CN111847556A - 一种太阳能蒸馏单元及蒸馏方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能蒸馏单元及蒸馏方法，包括从左向右依次设置的汲水腔、蒸发冷凝腔、含溶质水腔，所述蒸发冷凝腔、含溶质水腔的上端均与阳光吸热装置的底部连接，在所述蒸发冷凝腔的上端与所述阳光吸热装置的底部之间以及含溶质水腔中设有相互连通的亲水材料层，所述蒸发冷凝腔的腔体内充有摩尔质量小于水分子摩尔质量的气体，所述汲水腔中设有汲水装置，所述亲水材料层的左端与所述汲水装置连通，位于所述汲水腔的左侧壁上设有的通孔与平面荧光聚光器的输出右端连接，所述蒸发冷凝腔的下端与输出冷凝液的管道连接。本发明优化蒸馏单元中的汲水装置，实现高效蒸馏；有利于规模化生产。

Description

一种太阳能蒸馏单元及蒸馏方法

技术领域

本发明涉及一种蒸馏单元及方法，尤其是涉及一种太阳能蒸馏单元及蒸馏方法。

背景技术

水资源是人类赖以生存的重要资源，人们在生产和生活中，时时刻刻离不开水资源。

当今时代，水资源紧张俨然已成为世界性的问题。就我国而言，我国水资源总量居世界前列，然而，人均水资源不足2400立方米，仅为世界平均水平的1/4左右，被联合国列为最贫水国家之一。我国东部沿海省份，经济发达，人口稠密，人均淡水资源少，但生产、生活耗水量大；我国内陆省份近几年来伴随经济的发展用水量也逐年增长，国家结合环保行动，加大对废水、污水的治理投入力度，实现部分领域水资源的工农业再利用，然而，有些地区水资源尤其是优质的淡水资源紧张的问题依然突出，已经发展成为制约该地区经济和社会发展的瓶颈。直接通过蒸馏技术对水体进行净化处理以获取优质纯净淡水资源是一种可行的做法，但在当前技术条件下，存在能源消耗大、水处理成本高的技术问题。

我国东部沿海地带有着丰富的海水资源和丰富的太阳能资源，这使得太阳能海水淡化切实可行。海水淡化技术在一定程度上很好的解决淡水资源缺乏问题，而太阳能海水淡化技术能否实现高效全被动、零排放运行，一直备受关注。目前，采用特种功能材料、自吸水全被动运行的海水蒸馏装置被不断发明和研究和改进，这种技术的主要特征是采用亲水性多孔材料，如碳纳米材料、等离子体，或者是开放式热管等，利用毛细吸升作用实现布水，其特点是材料表面海水分布均匀，热容小，利于蒸发。此外，通过多级潜热回收利用，单个多级蒸馏装置的实验室效率已经高达385％。遗憾的是，这样的技术应用起来却十分受限制，其原因主要在于这一类蒸馏装置的布水方式的缺陷。其一，海水在蒸发过程中没有形成开放流动。当装置长时间运行时，随着吸水材料中的水分蒸发，材料中的盐浓度升高甚至出现结晶，进而阻塞材料孔隙，降低蒸发速率，影响装置产水。在全被动装置中，对于这一问题的解决仍然采取浓盐自由扩散的方式，速率缓慢，这也严重限制了这一类蒸馏装置的规模化设计。其二，正向传热传质方向的限制。众所周知，热蒸汽是自然向上对流，因此现有的蒸馏装置往往是正向上或侧向上传热，使得太阳光接收面在蒸馏装置的下方，这本身与自然光照方向相反，难以实现高效太阳能接受利用，制约了太阳能海水淡化的发展。

发明内容

本发明的一个目的是克服现有水处理中的蒸馏技术的技术不足，提出一种太阳能蒸馏单元。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种太阳能蒸馏单元，包括从左向右依次设置的汲水腔、蒸发冷凝腔、含溶质水腔，在所述蒸发冷凝腔、含溶质水腔的上方设有阳光吸热装置，所述阳光吸热装置的底部呈面状且与水平面平行或左侧高于右侧与水平面之间设有倾角；

在所述蒸发冷凝腔的上端与所述阳光吸热装置的底部之间以及含溶质水腔中设有相互连通的亲水材料层，所述汲水腔中设有汲水装置，所述亲水材料层的左端与所述汲水装置连通，位于所述汲水腔的左侧壁上设有的通孔与平面荧光聚光器的输出右端连接，所述汲水腔、蒸发冷凝腔、含溶质水腔的下端均位于吃水线下，所述蒸发冷凝腔的下端与输出冷凝液的管道连接。

所述蒸发冷凝腔的上端包括靠接在亲水材料层下表面上的支撑网，所述蒸发冷凝腔的腔体内充有摩尔质量小于水分子摩尔质量的气体，所述蒸发冷凝腔的下端设有冷凝面，所述冷凝面与水平面平行或左侧高于右侧与水平面之间设有倾角；所述冷凝面位于所述蒸发冷凝腔的吃水线以下，输出冷凝液的管道连接在所述冷凝面的右侧端；

所述阳光吸热装置包括上部设有的透光隔热罩和底部设有的吸光板，所述平面荧光聚光器的上端面、所述汲水腔的上端面、所述透光隔热罩的上端面三者共面，所述吸光板的底面与所述亲水材料层的上表面靠接。

在所述蒸发冷凝腔上端的支撑网与下端的冷凝面之间还设有至少一组平行于支撑网的中间蒸发面，所述中间蒸发面从上往下依次设有中间冷凝面、亲水材料层、中间支撑网，所述中间冷凝面和中间支撑网之间的亲水材料层的左端与所述汲水装置连通、右端与所述含溶质水腔中的亲水材料层连接为一体，位于所述支撑网和所述中间支撑网上且靠近所述汲水腔的右侧端部均设有向上的凸台，位于所述中间冷凝面的右侧端，在所述中间冷凝面和中间支撑网之间设有连通上下的连通管，所述汲水腔的上端设有端盖，所述汲水腔的下端口连接有滤网且位于吃水线以下，所述亲水材料层包括设有的亲水性棉，位于含溶质水腔中所述亲水材料层的亲水性棉的下端位于吃水线下且低于滤网所处水平面，所述亲水性棉为片状或条状。

