CN111412686B

CN111412686B - 一种热管耦合的太阳能空气制水设备

Info

Publication number: CN111412686B
Application number: CN202010225449.3A
Authority: CN
Inventors: 蔡德华; 何国庚
Original assignee: Huazhong University of Science and Technology
Current assignee: Huazhong University of Science and Technology
Priority date: 2020-03-26
Filing date: 2020-03-26
Publication date: 2021-04-06
Anticipated expiration: 2040-03-26
Also published as: CN111412686A

Abstract

本发明属于吸收式制冷及空气制水相关技术领域，其公开了一种热管耦合的太阳能空气制水设备，太阳能空气制水设备包括吸收式制冷系统及空气制水系统，吸收式制冷系统及空气制水系统相连接，其由太阳能驱动实现冷却空气凝露制水；吸收式制冷系统与空气制水系统采用热管相耦合，热管的蒸发段位于空气制水系统内，以与湿空气进行换热，使得热管内的制冷剂吸热蒸发，管外的空气冷却结露而得到冷凝水；热管的冷凝段位于吸收式制冷系统的蒸发箱中，吸收式制冷系统蒸发箱的制冷剂吸热蒸发，使得热管冷凝段内的气体放热而冷凝。本发明吸收式制冷系统与空气制水系统通过热管相互耦合，提高了冷量传递效率和制水效率，带有冷凝水过滤净化消毒模块，取水方便。

Description

一种热管耦合的太阳能空气制水设备

技术领域

本发明属于吸收式制冷及空气制水相关技术领域，更具体地，涉及一种热管耦合的太阳能空气制水设备。

背景技术

随着全球经济的飞速发展，人口数量不断增长，全球淡水资源短缺成为了一个重要的需要解决的问题。地球大气的厚度可以达到十万米，其中水蒸气含量可达425g/m³，特别是在海岛地区，空气湿度更高，含水量更多，空气制水是解决环节海岛淡水资源短缺问题的有效方案，并且空气制水技术的水来自大气，与地表的主要污染物完全隔绝，具有无污染，绿色环保的独特优势。

目前常用的制水方法为海水淡化，但传统的海水淡化装置由于容量大，投入规模大，运行成本高，占地面积大等问题不太适合在人员零散分布的岛礁平台上应用。同时海水淡化技术能耗高，在相当程度上依赖不可再生能源的消耗，将大量增加温室气体的排放。大部分海岛没有热源，同时海水淡化不适合大规模太阳能的应用。因此，目前海岛海水淡化主要能源供应为电能，但大部分海岛上无电厂，电能依靠大陆输送，即使岛上建有发电厂，电能供应也十分有限。此外，海水淡化可能破坏海洋生态环境，影响可持续发展，利用海水淡化制取淡水有很大的局限性。

