CN103132560A - 风电空气冷凝取水装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了两种风电空气冷凝取水装置，它包括微风发电机组(1)、离心风机(2)、冷凝盘管(3)、出风管(5)、储水箱(8)；微风发电机组(1)通过电缆与离心风机(2)、液位显示器(4)相连，离心风机(2)出口与冷凝盘管(3)入口相连，冷凝盘管(3)出口与储水箱(8)进风口相连，储水箱(8)出风口与出风管(5)相连，储水箱(8)内的出水管(7)经出风管(5)出口与抽水器(9)相连，储水箱(8)内的液位传感器(6)经导线与液位显示器(4)相连，整个冷凝盘管(3)和储水箱(8)、配重块(10)全部装在吊框(11)内；吊框(11)沉入10米左右深的海水下。它适用于东南沿海缺水岛屿和海上作业船只。另一种与上述相似，只是进风管(12)和储水箱(8)埋入地下5米以上，它适用于西部干旱、沙漠地区。
Description
技术领域
本发明所述的技术方案属于取水、集水或配水的装置领域，具体说是属于取自潮湿空气的取水装置，依据国际专利分类法，属于E03B3/28。
背景技术
现有的取水装置，如空气冷凝取水装置，它们大多利用空调压缩机工质冷凝放热、蒸发吸热循环，在蒸发端将空气冷却，使空气中的水蒸汽冷凝成水。如我国专利号为201020298641.7，名称为《风力制水机》，其结构是：风力叶轮与主传动轴的一端连接，另一端通过离合器与制冷压缩机转子连接，制冷压缩机的排出口连接冷凝器，吸入口连接蒸发器。风力叶轮将空气动能转化为旋转机械能，带动压缩机旋转，不断在蒸发器制冷，使空气中的水蒸汽凝结为水。其不足之处是由于利用压缩机冷凝，因此，功耗大，效率低。
发明内容
本发明的目的是克服上述技术的不足，采用小型微风发电装置，带动小型风机，将空气通过塑料盘管或不锈钢管，送入海水下或地下，利用地下、海水下较低的温度，直接将空气中的水蒸汽冷凝成水，汇集在贮水箱中，再抽出使用。此发明的目标使用区域为我国东南沿海缺水岛屿、东南海域作业船只、西部干旱缺水地区、沙漠地区野外作业人员。我国东南沿海和海域气温一般高于20℃，此时海水温度一般低于气温2℃-5℃，在海水10m深处，比海水表面低5℃。这样，气温与海下10m深处，有7℃-10℃的温差。在西部干旱缺水地区、沙漠地区，夏季平均气温25℃左右，地下5m-10m处的温度不随大气温度影响，一般常年维持在15℃左右，此时气温与地下5m-10m处有10℃温差。经查，东南沿海及海上相对湿度为70％左右，空气含湿量为10.2g/kg，温差6℃就达到饱和温度。西部干旱地区、沙漠地区夏季平均相对湿度为65％左右，空气含湿量为13.5g/kg，温差6.5℃就达到饱和温度。以上分析说明，在我国东南沿海缺水岛屿、东南海域作业船只利用气温与海水下层的温差冷凝制水是可行的；在我国西部干旱地区、沙漠地区在夏季和春、秋气温达到22℃以上时段，利用气温与5m-10m地下温差冷凝制水也是可行的。
本发明的空气冷凝制水装置其优点是：
1、由于利用地下、海水下较低的温度，直接将空气中的水蒸汽冷凝成水，汇集在贮水箱中，再抽出使用。因此，冷凝是免费的，只消耗少量送风电力，所以是最节能的。根据以上的数据，消耗1度电，可以制取冷凝水9-12kg，这是其他方法很难达到的；
2、只要1台小型风力发电机。对于无电源的海岛、西部野外作业人员，可以同时用作照明和生活用电源，对于海上作业的船只，更是有了一套应急备用的电源和水源，大大增强了航行的安全性。
附图说明
图1海上风电空气冷凝取水装置示意图。
图2陆地风电空气冷凝取水装置示意图。
零部件编号：微风发电机组1、离心风机2、冷凝盘管3、液位显示器4、、出风管5、液位传感器6、出水管7、储水箱8、抽水器9、配重块10、吊框11、进风管12、轴流风机13。
具体实施方式
如图1所示，海上风电空气冷凝取水装置由微风发电机组1、离心风机2、冷凝盘管3、液位显示器4、、出风管5、液位传感器6、出水管7、储水箱8、抽水器9、配重块10、吊框11所组成。