所述汲水装置包括位于汲水腔中的输水主管，所述输水主管的下管口位于吃水线下，在靠接所述下管口的上侧的输水主管上设置单向阀，在靠近单向阀上侧的输水主管上设置水泵，在单向阀和水泵之间的输水主管上设有总回水接口，所述平面荧光聚光器的输出左端或输出后端或输出前端设有太阳能电池，所述太阳能电池通过断路器与所述水泵电连接，所述输水主管为直管或螺旋管；

所述水泵的出水口通过输水主管连接在扁水箱底部，所述扁水箱的左侧面与所述汲水腔的左侧壁上设有的通孔相对，在所述扁水箱的上部设有第一阀门，所述第一阀门通过第一输水集流管与至少一条通向支撑网上表面的亲水材料层的第一出水导管连接，靠近所述支撑网的底面设有至少一条第二出水导管，所述第二出水导管的上端口通过第二输水集流管与所述扁水箱上部连接，所述第二出水导管为每层在水平方向布设并由上到下逐层级联的蛇形管，每层所述蛇形管穿过所述含溶质水腔且蛇形管的弯曲部位于含溶质水腔的右侧壁外，至少一条所述第二出水导管的下端口通过回水总管与所述总回水接口连接。

所述汲水装置包括位于汲水腔中的输水主管，所述输水主管的下管口位于吃水线下的滤网中，在靠接所述下管口的上侧的输水主管上设置单向阀，在靠近单向阀上侧的输水主管上设置水泵，在单向阀和水泵之间的输水主管上设有总回水接口，所述平面荧光聚光器的输出左端或输出后端或输出前端设有太阳能电池，所述太阳能电池通过断路器与所述水泵电连接，所述输水主管为直管或螺旋管；

所述水泵的出水口通过输水主管连接在扁水箱底部，所述扁水箱的左侧面与所述汲水腔的左侧壁上设有的通孔相对，在所述扁水箱的上部设有第一阀门和至少一个第一中间阀门，所述第一阀门通过第一输水集流管与至少一条通向支撑网上表面的亲水材料层的第一出水导管连接，

每个所述第一中间阀门通过各自的第一中间连管与各自的第一中间输水集流管连接，每个第一中间输水集流管与旁边对应的中间支撑网上表面的亲水材料层中的至少一条第一出水导管连接；

靠近所述支撑网的底面和至少一组中间支撑网的底面分别设有至少一条第二出水导管，靠近所述支撑网的底面的至少一条所述第二出水导管的上端口通过第二输水集流管与所述扁水箱上部连接，靠近所述中间支撑网的底面的至少一条所述第二出水导管的上端口与所述中间支撑网旁的第二中间输水集流管连接，靠近所述支撑网的底面或所述中间支撑网的底面的至少一条所述第二出水导管为每层在水平方向布设并由上到下逐层级联的蛇形管，每层所述蛇形管穿过所述含溶质水腔且蛇形管的弯曲部位于含溶质水腔的右侧壁外，所述第二输水集流管通过第二中间连管与其下方的至少一组所述中间支撑网旁的第二中间输水集流管从上到下依次级联；

靠近所述支撑网的底面的至少一条所述第二出水导管的下端口与回水集流管连接，靠近所述中间支撑网的底面的至少一条所述第二出水导管的下端口与中间回水集流管连接，所述回水集流管通过第三中间连管与其下方相邻的所述中间支撑网旁的第二中间输水集流管连接；

所述中间回水集流管与存在其下方的所述中间支撑网旁的第二中间输水集流管之间由上到下依次通过第三中间连管首尾级联后最终经回水总管与所述总回水接口连接。

所述汲水装置包括位于汲水腔中的输水主管，所述输水主管的下管口位于吃水线下的滤网中，在靠接所述下管口的上侧的输水主管上设置单向阀，在靠近单向阀上侧的输水主管上设置水泵，在单向阀和水泵之间的输水主管上设有总回水接口，所述平面荧光聚光器的输出左端或输出后端或输出前端设有太阳能电池，所述太阳能电池通过断路器与所述水泵电连接，所述输水主管为直管或螺旋管；

所述水泵的出水口通过输水主管连接在扁水箱底部，所述扁水箱的左侧面与所述汲水腔的左侧壁上设有的通孔相对，在所述扁水箱的上部设有第一阀门和至少一个第一中间阀门，所述第一阀门通过第一输水集流管与至少一条通向支撑网上表面的亲水材料层的第一出水导管连接，

每个所述第一中间阀门通过各自的第一中间连管与各自的第一中间输水集流管连接，每个第一中间输水集流管与旁边对应的中间支撑网上表面的亲水材料层中的至少一条第一出水导管连接；

靠近所述支撑网的底面和至少一组中间支撑网的底面分别设有至少一条第二出水导管，靠近所述支撑网的底面的至少一条所述第二出水导管的上端口通过第二输水集流管与所述扁水箱上部连接，靠近所述中间支撑网的底面的至少一条所述第二出水导管的上端口与所述中间支撑网旁的第二中间输水集流管连接，靠近所述支撑网的底面或所述中间支撑网的底面的至少一条所述第二出水导管为每层在水平方向布设并由上到下逐层级联的蛇形管，每层所述蛇形管穿过所述含溶质水腔且蛇形管的弯曲部位于含溶质水腔的右侧壁外，所述第二输水集流管通过第二中间连管与其下方的至少一组所述中间支撑网旁的第二中间输水集流管从上到下依次级联；