空气制水技术是缓解水资源危机的一个关键技术，目前商业化应用的小型制水机采用的是冷却凝露方式制水，制冷系统普遍采用的是单级蒸气压缩制冷系统，需要消耗电能，制水效率低，往往只能满足对生活饮用水健康环保要求比较高的家庭需求以及部分公共场所饮用水供水的需求。而目前关于空气制水的研究也集中在冷却结露方式和吸附解析方式。冷却结露方式由于制水过程空气中的水分只与冷却表面直接接触，冷却表面往往都是换热器的金属表面，不会对制取的水产生二次污染，具有健康环保等优点，但是目前的冷却凝露制水系统的制冷机往往是蒸汽压缩式制冷系统，需要消耗电能，能耗大。而吸附解析制水方式消耗的能量为低品位热能，不用消耗电，在太阳能制水技术方面具有独特优势，但是吸附解析制水方式在制水过程中，空气中的水分需要跟吸附剂直接接触。无论是固体吸附剂还是液体吸附剂，吸附剂的主要成分往往是一些工业盐或者其他化学物质，这些物质对人体有毒有害。因此在制水过程中很难避免制取的水被吸附剂二次污染。因此，随着人们生活水平的提高以及对自身健康饮水的注重，吸附解析制水方式很难打消人们对制取的水被二次污染的顾虑。因此，综合对比情况下，冷却凝露制水方式对于产品的快速推广以及使用者的接受程度方面具有更大优势。当前，冷却凝露制水方式的制冷系统往往采用蒸气压缩制冷系统，耗电，不节能。因此，冷却凝露制水系统要实现太阳能等低品位热能驱动，则需要采用吸收式制冷系统，溴化锂吸收式制冷系统是一种高效环保的制冷技术，但是由于制冷剂水液位高度导致蒸发温度过高的问题，无法直接冷却空气。因此，解决风冷溴化锂吸收式制冷技术冷量传递的技术难题是溴化锂吸收式制冷技术在空气制水领域的前提。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种热管耦合的太阳能空气制水设备，其包括吸收式制冷系统及空气制水系统，通过热管将吸收式制冷系统及空气制水系统相耦合，热管蒸发段位于空气制水系统，湿空气冷却结露，热管冷凝段位于空气制水系统的蒸发箱内，制冷剂吸热蒸发，采用低品位太阳能作为热源驱动吸收式制冷系统，能源消耗小，空气制水系统采用风冷冷却，扩展了应用范围，并且空气制水系统配有冷凝水过滤净化消毒模块，取水方便。由此，吸收式制冷系统与空气制水系统通过热管相互耦合，提高了冷量传递效率和制水效率，带有冷凝水过滤净化消毒模块，取水方便，能有效解决海岛以及野外地区淡水供应不足的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种热管耦合的太阳能空气制水设备，所述设备包括吸收式制冷系统及空气制水系统，所述吸收式制冷系统及所述空气制水系统相连接，其由太阳能驱动实现冷却空气凝露制水；所述吸收式制冷系统与所述空气制水系统采用热管相耦合，所述热管的蒸发段位于所述空气制水系统内，以与湿空气进行换热，使得所述热管内的制冷剂吸热蒸发，管外的空气冷却结露而得到冷凝水；热管的冷凝段位于吸收式制冷系统的蒸发箱中，吸收式制冷系统蒸发箱的制冷剂吸热蒸发，使得热管冷凝段内的气体放热而冷凝。

进一步的，所述吸收式制冷系统包括太阳能集热器、发生器、风冷冷凝器、风冷冷却器、溶液热交换器、调节阀、单向阀、溶液泵、制冷剂节流器、蒸发箱、吸收器、溶液循环泵及溶液节流器，所述太阳能集热器连接于所述发生器，所述发生器的液体出口连接于所述溶液热交换器，所述发生器的气体出口连接于所述风冷冷凝器，所述风冷冷凝器出口连接所述制冷剂节流器的一端，所述制冷剂节流器的另一端连接于所述蒸发箱；所述发生器的入口连接于所述溶液交换器；所述溶液热交换器的一个端口通过所述溶液节流器连接于所述吸收器，所述溶液循环泵的一端连接于所述溶液节流器，另一端通过管道连接于所述吸收器。

进一步的，所述空气制水系统包括风冷冷凝器(含风机)、空气过滤器、显热交换器、过滤净化消毒模块、热管、风冷冷却器、风阀、风道及接水盘，所述空气过滤器、所述风冷冷凝器、所述风冷冷却器、所述显热交换器、所述热管蒸发段分别设置在所述风道内，所述空气过滤器设置在风道入口，湿空气经过所述空气过滤器后，进入所述显热交换器预热侧冷却后，进入所述热管蒸发段与之换热，湿空气被冷却至露点温度以下，空气中水蒸气凝结产生冷凝水析出，被冷却凝露干燥后的空气送入所述显热交换器冷侧与过滤后的湿空气进行热交换，对湿空气进行预冷后在风机作用下送入所述风冷冷却器和所述风冷冷凝器，并对其管内的制冷剂蒸汽和溶液进行冷却。湿蒸汽结露得到的冷凝水由所述接水盘收集后，经过所述过滤净化消毒模块后排出成为饮用水。

进一步的，热管的蒸发段优选为翅片管，安装在风道中与被预冷的空气进行换热，将空气冷却至露点温度以下，凝露制水，所述风冷冷凝器优选采用翅片管式换热器，溶液热交换器优选采用套管式换热器或者板式换热器。

