CN101906799A - 一种太阳能吸附制水管 - Google Patents

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Abstract

一种太阳能吸附制水管，包括真空集热管、冷凝管和集水瓶，所述的真空集热管由真空集热外管内套真空集热内管，两层管壁之间留有夹层，夹层密闭抽真空，其特征在于：所述的真空集热管内填充有复合吸附剂，形成与真空集热内管壁直接接触的复合吸附剂吸附床，真空集热内管中空位置为水蒸气通道，复合吸附剂吸附床顶端设置滤网，真空集热管口连接密封塞，冷凝管一端穿过密封塞进入真空集热内管，另一端进入集水瓶。本发明是通过固体复合吸附剂对空气中水蒸气的吸附作用，利用太阳能作为能量脱附冷凝获得液态水。本发明结构简单，使用方便，为沙漠干旱缺水的沙漠旅行探险人员提供保障生命的饮用水，或建立沙漠饮水站。

Description

一种太阳能吸附制水管
技术领域
本发明涉及一种太阳能吸附制水管，用于沙漠等干旱缺水地区从空气中吸附水蒸气，然后利用太阳能进行脱附冷凝制成液态水。
背景技术
在沙漠等干旱缺水地区，水的意义非同一般，由于缺少水会使得很多生命受到严重威胁，沙漠虽然干旱，缺少水，但在沙漠的空气中依然存在大量的水蒸气，如果能把这些水蒸气充分利用于制取水，将产生重要的应用价值。本发明利用沙漠地区具有良好的日光照射条件，通过复合吸附剂吸附空气中的水分，将沙漠空气中的水蒸气变成液态水，通过该装置可以为沙漠旅行探险人员提供保障生命的饮用水，也可以建立沙漠饮水站，为迷失在沙漠中的旅行探险者或者勘探人员提供饮水。从目前公开号CN 1740465A的发明专利“太阳能制水设备及方法”采用的太阳转换成电能通过半导体能源元件实现冷热交换，在制冷板上产生冷凝水，该方法要将太阳能转换成电能再通过半导体制冷，并且由于沙漠中空气湿度较低，为了获得凝结水需要很低的制冷温度，所以整套系统效率较低。
发明内容
本发明公开了一种太阳能吸附制水管，其目的在于利用太阳能和空气中的水蒸气制取液态水，为解决干旱缺水的沙漠旅行探险人员提供保障生命的饮用水。
本发明是基于申请人主持的国家自然科学基金“太阳能吸附制冷管在光热制冷循环中传热特性研究”(项目批准号：50976073)对太阳能吸附制冷管、太阳能吸附制水管的深入研究。本发明采用13X沸石复合吸附剂对水蒸气吸附脱附性能，利用太阳能集热真空管的高效集热特点，将两者结合起来，使得吸附床内部温度达到200℃以上，可以有效的将吸附的水蒸气脱附出来，从而获得较高的制水能力，单支太阳能制水管可以制水100-200ml。
一种太阳能吸附制水管，包括真空集热管、冷凝管和集水瓶，所述的真空集热管由真空集热外管内套真空集热内管，两层管壁之间留有夹层，夹层密闭抽真空，其特征在于：真空集热管内填充有复合吸附剂，形成与真空集热内管壁直接接触的复合吸附剂吸附床，真空集热内管中空位置为水蒸气通道，复合吸附剂吸附床顶端设置滤网，真空集热管口连接密封塞，冷凝管一端穿过密封塞进入真空集热内管，另一端进入集水瓶。
所述的复合吸附剂吸附床，采用13X沸石分子筛与硅溶胶复合而成的。
所述的水蒸气通道为园柱形通道，水蒸气通道直径为2-10mm，真空集热管内径为38mm至58mm。
所述的滤网，采用10目至325目的不锈钢丝网。
所述密封塞采用橡胶塞、或硅胶塞，或者软木塞，用以密封复合吸附剂吸附床脱附出的水蒸气。
所述的冷凝管采用玻璃管、或金属管或塑料管。
本发明是通过固体复合吸附剂吸附床对空气中水蒸气的吸附作用，利用太阳能作为能量脱附冷凝获得液态水。
本发明结构简单，使用方便，利用沙漠地区具有良好的日光照射条件，通过复合吸附剂吸附床吸附空气中的水蒸气，将沙漠空气中的水蒸气变成液态水，为沙漠干旱缺水的沙漠旅行探险人员提供保障生命的饮用水，或建立沙漠饮水站。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明白天脱附制水过程示意图。
1、真空集热管，2、真空集热外管，3、真空集热内管，4、复合吸附剂吸附床，5、水蒸气通道，6、滤网，7、密封塞，8、冷凝管，9、集水瓶。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明加以详细说明。
一种太阳能吸附制水管，如图1所示，包括真空集热管1、冷凝管8和集水瓶9，所述的真空集热管1由真空集热外管2内套真空集热内管3，两层管壁之间留有夹层，夹层密闭抽真空，真空集热内管填充复合吸附剂，所述的复合吸附剂采用13X沸石分子筛与硅溶胶复合而成，形成与真空集热内管壁直接接触的复合吸附剂吸附床4，真空集热内管3中空位置为水蒸气通道5，水蒸气通道为园柱形通道，水蒸气通道直径为2-10mm，真空集热管内径为38mm至58mm。复合吸附剂吸附床4顶端设置滤网6，滤网采用10目至325目的不锈钢丝网；真空集热管口连接密封塞7，密封塞采用橡胶塞、或硅胶塞，或者软木塞，用以密封吸附床脱附出的水蒸气；冷凝管8一端穿过密封塞7进入真空集热内管3，另一端进入集水瓶9；冷凝管采用玻璃管、或金属管或塑料管。
本发明是通过固体复合吸附剂对空气中水蒸气的吸附作用，利用太阳能作为能量脱附冷凝获得液态水。
夜间，如图1所示：将真空集热管1上连接的密封塞7打开，空气流经吸附床顶端滤网6进入真空集热管1，真空集热管1内的复合吸附剂吸附床4开始吸附空气中的水蒸气，产生的吸附热被流动空气不断带走。吸附过程延续10-16小时。
次日白天，如图2所示，将真空集热管口用密封塞7密封。放置在太阳光照下接受太阳能辐射。复合吸附剂吸附床4在接受太阳能辐射后，温度开始升高，最高可以达到200℃以上，吸附床内的水蒸气开始脱附出来，脱附出的水蒸气沿着真空集热内管3的水蒸气通道5进入冷凝管8，冷凝成液态水后靠重力作用流到集水瓶9保存起来。整个白天的过程均是脱附制水的过程。
傍晚时刻，太阳能辐射减弱，复合吸附剂吸附床4温度降低，不再有水蒸气脱附出来，此时，将真空集热管口的密封塞7打开，重复夜间吸附过程。