靠近所述支撑网的底面的至少一条所述第二出水导管的下端口与回水集流管连接，靠近所述中间支撑网的底面的至少一条所述第二出水导管的下端口与中间回水集流管连接，

所述回水集流管与其下方存在的所述中间支撑网的底面的至少一条所述第二出水导管的下端口连接的中间回水集流管由上到下通过第三中间连管依次级联后最终经回水总管与所述总回水接口连接。

所述汲水装置包括采取与所述亲水材料层设置一致的片状或条状的亲水性棉，所述汲水装置中的的亲水性棉的下端位于所述汲水腔的下端口的滤网中。

采用亲水性材料方式汲水的一种太阳能蒸馏单元的蒸馏方法，包括的步骤为：

步骤一，将至少一个太阳能蒸馏单元放置在水中，并使汲水腔、含溶质水腔的下端口、蒸发冷凝腔的下端的冷凝面位于吃水线以下，将含摩尔质量小于水分子摩尔质量的气体的输气管经输出冷凝液的管道插入蒸发冷凝腔中，进行气体填充，置换掉蒸发冷凝腔内残留空气；

步骤二，利用汲水装置中的亲水性棉的亲水性，平面荧光聚光器的输出右端经汲水腔左侧设有的通孔对亲水性棉中的水进行辐照预升温，促进水向上流动，最终水沿亲水性棉被吸附提升至亲水材料层的左端，在毛细或重力作用下，提升上来的水由所述亲水材料层左端逐渐蔓延至右端，在靠接所述亲水材料层的上表面的吸光板底面炙烤下，散布在所述亲水材料层中的水获得热量而被蒸发，水蒸气散布在蒸发冷凝腔内，同时被摩尔质量小于水分子摩尔质量的气体排挤至所述冷凝面或中间冷凝面上冷凝成蒸馏水，蒸馏水经连通管最终汇聚到冷凝面倾角的低端侧经输出冷凝液的管道输出，被蒸馏过的剩余含溶质的水经亲水材料层流入所述含溶质水腔排出。

采用管路方式汲水的一种太阳能蒸馏单元的蒸馏方法，包括的步骤为：

步骤一，将至少一个太阳能蒸馏单元放置在水中，并使汲水腔中汲水装置中的输水主管的下管口、含溶质水腔的下端口、蒸发冷凝腔的下端的冷凝面位于吃水线以下，将含摩尔质量小于水分子摩尔质量的气体的输气管经输出冷凝液的管道插入蒸发冷凝腔中，进行气体填充，置换掉蒸发冷凝腔内残留空气；

步骤二，闭合断路器，使水泵得电，通过汲水装置中的输水主管提升水，平面荧光聚光器的输出右端经汲水腔左侧设有的通孔向正对着的扁水箱中的水进行辐照预升温，扁水箱采用透明材质，如玻璃，辐照一方面促进水经第一阀门通过第一输水集流管与至少一条连通所述支撑网上表面的亲水材料层的第一出水导管流出，另一方面还促进水经至少一个第一中间阀门通过各自的第一中间连管由各自的第一中间输水集流管流出，每个独立的第一中间输水集流管与邻近的中间支撑网上表面的亲水材料层中的至少一条第一出水导管连接；在毛细或重力作用下，提升上来的水由所述亲水材料层左端逐渐蔓延至右端；

步骤三，靠近所述支撑网的底面和中间支撑网的底面分别设有至少一条第二出水导管，靠近所述支撑网的底面的至少一条所述第二出水导管的上端口通过第二输水集流管与所述扁水箱上部连接，所述第二出水导管为每层在水平方向布设并由上到下逐层级联的蛇形管，每层所述蛇形管穿过所述含溶质水腔且蛇形管的弯曲部位于含溶质水腔的右侧壁外，所述第二输水集流管通过第二中间连管与其下方的至少一组所述中间支撑网旁的第二中间输水集流管从上到下依次级联；

步骤四，利用所述第二出水导管的所述回水集流管、至少一组所述中间支撑网旁的所述第二中间输水集流管、所述中间回水集流管之间通过第三中间连管由上到下依次首尾级联后最终经回水总管与所述总回水接口连接；由此第二出水导管中水吸收的水蒸气的冷凝潜热被汲水装置循环再利用，使水泵向扁水箱提升的水的水温提前升高，有利于后续蒸发冷凝腔中水的蒸发；

利用靠近所述支撑网的底面或中间支撑网的底面的第二出水导管的管段对邻近位置的所述亲水材料层的底面进行热辐照，亲水材料层的上表面吸收吸光板底面或中间冷凝面散发的热辐照，使散布在所述亲水材料层中的水在上、下方向均获得热量而被蒸发；利用穿过所述含溶质水腔且位于含溶质水腔的右侧壁外的蛇形管的弯曲部对蛇形管内的水逐层冷却，所述蛇形管的下端口连接的管段靠近冷凝面或中间冷凝面，吸收水蒸气的冷凝潜热，在散布在蒸发冷凝腔中摩尔质量小于水分子摩尔质量的气体的排挤作用下，水蒸气在所述冷凝面或中间冷凝面上冷凝成蒸馏水，蒸馏水经连通管汇聚到所述冷凝面的倾角的低端侧最终由输出冷凝液的管道输出。