进一步的，所述太阳能集热器为点聚焦太阳能集热器、线聚焦太阳能集热器或平板太阳能集热器。

进一步的，空气制水系统内设置所述显热交换器，所述显热交换器用冷却凝露制水后的低温空气对从环境中引入经过滤后的高温被处理湿空气进行预冷，回收冷量。

进一步的，所述热管为毛细压差驱动的常规热管、重力式热管、分离式热管、工质泵驱动的动力式热管或者不带相变传热的循环显热冷量传递机构。

进一步的，热管作为冷量传递装置，所述热管蒸发段对湿空气降温制水，所述热管冷凝段安装在吸收式制冷系统蒸发箱内，与吸收式制冷系统蒸发箱内的低温制冷剂水进行热量交换，热管内工质被冷凝，所述热管冷凝段的传热管以水平或者较小倾斜角度在蒸发箱内排列，排列管高度控制在较低高度，使得蒸发箱内的制冷剂水形成的液位较低，静压低，避免液位太高导致蒸发温度过高制冷失效。

进一步的，驱动热源可以为太阳能或者其他形式的热能。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，本发明提供的热管耦合的太阳能空气制水设备主要具有以下有益效果：

1.本发明吸收式制冷系统采用太阳能驱动，对电能依赖小，节能环保；并且采用风冷冷却，可以实现设备风冷化和模块化，配有冷凝水过滤净化消毒模块，取水方便，在居民相对分散及供电不便的海岛地区使用更有优势。

2.本发明将制冷系统和空气制水系统相对独立，通过热管耦合，实现冷量高效传递，避免了传统蒸汽压缩式空气制水方案中被冷却空气直接附着于蒸发器，而蒸发器形式不适用于水-溴化锂或者其他以水为制冷剂的吸收式制冷系统，导致制冷失效，本发明方案能够有效解决中小型溴化锂或者其他以水为制冷剂的吸收式制冷系统冷量传递的问题，达到冷却空气制水的目的。

3.风冷冷凝器优选采用翅片管式换热器，有利于吸收式制冷装置的风冷化；溶液热交换器优选采用套管式换热器或者板式换热器，有利于系统紧凑化。

4.本发明在空气制水系统中增加显热交换器，让冷却结露后的低温空气对过滤后的湿空气进行预冷，一方面对低温空气所携带的冷量进行充分利用，另一方面通过预冷减小热管冷却器的热负荷，回收冷量，降低能耗。

附图说明

图1是本发明第一实施方式提供的热管耦合的太阳能空气制水设备的示意图；

图2A是本发明第二实施方式提供的热管耦合的太阳能空气制水设备的示意图；

图2B是本发明第三实施方式提供的热管耦合的太阳能空气制水设备的示意图；

图2C是图1中的热管耦合的太阳能空气制水设备的蒸发箱内部热管排布及制冷剂液位高度的截面图；

图3是本发明第四实施方式提供的热管耦合的太阳能空气制水设备的示意图；

图4A是本发明第五实施方式提供的热管耦合的太阳能空气制水设备的示意图；

图4B是本发明第六实施方式提供的热管耦合的太阳能空气制水设备的示意图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1-太阳能集热器，2-发生器，3-溶液热交换器，4-调节阀，5-单向阀，6-溶液泵，7-制冷剂节流器，8-蒸发箱，9-吸收器，10-溶液循环泵，11-溶液节流器，12-风冷冷凝器，13-空气过滤器，14-显热交换器，15-风阀，16-过滤净化消毒模块，17-热管，18-风冷冷却器，19-风道，20-接水盘，21-第二发生器，22-第二溶液热交换器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

请参阅图1及图2C，本发明第一实施方式提供的热管耦合的太阳能空气制水设备，所述设备包括吸收式制冷系统及空气制水系统，所述吸收式制冷系统及所述空气制水系统相连接，其由太阳能驱动实现冷却空气凝露制水；所述吸收式制冷系统与所述空气制水系统采用热管相耦合，所述热管的蒸发段位于所述空气制水系统内，以与湿空气进行换热，使得所述热管内的制冷剂吸热蒸发，管外的空气冷却结露而得到冷凝水；所述热管的冷凝段位于所述吸收式制冷系统中，其内的气体放热而冷凝，使得吸收式制冷系统的制冷剂吸热蒸发。

所述吸收式制冷系统包括太阳能集热器1、发生器2、风冷冷凝器12、风冷冷却器18、溶液热交换器3、调节阀4、单向阀5、溶液泵6、制冷剂节流器7、蒸发箱8、吸收器9、溶液循环泵10及溶液节流器11，所述太阳能集热器1连接于所述发生器2，所述发生器2的液体出口连接于所述溶液热交换器3，所述发生器2的气体出口连接于所述风冷冷凝器12，所述风冷冷凝器12出口连接所述制冷剂节流器7的一端，所述制冷剂节流器7的另一端连接于所述蒸发箱8；所述发生器2的入口连接于所述溶液交换器3；所述溶液热交换器3的一个端口通过所述溶液节流器11连接于所述吸收器9，所述溶液循环泵10的一端连接于所述溶液节流器11，另一端通过管道连接于所述吸收器9。