微风发电机组1通过电缆与离心风机2、液位显示器4相连，离心风机2出口与冷凝盘管3入口相连，冷凝盘管3出口与储水箱8进风口相连，储水箱8出风口与出风管5相连，储水箱8内的出水管7经出风管5出口与抽水器9相连，储水箱8内的液位传感器6经导线与液位显示器4相连，整个冷凝盘管3和储水箱8、配重块10全部装在吊框11内。将吊框11沉入10米左右深的海水下。
本风电空气冷凝取水装置工作过程如下：微风发电机组1发电，电力驱动离心风机2送风，进入冷凝盘管3。由于这样深度的海水，温度比地海面空气温度低7℃-10℃，低于空气中水蒸汽的饱和温度，便冷凝成水，汇集于储水箱8中。被冷却的空气经出风管5排入大气。手压抽水器9，冷凝水便经出水管7流入用户桶内。储水箱8内的液位传感器6经地面的液位显示器4随时显示储水箱8的液位数据。它适用于东南沿海缺水岛屿和海上作业船只。
如图2所示，陆地风电空气冷凝取水装置由进风管12、微风发电机组1、轴流风机13、出风管5、储水箱8、液位传感器6、出水管7、抽水器9、液位显示器4所组成。微风发电机组1通过电缆与轴流风机13、液位显示器4相连，轴流风机13通过法兰边、螺栓与出风管5上端相连，出风管5进口与储水箱8出风口相连，储水箱8的多个进风口与多个进风管12通过法兰边、螺栓相连，储水箱8内的出水管7经出风管5上端与抽水器9相连，储水箱8内的液位传感器6经导线与液位显示器4相连。
本风电空气冷凝取水装置工作过程如下：微风发电机组1发电，电力驱动轴流风机13抽风，向外排风。在负压作用下，多个进风管12进风，较高温度的空气，进入地下5米以上深度的管道，管道全部被土壤所埋，土壤温度较低，空气温度逐渐降低，最后低于蒸汽饱和温度，冷凝成水，汇集于储水箱8，空气经出风管5排入大气。手压抽水器9，冷凝水经出水管7流入用户桶内。储水箱8内的液位传感器6经地面的液位显示器4随时显示储水箱8的液位数据。它适用于西部干旱、沙漠地区。
Claims (2)
1.一种风电空气冷凝取水装置，其特征在于：它包括微风发电机组(1)、离心风机(2)、冷凝盘管(3)、出风管(5)、储水箱(8)，微风发电机组(1)通过电缆与离心风机(2)、液位显示器(4)相连，离心风机(2)出口与冷凝盘管(3)入口相连，冷凝盘管(3)出口与储水箱(8)进风口相连，储水箱(8)出风口与出风管(5)相连，储水箱(8)内的出水管(7)经出风管(5)出口与抽水器(9)相连，储水箱(8)内的液位传感器(6)经导线与液位显示器(4)相连，整个冷凝盘管(3)和储水箱(8)、配重块(10)全部装在吊框(11)内；吊框(11)沉入10米左右深的海水下，微风发电机组(1)发电，电力驱动离心风机(2)送风，进入冷凝盘管(3)，冷凝成水，汇集于储水箱(8)中，被冷却的空气经出风管(5)排入大气，手压抽水器(9)，冷凝水经出水管(7)流入用户桶内。
2.一种风电空气冷凝取水装置，其特征在于：它包括微风发电机组(1)、出风管(5)、储水箱(8)、进风管(12)、轴流风机(13)；微风发电机组(1)通过电缆与轴流风机(13)、液位显示器(4)相连，轴流风机(13)通过法兰边、螺栓与出风管(5)上端相连，出风管(5)进口与储水箱(8)出风口相连，储水箱(8)的多个进风口与多个进风管(12)通过法兰边、螺栓相连，储水箱(8)内的出水管(7)经出风管(5)上端与抽水器(9)相连，储水箱(8)内的液位传感器(6)经导线与液位显示器(4)相连，微风发电机组(1)发电，电力驱动轴流风机(13)抽风，向外排风，在负压作用下，多个进风管(12)进风，较高温度的空气，进入地下5米以上深度的进风管(12)，冷凝成水，汇集于储水箱(8)，空气经出风管(5)排入大气，手压抽水器(9)，冷凝水经出水管(7)流入用户桶内。
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