本发明的工作原理是：从左向右依次设置的汲水腔、蒸发冷凝腔、含溶质水腔。利用平面荧光聚光器的输出右端经汲水腔左侧通孔对汲水腔内的汲水装置进行辐照预升温，促进水沿汲水装置向上流动，最终水被提升至亲水材料层的左端，在毛细和重力的作用下，提升上来的水由所述亲水材料层左端逐渐蔓延至右端，利用阳光吸热装置和汲水装置的配合对散布在所述亲水材料层中的水提供蒸发热能实现逆向蒸发，获得的水蒸气被提前充入蒸发冷凝腔中的摩尔质量小于水分子摩尔质量的气体，如氦气、氢气、甲烷等气体排挤至蒸发冷凝腔内的所述冷凝面和\或中间冷凝面上冷凝成蒸馏水，蒸馏水经连通管最终汇聚到冷凝面倾角的低端侧经输出冷凝液的管道输出，被蒸馏过的剩余含溶质的水经亲水材料层流入所述含溶质水腔排出。期间，平面荧光聚光器的参与有利于促进汲水装置中水的流动和提高水温，从而及时补充所述亲水材料层中的蒸发水量和促进水在蒸发冷凝腔的蒸发，减少溶质在亲水材料层结晶。

通过将汲水装置采用管道式，并设置水泵，进一步优化汲水腔对亲水材料层中待蒸发水的供给能力，可靠的水量供给有利于减少溶质在亲水材料层中的结晶，同时汲水装置还在亲水材料层下方设置流经的蛇形管，一方面流经亲水材料层下方的蛇形管的管段可以为亲水材料层下方提供蒸发热量，配合阳光吸热装置和\或中间冷凝面对相邻的亲水材料层形成上、下两个方向的蒸发热量供给，促进水分蒸发力度；另一方面位于含溶质水腔的右侧壁外的蛇形管的弯曲部对蛇形管内的水逐层冷却，即在从上至下的空间上对蛇形管中的水采取渐次冷却，在如氦气等轻质气体的排挤下，配合冷凝面和\或中间冷凝面促进蒸发冷凝腔中的水蒸气冷凝；最后，蛇形管中的水汇聚到回水总管，后经回水总管连接到水泵进水口之前的总回水接口上，这样，通过升高水泵待提升水的水温，使第二出水导管中水吸收的水蒸气的冷凝潜热经水泵提升到扁水箱中被循环再利用，促进后续蒸发冷凝腔中水的蒸发和减少热排放。

本发明主要优点在于通过优化蒸馏单元中的汲水装置，增强汲水水流量，减少亲水材料以及蒸馏单元中的溶质结晶，提高蒸馏单元工作的可靠度；利用平面荧光聚光器对汲水装置辐照，实现自然接收太阳光线，增加整个单元的受光面；通过对蒸馏单元中蒸发冷凝腔中亲水材料多级级联冷凝以及多个蒸馏单元的布设，提高产水能力，有利于规模化生产。

附图说明

图1为本发明采用亲水性材料方式汲水的太阳能蒸馏单元结构剖面示意图；

图2为图1吸光板水平放置模式的太阳能蒸馏单元结构剖面示意图；

图3为图2含中间蒸发面的太阳能蒸馏单元结构剖面示意图；

图4为本发明采用管路方式汲水的太阳能蒸馏单元结构剖面示意图；

图5为图4采用管路连接立体结构示意图；

图6为图5的A-A`向剖视示意图；

图7为图4含中间蒸发面的太阳能蒸馏单元结构剖面示意图；

图8为图7采用管路连接方式立体结构示意图；

图9为图7采用另外一种管路连接方式立体结构示意图；

其中，1.太阳能电池,2.平面荧光聚光器,3.水泵,4.透镜,5.扁水箱，6.第一出水导管,7.支撑网,8.第二出水导管，9.透光隔热罩，10.吸光板，11.亲水材料层，12.弯曲部，13.回水总管，14.吃水线，15.含溶质水腔，16.蒸发冷凝腔，17.水蒸气，18.冷凝面，19.氦气，20.下管口，21.浮筒，22.连通管，23.滤网,24.中间支撑网,25.单向阀,26.第一阀门,27.第一输水集流管,28.第二输水集流管,29.回水集流管,30.第一中间输水集流管,31.第二中间输水集流管，32.第三中间连管，33.第二中间连管，34.第一中间连管，35.第一中间阀门，36.中间冷凝面，37.总回水接口，38.汲水腔。39.端盖，40.输水主管,41.凸台。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明：

图1-图9中，针对海水淡化技术，本申请提供了一种太阳能蒸馏单元，包括设置在顶端的阳光吸热装置，阳光吸热装置的底部与水平面平行或左侧高于右侧与水平面呈倾角设置；这里，图1以阳光吸热装置的底部呈面状且左侧高于右侧与水平面之间呈倾角设置为例。与水平面的倾斜角度范围为大于0度而小于90度。图2-图9中以阳光吸热装置的底部与水平面平行模式为例。

太阳能蒸馏单元，包括从左向右依次设置的汲水腔38、蒸发冷凝腔16、含溶质水腔15，所述蒸发冷凝腔16、含溶质水腔15的上端均与阳光吸热装置的底部连接，所述蒸发冷凝腔16的上端与所述阳光吸热装置的底部之间还设有亲水材料层11，所述汲水腔38中设有汲水装置，所述亲水材料层11的左端与所述汲水装置连通、所述亲水材料层11的右端延伸至所述含溶质水腔15中，延伸至含溶质水腔中所述亲水材料层可为亲水性棉。位于所述汲水腔38的左侧设有的通孔与平面荧光聚光器2的输出右端连接，所述汲水腔38、蒸发冷凝腔16、含溶质水腔15的下端均位于吃水线14下，所述蒸发冷凝腔16的下端与输出冷凝液的管道连接。

就海水淡化而言，这里所述的吃水线14是与海平面等高，所述蒸发冷凝腔16的下端与输出冷凝液的管道连接用于收集冷凝获得的淡水。

如需要，可在通孔处增设玻璃板或透镜4，实现汲水腔38与平面荧光聚光器2之间的隔离，避免相互干扰。同时增设的透镜4，还可以对平面荧光聚光器2左端的输出光照进一步汇聚。增强光照热量的聚集度。平面荧光聚光器2技术成熟可靠，如申请号CN201611000949.7提供的一种平面荧光聚光器2的方案，可以实现将日光高效集中汇聚到侧边，克服通常无自动跟踪日光的情况下，光照不强的问题。如此，不同于以往技术方案，本申请技术方案中的受光面将由上方的阳光吸热装置和侧边的平面荧光聚光器2两方面提供，有效增加阳光采集量，提高阳光利用率。