所述空气制水系统包括风冷冷凝器(含风机)12、空气过滤器13、显热交换器14、过滤净化消毒模块16、热管17、风冷冷却器18、风阀15、风道19及接水盘20，所述空气过滤器13、所述风冷冷凝器12、所述风冷冷却器18、所述显热交换器14、所述热管17蒸发段分别设置在所述风道19内，所述空气过滤器13设置在所述风道19入口，湿空气经过所述空气过滤器13后，进入所述显热交换器14预热侧冷却后，进入所述热管17蒸发段与之换热，湿空气被冷却至露点温度以下，空气中水蒸气凝结产生冷凝水析出，被冷却凝露干燥后的空气送入所述显热交换器14冷侧与过滤后的湿空气进行热交换，对湿空气进行预冷后在风机作用下送入所述风冷冷却器18和所述风冷冷凝器12，并对其管内的制冷剂蒸汽和溶液进行冷却，所述风阀15设置在风冷冷却器18及风冷冷凝器12前端位置，调节进入所述风冷冷凝器12和风冷冷却器18的冷却空气流量。湿蒸汽结露得到的冷凝水由所述接水盘20收集后，经过所述过滤净化消毒模块16后排出成为饮用水。

所述太阳能集热器1用于吸收太阳辐射并产生热能传递给所述发生器2，传递给所述发生器2的热能将所述发生器2内的溴化锂稀溶液加热至沸腾，其中沸点较低的水变成水蒸气逸出，溴化锂稀溶液逐渐浓缩为浓溶液。蒸发出的高温高压水蒸汽从所述发生器2顶部的气体出口流出而进入所述风冷冷却器18内，并在所述风冷冷凝器12的风机作用下与环境换热，所述高温水蒸气放热冷凝为液态水，该液态水经由所述节流器7进入所述蒸发箱8内，所述蒸发箱8内铺排有所述热管17的冷凝段管，液态水在所述蒸发箱8蒸发，吸收所述热管17释放的热量而汽化为水蒸汽后进入所述吸收器9内，所述吸收器9优选采用填料式绝热吸收器，顶部设置有喷淋机构，所述喷淋机构喷淋出的溴化锂浓溶液吸收该水蒸汽成为稀溶液。

所述发生器2经过发生过程后余下的高温溴化锂浓溶液由所述发生器2底部的溶液出口流出以进入所述溶液热交换器3内，所述高温溴化锂溶液走在溶液热交换器3内与在溶液泵6的作用下由所述吸收器9出口流过来的低温溴化锂稀溶液进行热量交换，对溴化锂稀溶液进行预加热后，溴化锂浓溶液温度降低，降温后的溴化锂浓溶液经由所述溶液节流器11进一步降温，最终进入所述吸收器9。所述吸收器9上端有制冷剂入口端，下部有溶液循环出口端及溶液出口端，溶液经由所述溶液循环出口端流出，与降温后的溴化锂浓溶液混合后，经由所述溶液循环泵10进入所述风冷冷却器18冷却降温，将吸收过程产生的吸收热释放至大气，降温后的溴化锂溶液送至所述吸收器9顶部的喷淋机构喷淋，继而吸收由所述蒸发箱8送入的水蒸气后成为溴化锂稀溶液，溴化锂稀溶液经由溶液出口端流出，在所述溶液泵6的作用下进入所述溶液热交换器3，经过溴化锂高温浓溶液预热后进入所述发生器2进行下一轮制冷循环。

所述空气制水系统采用冷却结露方式，带有大量水蒸气的湿空气经由所述空气过滤器13过滤后，送入所述显热交换器14预冷却后，送入所述冷却器与所述热管17的蒸发段换热，湿空气的温度降低至露点温度并结露，换热后的低温空气进入所述显热交换器14对过滤后的湿空气进行预冷却以减少所述热管17的热负荷，自身被加热后在风机作用下先后对所述风冷冷却器18及所述风冷冷凝器12进行冷却，并且配有调节风阀15来控制风量以满足不同的热负荷。其中，结露产生的冷凝水由所述接水盘20收集，并经由所述过滤净化消毒模块16后成为饮用水，可以直接取用。

