接。

凝聚顶为锥形顶、多段弧线组合成的曲线的旋转曲面尖顶或方锥项。材料为不锈钢或玻璃。

蒸发池为圆筒形或方筒形，池壁的内层为不锈钢，外层为铝、铁等普通金属材料，夹层为隔热的泡沫塑料。

冷却池与蒸发池间有溢水管道连通，冷却池的自来水管有浮球阀自动控制进水量，浮球阀的水箱与蒸发池连通，保持水位一致。

蒸发池的池壁上有热水出口，以便需要时放出热水。

冷却池的池顶可以是封闭的，也可以是敞开的，封闭时留有排汽口。

冷却池池底有供清洗用的冷却池排污阀。

本发明的工作原理是：太阳能集热器加热的水经热水上循环管自动进入蒸发池，在亚沸点状态下部分地蒸发，水蒸汽在凝聚顶处凝聚成水滴，沿顶的下表面下移滴入纯化水收集槽，经纯化水出口排出池外装桶封存。水在蒸发过程中杂质留在池中，纯水则以蒸汽的形式聚于凝聚顶被收集。蒸发池中没来得及蒸发的水，温度逐渐降低并自动回流到太阳能集热器中循环加热。当蒸发池中的水蒸发减少到一定程度时，浮球阀自动打开，让自来水流到冷却池并经溢流管道补充到蒸发池中，水位达到设定的位置时，浮球阀自动关闭，这样就保证了各环节水量的平衡。需要使用热水时，打开热水出口开关即可放出。

本发明的特点是利用太阳能进行自来水的亚沸点蒸发纯化，所用设备简单易造，投资小，见效快，可以大规模生产纯净水，无电耗、成本低，无污染，由于是在亚沸点状态下生产，水中杂质不易蒸发，因而纯化质量较之现有技术更高。

冷却池池底为凝聚顶，水蒸汽被冷却凝聚的同时，热量传给了冷水，冷水随即又补充到蒸发池，因此，整个系统无热能损失，太阳能利用程度高。

本发明无论机关企事业单位还是居家均能推广。

附图说明

图1是本发明的主视图(正剖视)。

图2是俯视图(局部省略)。

图3是大型化、冷却池敞开时的主视图(正剖视)。

图1-3中各零部件的标号如下：

1-排汽口；2-凝聚顶；3-纯化水收集槽；4-热水出口；5-溢水管道；6-排污阀；7-浮球阀；8-自来水管；9-热水上循环管；10-纯化水出口；11-冷却池排污阀；12-蒸发池；13-热水下循环管；14-冷却池；15-冷却池进水管；16-冷却池浮球阀。

下面结合附图和实例进一步说明本发明。

具体实施方案  例1如图1-2所示。蒸发池(12)和冷却池(14)的内壁均用不锈钢板制作，形状为圆筒形，外层为普通铁板或铝板，夹层为隔热的泡沫塑料。凝聚顶(2)为圆锥形顶或如图中所示的为两段圆弧组面的曲线绕对称轴旋转一周所形成的尖顶曲面。用不锈钢或玻璃或有机玻璃做成。下表面打磨光滑。安装在蒸发池池壁上。纯水收集槽(3)用不锈钢板卷成，或使用等离子切割的不锈钢管环槽，沿池壁固定在凝聚顶的下方，低端与纯水出口(10)连通。溢水管道(5)从夹层中通过进入蒸发池。冷却池的池顶开一排汽口(1)以保持内外压力一致。热水下循环管(13)和热水上循环管(9)分别从蒸发池的池子的底部和侧壁引出，并与太阳能集热器的进口和出口连接，形成回路。冷却池底部接冷却池排污阀(11)，以便定期清理池中积留的污物。为保证排污充分，还在自来水管(8)靠近池壁的地方加接一个排污阀(6)。自来水的开关由浮球阀(7)来控制，浮球阀的水箱与蒸发池由管子连通，自来水平时关闭，当蒸发池水位下降到设定值时，浮球下降，开关打开，自来水补充进冷却池，经溢流管道进入蒸发池，水位升到设定值时，浮球复位，自来水关闭。

为满足平时用热水的需要，在蒸发池的池壁上开一个热水出口(4)并用开关控制。

本例的加热、纯化水的装置为小巧型，体积尺寸与现有太阳能热水器(集热器)大致相当，蒸发池的容积大约为0.3立方米，可以放置在房顶上，与配套的太阳能集热器一起配置，适于居家使用。将相应的热水管、纯化水管引到室内即可方便地获得纯净水和热水。

经试用和检测，纯化水的纯度符合质量标准。热水温度平均在35-50℃。深受试用者喜爱。

例2如图3所示，这种热水、纯化水的装置专为教学科研或企业设计的大型化设备。基本结构与上例相同。只是冷却池为敞开的，没有池顶，池壁也没有隔热材料，池内有冷却池浮球阀(16)与外部的冷却池进水管连接。凝聚顶为圆锥顶。蒸发池的容量较大，一般在0.5～1.5立方米，热水上循环管、热水下循环管与真空管的太阳能集热器连接。补充水从太阳能集热器的进口端引入，有自动控制的开关调节进水量。其余与上例相同。

本例的装置经某高校试用，夏季每一百只1.8米真空管日平均日产纯水量为0.075吨，质量符合纯化水的标准。

Claims (7)

1.一种太阳能加热和纯化水的装置，其特征在于它由蒸发池、凝聚顶和冷却池构成，蒸发池位于凝聚顶的下方，冷却池位于凝聚顶的上方，凝聚顶为冷却池的池底，蒸发池池壁四周有纯化水收集槽与纯化水出口连通，蒸发池有热水下循环管和热水上循环管分别与太阳能集热器的进水口和出水口连接，冷却池的进水口与自来水管连接。

2.根据权利要求1所述的太阳能加热和纯化水的装置，其特征在于凝聚顶为锥形顶、多段弧线组合成的曲线的旋转曲面尖顶或方锥项。

3.根据权利要求1所述的太阳能加热和纯化水的装置，其特征在于蒸发池为圆筒形或方筒形，池壁的内层为不锈钢，夹层为隔热的泡沫塑料。

4.根据权利要求1所述的太阳能加热和纯化水的装置，其特征在于冷却池与蒸发池间有溢水管道连通，冷却池的自来水管有自动控制进水量的浮球阀，浮球阀的水箱与蒸发池连通。

5.根据权利要求1所述的太阳能加热和纯化水的装置，其特征在于蒸发池的池壁上有热水出口。

6.根据权利要求1所述的太阳能加热和纯化水的装置，其特征在于冷却池的池顶是封闭或敞开的，封闭顶留有排汽口。

7.根据权利要求1所述的太阳能加热和纯化水的装置，其特征在于冷却池池底有供清洗用的冷却池排污阀。

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