所述蒸发冷凝腔16的上端包括靠接在亲水材料层11下表面上的支撑网7，所述蒸发冷凝腔16的下端设有冷凝面18，所述冷凝面18与水平面平行或左侧高于右侧与水平面呈倾角设置；所述蒸发冷凝腔16的腔体内充有摩尔质量小于水分子摩尔质量的气体，所述冷凝面18位于所述蒸发冷凝腔16的吃水线14以下，输出冷凝液的管道连接在所述冷凝面18的右侧端；

所述阳光吸热装置包括上部设有的透光隔热罩9和底部设有的吸光板10，所述平面荧光聚光器2的上端面、汲水腔38的上端面、透光隔热罩9的上端面三者共面，所述吸光板10的底面与所述亲水材料层11的上表面靠接，所述亲水材料层11包括设有的亲水性棉，所述亲水性棉为条状或呈螺旋状。

这里，透光隔热罩9可采用玻璃等透明板材，吸光板10可采用上表面设有黑色涂层的铜质或金属质板材，有利于导热。黑色涂层可采用熏炭或喷涂黑色油漆等工艺。所述吸光板10的底面与所述亲水材料层11的上表面靠接，所述亲水材料层11包括设有的亲水性棉，所述亲水性棉为条状或呈螺旋状，以此增加与吸光板10底面热交换面积和时长。

所述冷凝面18与水平面之间呈倾角设置，倾斜角度范围为大于0度而小于90度；所述蒸发冷凝腔16的腔体内充有摩尔质量小于水分子摩尔质量的气体可为氦气19、氢气、甲烷，这里以氦气19为例。

平面荧光聚光器2的上端面、汲水腔38的上端面、透光隔热罩9的上端面三者共面，避免人为对阳光的阻碍，有利于对太阳能的吸收。

各个腔室的下端口位于吃水线14以下形成水封状态，有效保障了蒸发冷凝腔16腔室中的氦气19不外泄。

所述冷凝面18位于所述蒸发冷凝腔16的吃水线14以下，所述汲水腔38位于吃水线14以下的下端口连接有滤网23，如此，水蒸气17可在蒸发冷凝腔16下方冷凝成淡水被收集，阳光吸热装置设置在单元的最上部，对高效吸收太阳光非常有利。为促进亲水材料的输水能力，增强毛细和重力的作用，可以将延伸至含溶质水腔中亲水性棉的下端位于吃水线下且低于滤网所处水平面。

所述蒸发冷凝腔16上端的支撑网7与下端的冷凝面18之间还设有至少一组平行于支撑网7的中间蒸发面，所述中间蒸发面从上往下依次设有中间冷凝面36、亲水材料层11、中间支撑网24，所述中间冷凝面36和中间支撑网24之间的亲水材料层11的左端与所述汲水装置连通、右端与所述含溶质水腔15连通，在所述中间冷凝面36和中间支撑网24之间，位于所述中间冷凝面36的右侧端设有连通上下的连通管22。

输出冷凝液的管道连接在所述冷凝面18与水平面之间呈倾角的低端侧。在图1至图9中实施例中为右侧，为增加蒸发面积，除了在海平面广度上增加太阳能蒸馏单元的布设数量，还可以在太阳能蒸馏单元内部在竖直空间上采用蒸发面平行级联方式，即在蒸发冷凝腔16上端的支撑网7与下端的冷凝面18之间还设有至少一组平行于支撑网7的中间蒸发面，所述中间蒸发面从上往下依次设有中间冷凝面36、亲水材料层11、中间支撑网24，所述中间冷凝面36和中间支撑网24之间的亲水材料层11的左端与所述汲水装置连通、右端与所述含溶质水腔15连通，在所述中间冷凝面36和中间支撑网24之间，位于所述中间冷凝面36的右侧端设有连通上下的连通管22。位于所述支撑网和所述中间支撑网上且靠近所述汲水腔的右侧端部均设有向上的凸台41，这样将有利于促使被汲水装置提升上来的水由亲水材料层中的亲水性棉的左端向位于含溶质水腔中的右端蔓延的进程。

这样，图1至图9所示的中间蒸发面为一个。各个连通管22连通起整个蒸发冷凝腔16，蒸发冷凝腔16内部前一级冷凝过程释放的冷凝热作为后一级的蒸发热源，在亲水材料层11的毛细作用配合下，从上至下逐级蒸发，逐级冷凝，直至冷凝淡水汇聚到蒸发冷凝腔16下端的冷凝面18经输出冷凝液的管道输出。如此，可减少冷凝热排放，高效实现太阳能蒸馏。

平面荧光聚光器2的底部连接有浮筒21或漂浮板，方便平面荧光聚光器2的海面安置。

图1至图3的实施例中，汲水装置和亲水材料层11采用相同材质，即亲水性棉，亲水性棉可采用条状或螺旋状，这样，当平面荧光聚光器2辐照时，增加汲水装置中的亲水性棉热交换面积和时长，使毛细上来的海水受热促进水的毛细流动，以此增加蒸发冷凝腔16内的亲水材料层11中的水的扩散流量和水的蒸发量。亲水材料层11中被加热的海水扩散流量和流速的增大，对亲水材料层11中的析出的盐结晶形成热水或热气冲刷，在重力配合下，经含溶质水腔15排出，有利于减少海水中的盐溶质在亲水材料层11中的结晶。