本实施方式中，蒸发箱与热管的冷凝段直接耦合，热管的冷凝段的传热管以水平或者较小倾斜角度在蒸发箱内排列，排列管高度控制在较低高度，使得蒸发箱内的制冷剂水形成的液位较低，静压低，解决液位太高导致蒸发温度过高而制冷失效的问题；热管的蒸发段优选为翅片管，安装在风道中与被预冷的空气进行换热，将空气冷却至露点温度以下，凝露制水；风冷冷凝器优选采用翅片管式换热器，利于吸收式制冷装置的风冷化；溶液热交换器优选采用套管式换热器或者板式换热器，有利于系统紧凑化；优选采用热管作为冷量传递装置，热管蒸发段对湿空气降温制水，冷凝段安装在吸收式制冷系统蒸发箱内，与吸收式制冷系统蒸发箱内的低温制冷剂水进行热量交换，热管内工质被冷凝。

请参阅图2A及图2B，所述太阳能集热器1还可以为线聚焦式太阳能集热器或者平板式太阳能集热器，在此情况下，因太阳能集热器内存在流体通道，无法实现气液分离，故需要增加气液分离器。其中，太阳能集热器吸收太阳辐射并释放出热能，对其内部流体通道流经的溴化锂稀溶液进行加热，低沸点的制冷剂水不断蒸发出来，溴化锂稀溶液逐渐变成浓溶液，高温高压的气液两相混合物进入气液分离器，气液分离器顶部有气体出口，底部为液体出口，高温气液混合物在此分两路进行循环，水蒸气从顶部逸出进入风冷冷凝器并完成后续制冷剂循环，高温溴化锂浓溶液从气液分离器底部流出后进入溶液热交换器并完成后续吸收剂溶液循环。

热管的形式可以为毛细压差驱动的常规热管、重力式热管、分离式热管以及工质泵驱动的动力式热管，或者不带相变传热的循环显热冷量传递机构；当采用泵循环的冷量传递机构应用于本系统时，其系统结构如图3所示，热管或者其他类型的冷量传递机构中增加循环泵。

请参阅图4A及图4B，所述吸收式制冷系统还可以为双效吸收式制冷系统，应用在较高的发生温度场合。由于聚焦式太阳能集热器可以产生较高的温度，因此本发明的实施方式可以拓展到双效吸收式制冷系统中。图4A的实施方式中的双效吸收式制冷系统为串联型双效吸收式制冷系统，其与图1的系统区别在于增加了第二发生器21和第二溶液热交换器22，所述第二发生器内的溶液为中间浓度溶液，所述第二发生器中的中间浓度溶液与第一发生器产生的高温制冷剂蒸气进行换热，回收了部分高温冷凝热，所述第二发生器产生的制冷剂蒸气与第一发生器的制冷剂汇合后进入所述冷凝器12，进而使得系统热效率提高。系统的其他工作流程和原理与图2B类似。图4B的实施方式为并联型双效吸收式制冷系统，其与图1的系统区别在于增加了第二发生器21和第二溶液热交换器22，其与图4B的系统区别在于第二发生器内的溶液为稀溶液，更容易产生制冷剂蒸气，所述第二发生器同样回收来自第一发生器的制冷剂蒸汽高温冷凝热。

本发明相对于常见的采用蒸汽压缩式制冷系统的空气制水装置，采用低品位太阳能驱动或者其他形式的热能驱动，节能环保，吸收式制冷系统采用风冷冷却方式，便于拓展装置的应用范围，制水方式采用冷却空气凝露制水，洁净水在换热器金属表面形成，安全健康，此外，将制冷系统和空气制水系统独立开，利用热管进行耦合，有效实现冷量传递，提升制水效率。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种热管耦合的太阳能空气制水设备，其特征在于：