Claims (6)

1.一种太阳能吸附制水管，包括真空集热管、冷凝管和集水瓶，所述的真空集热管由真空集热外管内套真空集热内管，两层管壁之间留有夹层，夹层密闭抽真空，其特征在于：所述的真空集热管内填充有复合吸附剂，形成与真空集热内管壁直接接触的复合吸附剂吸附床，真空集热内管中空位置为水蒸气通道，复合吸附剂吸附床顶端设置滤网，真空集热管口连接密封塞，冷凝管一端穿过密封塞进入真空集热内管，另一端进入集水瓶。
2.根据权利要求1所述的太阳能吸附制水管，其特征在于：复合吸附剂吸附床是采用13X沸石分子筛与硅溶胶复合而成。
3.根据权利要求1所述的太阳能吸附制水管，其特征在于：所述的水蒸气通道为园柱形通道，水蒸气通道直径为2-10mm，真空集热管内径为38mm至58mm。
4.根据权利要求1所述的太阳能吸附制水管，其特征在于：所述的滤网，采用10目至325目的不锈钢丝网。
5.根据权利要求1所述的太阳能吸附制水管，其特征在于：所述密封塞采用橡胶塞、或硅胶塞，或者软木塞。
6.根据权利要求1所述的太阳能吸附制水管，其特征在于：所述的冷凝管采用玻璃管、或金属管、或塑料管。
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