图4至图6中的另一实施例中，汲水装置包括位于汲水腔38中的输水主管40，所述输水主管40的下管口20位于吃水线14下，在靠接所述下管口20的上侧的输水主管40上设置单向阀25，在靠近单向阀25上侧的输水主管40上设置水泵3，在单向阀25和水泵3之间的输水主管40上设有总回水接口37，水泵3出水口通过输水主管40连接在扁水箱5底部，所述扁水箱5的一侧正对所述汲水腔38的左侧设有的通孔，所述扁水箱5上部设有第一阀门26，所述第一阀门26通过第一输水集流管27与至少一条连通所述支撑网7上表面的亲水材料层11的第一出水导管6连接，靠近所述支撑网7的底面设有至少一条第二出水导管8，至少一条所述第二出水导管8的上端口通过第二输水集流管28与所述扁水箱5上部连接，所述第二出水导管8为每层在水平方向布设并由上到下逐层级联的蛇形管，每层所述蛇形管穿过所述含溶质水腔15且蛇形管的弯曲部12位于含溶质水腔15的右侧壁外，至少一条所述第二出水导管8的下端口通过回水总管13与所述总回水接口37连接。

这里，第一出水导管6为两条，水泵3可采用直流12伏，功率为5瓦至20瓦，流量为每分钟4至50升的无刷潜水泵3。只能从下向上导通的单向阀25可保持水泵3中有引水，首次使用可通过第一出水导管6经第一阀门26注入水，使水泵3内含有引水，利于水泵3正常启动。太阳能电池1可采用12伏，功率100瓦至300瓦的单晶硅或多晶硅太阳能电池1。断路器可采用刀开关，可安装在汲水腔中。如有必要，也可将太阳能电池1与安装在太阳能电池1旁的12伏32安时蓄电池电连接进行蓄电，再由蓄电池经断路器向水泵3供电。

输水主管40可为直管或螺旋管。这样，一方面蛇形的第二出水导管8流经亲水材料层11下方的管段可以在亲水材料层11下方提供蒸发热量，与阳光吸热装置形成上下两个方向的蒸发热量供给，促使水分蒸发力度；另一方面，第二出水导管8的弯曲部12设置在含溶质水腔15内，即在空间上可以形成管路的渐次冷却，与冷凝面18和\或级联的中间冷凝面36一道可以促进蒸发冷凝腔16内水蒸气17冷凝；最后，蛇形管中的水汇聚到回水总管13，而后回水总管13连接到水泵3进水口之前的总回水接口37上，这样，通过升高水泵3待提升水的水温，使第二出水导管8中水吸收的水蒸气17的冷凝潜热经水泵3提升到扁水箱5中被循环再利用，促进后续蒸发冷凝腔16中水的蒸发和减少热排放。

汲水腔38的上端设有端盖39，可实现对汲水腔38的检修和对第一阀门26和至少一个第一中间阀门35、断路器的操作需要，通过设置密封胶圈或胶粘等方式将为端盖39与汲水腔38的上端进行密封处理使汲水腔38形成密封的腔室，防止内部的氦气19外泄。汲水腔38位于吃水线14以下的下端口连接有滤网23，防止汲水中吸入异物。保障单元的工作可靠性。

图7和图8中另一实施例中，汲水装置包括位于汲水腔38中的输水主管40，所述输水主管40的下管口20位于吃水线14下的滤网23中，在靠接所述下管口20的上侧的输水主管40上设置单向阀25，在靠近单向阀25上侧的输水主管40上设置水泵3，所述输水主管40上设有水泵3，所述平面荧光聚光器2的输出左端或输出后端或输出前端设有太阳能电池1，所述太阳能电池1通过断路器与所述水泵3电连接，所述输水主管40为直管或螺旋管；

在单向阀25和水泵3之间的输水主管40上设有总回水接口37，水泵3出水口通过输水主管40连接在扁水箱5底部，所述扁水箱5的右侧正对所述汲水腔38的左侧设有的通孔，所述扁水箱5上部设有第一阀门26和至少一个第一中间阀门35，所述第一阀门26通过第一输水集流管27与至少一条连通所述支撑网7上表面的亲水材料层11的第一出水导管6连接，每个所述第一中间阀门35各自通过独立的第一中间连管34与各自独立的第一中间输水集流管30连接，每个独立的第一中间输水集流管30与邻近的中间支撑网24上表面的亲水材料层11中的至少一条第一出水导管6连接；

靠近所述支撑网7的底面和中间支撑网24的底面分别设有至少一条第二出水导管8，靠近所述支撑网7的底面至少一条所述第二出水导管8的上端口通过第二输水集流管28与所述扁水箱5上部连接，所述第二出水导管8为蛇形管，蛇形管每层在水平方向布设并由上到下逐层级联，所述第二出水导管8靠近所述含溶质水腔15的弯曲部12穿过含溶质水腔15的右侧壁露在外部；所述第二输水集流管28与位于各个所述中间支撑网24旁的第二中间输水集流管31通过第二中间连管33依次级联；

靠近所述支撑网7的底面的至少一条所述第二出水导管8的下端口与回水集流管29连接，所述回水集流管29与邻近其下方的所述中间支撑网24的第二中间输水集流管31通过第三中间连管32连接，并且各个所述中间支撑网24的至少一条所述第二出水导管8的下端口连接的中间回水集流管与邻近其下方的所述中间支撑网24的第二中间输水集流管31通过第三中间连管32依次级联后最终经回水总管13与所述总回水接口37连接。

这里，第一中间阀门35为一个，第一出水导管6为两条，第二出水导管8为两条。

图9中另一实施例中，所述汲水装置包括位于汲水腔38中的输水主管40，所述输水主管40的下管口20位于吃水线14下的滤网23中，在靠接所述下管口20的上侧的输水主管40上设置单向阀25，在靠近单向阀25上侧的输水主管40上设置水泵3，所述输水主管40上设有水泵3，所述平面荧光聚光器2的输出左端或输出后端或输出前端设有太阳能电池1，所述太阳能电池1通过断路器与所述水泵3电连接，所述输水主管40为直管或螺旋管；单向阀可采用UPVC球形止回阀或UPVC翻板式止回阀。