所述设备包括吸收式制冷系统及空气制水系统，所述吸收式制冷系统及所述空气制水系统相连接，其由太阳能驱动实现冷却空气凝露制水；所述吸收式制冷系统与所述空气制水系统采用热管相耦合，所述热管的蒸发段位于所述空气制水系统内，以与湿空气进行换热，使得所述热管内的制冷剂吸热蒸发，管外的空气冷却结露而得到冷凝水；热管的冷凝段位于吸收式制冷系统的蒸发箱中，吸收式制冷系统蒸发箱的制冷剂吸热蒸发，使得热管冷凝段内的气体放热而冷凝；所述吸收式制冷系统包括太阳能集热器、发生器、风冷冷凝器、风冷冷却器、溶液热交换器、调节阀、单向阀、溶液泵、制冷剂节流器、蒸发箱、吸收器、溶液循环泵及溶液节流器，所述太阳能集热器连接于所述发生器，所述发生器的液体出口连接于所述溶液热交换器，所述发生器的气体出口连接于所述风冷冷凝器，所述风冷冷凝器出口连接所述制冷剂节流器的一端，所述制冷剂节流器的另一端连接于所述蒸发箱；所述发生器的入口连接于所述溶液交换器；所述溶液热交换器的一个端口通过所述溶液节流器连接于所述吸收器，所述溶液循环泵的一端连接于所述溶液节流器，另一端通过管道连接于所述吸收器；其中，所述太阳能集热器用于吸收太阳辐射并产生热能传递给所述发生器，传递给所述发生器的热能将所述发生器内的溴化锂稀溶液加热至沸腾，其中沸点较低的水变成水蒸气逸出，溴化锂稀溶液逐渐浓缩为浓溶液；蒸发出的水蒸汽从所述发生器顶部的气体出口流出而进入所述风冷冷却器内，并在所述风冷冷凝器的风机作用下与环境换热，所述水蒸气放热冷凝为液态水；所述空气制水系统包括风冷冷凝器、空气过滤器、显热交换器、过滤净化消毒模块、热管、风冷冷却器、风阀、风道及接水盘，所述空气过滤器、所述风冷冷凝器、所述风冷冷却器、所述显热交换器、所述热管蒸发段分别设置在所述风道内，所述空气过滤器设置在风道入口，湿空气经过所述空气过滤器后，进入所述显热交换器预热侧冷却后，进入所述热管蒸发段与之换热，湿空气被冷却至露点温度以下，空气中水蒸气凝结产生冷凝水析出，被冷却凝露干燥后的空气送入所述显热交换器冷侧与过滤后的湿空气进行热交换，对湿空气进行预冷后在风冷冷凝器的风机作用下送入所述风冷冷却器和所述风冷冷凝器，并对其管内的制冷剂蒸汽和溶液进行冷却，所述风阀设置在风冷冷却器及风冷冷凝器前端位置，其用于调节进入所述风冷冷凝器和风冷冷却器的冷却空气流量；湿蒸汽结露得到的冷凝水由所述接水盘收集后，经过所述过滤净化消毒模块后排出成为饮用水。

2.如权利要求1所述的热管耦合的太阳能空气制水设备，其特征在于：热管的蒸发段为翅片管，安装在风道中与被预冷的空气进行换热，将空气冷却至露点温度以下，凝露制水，所述风冷冷凝器采用翅片管式换热器，溶液热交换器采用套管式换热器或者板式换热器。

3.如权利要求1所述的热管耦合的太阳能空气制水设备，其特征在于：所述太阳能集热器为点聚焦太阳能集热器、线聚焦太阳能集热器或平板太阳能集热器。

4.如权利要求1所述的热管耦合的太阳能空气制水设备，其特征在于：空气制水系统内设置所述显热交换器，所述显热交换器用冷却凝露制水后的低温空气对从环境中引入经过滤后的高温被处理湿空气进行预冷，回收冷量。

5.如权利要求1-4任一项所述的热管耦合的太阳能空气制水设备，其特征在于：所述热管为毛细压差驱动的常规热管、重力式热管、分离式热管、工质泵驱动的动力式热管或者不带相变传热的循环显热冷量传递机构。

6.如权利要求1-4任一项所述的热管耦合的太阳能空气制水设备，其特征在于：热管作为冷量传递装置，所述热管蒸发段对湿空气降温制水，所述热管冷凝段安装在吸收式制冷系统的蒸发箱内，与所述吸收式制冷系统的蒸发箱内的制冷剂水进行热量交换，热管内工质被冷凝，所述热管冷凝段的传热管水平或者倾斜设置在蒸发箱内，该传热管的高度控制在距离蒸发箱底部0.15米以内，以降低蒸发箱内的制冷剂水形成的液位及静压，避免液位太高导致蒸发温度过高制冷失效。