在单向阀25和水泵3之间的输水主管40上设有总回水接口37，水泵3出水口通过输水主管40连接在扁水箱5底部，所述扁水箱5的右侧正对所述汲水腔38的左侧设有的通孔，所述扁水箱5上部设有第一阀门26和至少一个第一中间阀门35，所述第一阀门26通过第一输水集流管27与至少一条连通所述支撑网7上表面的亲水材料层11的第一出水导管6连接，每个所述第一中间阀门35各自通过独立的第一中间连管34与各自独立的第一中间输水集流管30连接，每个独立的第一中间输水集流管30与邻近的中间支撑网24上表面的亲水材料层11中的至少一条第一出水导管6连接；

靠近所述支撑网7的底面和中间支撑网24的底面分别设有至少一条第二出水导管8，靠近所述支撑网7的底面的至少一条所述第二出水导管8的上端口通过第二输水集流管28与所述扁水箱5上部连接，所述第二出水导管8同样为蛇形管，所述第二出水导管8靠近所述含溶质水腔15的弯曲部12穿过含溶质水腔15的右侧壁露在外部；所述第二输水集流管28与位于各个所述中间支撑网24旁的第二中间输水集流管31通过第二中间连管33依次级联；

靠近所述支撑网7的底面的至少一条所述第二出水导管8的下端口与回水集流管29连接，所述回水集流管29与其下方存在的所述中间支撑网24的底面的至少一条所述第二出水导管8的下端口连接的中间回水集流管由上到下通过第三中间连管32依次级联后最终经回水总管13与所述总回水接口37连接。

这里，第一中间阀门35为一个，第一出水导管6为两条，第二出水导管8为两条。

图1至图3中，针对采用亲水性材料方式汲水的太阳能蒸馏单元，提供一种太阳能蒸馏单元的蒸馏方法的实施例，包括的步骤为：

步骤一，将至少一个太阳能蒸馏单元放置在水中，并使汲水腔38、含溶质水腔15的下端口、蒸发冷凝腔16的冷凝面18位于所述蒸发冷凝腔16的吃水线14以下，将含摩尔质量小于水分子摩尔质量的气体的输气管经输出冷凝液的管道插入蒸发冷凝腔16中，进行气体填充，置换掉蒸发冷凝腔16内残留空气；这里使用氦气。

步骤二，利用汲水装置中的亲水性棉的亲水性，平面荧光聚光器2的输出右端经汲水腔38左侧设有的通孔对亲水性棉中的水进行辐照预升温，促进水向上流动，最终水沿亲水性棉被吸附提升至亲水材料层11的左端，在毛细或重力作用下，提升上来的水由所述亲水材料层11左端逐渐蔓延至右端，在靠接所述亲水材料层11的上表面的吸光板10底面炙烤下，散布在所述亲水材料层11中的水获得热量而被蒸发，水蒸气17散布在蒸发冷凝腔16内，同时被分子量小于水分子量的气体排挤至所述冷凝面18或中间冷凝面36上冷凝成蒸馏水，蒸馏水经连通管22最终汇聚到冷凝面18倾角的低端侧经输出冷凝液的管道输出，被蒸馏过的剩余含溶质的水经亲水材料层11的右端流入所述含溶质水腔15排出。

图7和图8中，针对采用管路方式汲水的太阳能蒸馏单元结构示意图，提供另外一个一种太阳能蒸馏单元的蒸馏方法实施例，包括的步骤为：

步骤一，将至少一个太阳能蒸馏单元放置在水中，并使汲水腔38中汲水装置中的输水主管40的下管口20、含溶质水腔15的下端口、蒸发冷凝腔16的冷凝面18位于所述蒸发冷凝腔16的吃水线14以下，将含摩尔质量小于水分子摩尔质量的气体的输气管经输出冷凝液的管道插入蒸发冷凝腔16中，进行气体填充，置换掉蒸发冷凝腔16内残留空气；

步骤二，闭合断路器，使水泵3得电，通过汲水装置中的输水主管40提升水，平面荧光聚光器2的输出右端经汲水腔38左侧设有的通孔对正对向的扁水箱5中的水进行辐照预升温，扁水箱5采用透明材质，如玻璃，辐照促进管内水向上流动，最终水经第一阀门26通过第一输水集流管27与至少一条连通所述支撑网7上表面的亲水材料层11的第一出水导管6连接，还通过至少一个第一中间阀门35各自通过独立的第一中间连管34与各自独立的第一中间输水集流管30连接，每个独立的第一中间输水集流管30与邻近的中间支撑网24上表面的亲水材料层11中的至少一条第一出水导管6连接；在毛细或重力作用下，提升上来的水由所述亲水材料层11左端逐渐蔓延至右端；

步骤三，靠近所述支撑网7的底面和中间支撑网24的底面分别设有至少一条第二出水导管8，靠近所述支撑网7的底面的至少一条所述第二出水导管8的上端口通过第二输水集流管28与所述扁水箱5上部连接，所述第二出水导管8为每层在水平方向布设并由上到下逐层级联的蛇形管，每层所述蛇形管穿过所述含溶质水腔15且蛇形管的弯曲部12位于含溶质水腔15的右侧壁外，所述第二输水集流管28与位于各个所述中间支撑网24旁的第二中间输水集流管31通过第二中间连管33依次级联；

步骤四，将靠近所述支撑网7的至少一条所述第二出水导管8的下端口与回水集流管29连接，所述回水集流管29与邻近其下方的所述中间支撑网24的第二中间输水集流管31通过第三中间连管32连接，并且各个所述中间支撑网24的至少一条所述第二出水导管8的下端口连接的中间回水集流管与邻近其下方的所述中间支撑网24的第二中间输水集流管31通过第三中间连管32依次级联后最终经回水总管13与所述总回水接口37连接；这样，使第二出水导管8中水吸收的水蒸气17的冷凝潜热被汲水装置循环再利用，使水泵3向扁水箱5提升的水的水温提前升高，有利于后续蒸发冷凝腔16中水的蒸发；

利用靠近所述支撑网7的底面或中间支撑网的底面的第二出水导管8的管段对邻近位置的所述亲水材料层11的底面进行热辐照，亲水材料层11的上表面吸收吸光板10底面或中间冷凝面36散发的热辐照，使散布在所述亲水材料层11中的水在上、下方向均获得热量而被蒸发；利用穿过所述含溶质水腔15且位于含溶质水腔15的右侧壁外的蛇形管的弯曲部12对蛇形管内的水逐层冷却，所述蛇形管的下端口连接的管段靠近冷凝面18或中间冷凝面36，吸收水蒸气17的冷凝潜热，在散布在蒸发冷凝腔16中摩尔质量小于水分子摩尔质量的气体的排挤作用下，水蒸气17在所述冷凝面18或中间冷凝面36上冷凝成蒸馏水，蒸馏水经连通管22汇聚到所述冷凝面18的倾角的低端侧最终经输出冷凝液的管道输出。

在具体实施中，可通过将本申请所述的太阳能蒸馏单元成组安置在水域中形成太阳能蒸馏系统，太阳能蒸馏单元成组方式前、后、左、右并列模式，因图1至图9中的接收太阳能的平面荧光聚光器2的上端面、汲水腔38的上端面、透光隔热罩9的上端面三者共面，即使如图1所述透光隔热罩9成楔形，透光隔热罩9的右侧的竖直侧面也为透光面，理论上不会影响邻近平面荧光聚光器2上的太阳能电池1的受光，因此各个太阳能蒸馏单元的安置位置成组方式可不限，前、后并列安置无需统一保持蒸馏单元左右端方位一致。或者蒸馏单元左、右随意邻近安排同样也无需统一保持蒸馏单元左右端方位一致，上述方式大大提高接受任意方向阳光照射的特点，降低施工难度，增加了实施的灵活性，均可实现大规模蒸馏获取淡水的目的。

由此，本发明中具体实施方式的描述，并非是对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明技术方案前提下，本领域普通技术人员对技术方案所做出的任何变形和改进将仍属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种太阳能蒸馏单元，其特征在于，包括从左向右依次设置的汲水腔、蒸发冷凝腔、含溶质水腔，在所述蒸发冷凝腔、含溶质水腔的上方设有阳光吸热装置，所述阳光吸热装置的底部呈面状且与水平面平行或左侧高于右侧与水平面之间设有倾角；

在所述蒸发冷凝腔的上端与所述阳光吸热装置的底部之间以及含溶质水腔中设有相互连通的亲水材料层，所述汲水腔中设有汲水装置，所述亲水材料层的左端与所述汲水装置连通，位于所述汲水腔的左侧壁上设有的通孔与平面荧光聚光器的输出右端连接，所述汲水腔、蒸发冷凝腔、含溶质水腔的下端均位于吃水线下，所述蒸发冷凝腔的下端与输出冷凝液的管道连接。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能蒸馏单元，其特征在于，所述蒸发冷凝腔的上端包括靠接在亲水材料层下表面上的支撑网，所述蒸发冷凝腔的腔体内充有摩尔质量小于水分子摩尔质量的气体，所述蒸发冷凝腔的下端设有冷凝面，所述冷凝面与水平面平行或左侧高于右侧与水平面之间设有倾角；所述冷凝面位于所述蒸发冷凝腔的吃水线以下，输出冷凝液的管道连接在所述冷凝面的右侧端；

所述阳光吸热装置包括上部设有的透光隔热罩和底部设有的吸光板，所述平面荧光聚光器的上端面、所述汲水腔的上端面、所述透光隔热罩的上端面三者共面，所述吸光板的底面与所述亲水材料层的上表面靠接。

3.根据权利要求2所述的一种太阳能蒸馏单元，其特征在于，在所述蒸发冷凝腔上端的支撑网与下端的冷凝面之间还设有至少一组平行于支撑网的中间蒸发面，所述中间蒸发面从上往下依次设有中间冷凝面、亲水材料层、中间支撑网，所述中间冷凝面和中间支撑网之间的亲水材料层的左端与所述汲水装置连通、右端与所述含溶质水腔中的亲水材料层连接为一体，位于所述支撑网和所述中间支撑网上且靠近所述汲水腔的右侧端部均设有向上的凸台，位于所述中间冷凝面的右侧端，在所述中间冷凝面和中间支撑网之间设有连通上下的连通管，所述汲水腔的上端设有端盖，所述汲水腔的下端口连接有滤网且位于吃水线以下，所述亲水材料层包括设有的亲水性棉，位于含溶质水腔中所述亲水材料层的亲水性棉的下端位于吃水线下且低于滤网所处水平面，所述亲水性棉为片状或条状。

4.根据权利要求2所述的一种太阳能蒸馏单元，其特征在于，所述汲水装置包括位于汲水腔中的输水主管，所述输水主管的下管口位于吃水线下，在靠接所述下管口的上侧的输水主管上设置单向阀，在靠近单向阀上侧的输水主管上设置水泵，在单向阀和水泵之间的输水主管上设有总回水接口，所述平面荧光聚光器的输出左端或输出后端或输出前端设有太阳能电池，所述太阳能电池通过断路器与所述水泵电连接，所述输水主管为直管或螺旋管；

所述水泵的出水口通过输水主管连接在扁水箱底部，所述扁水箱的左侧面与所述汲水腔的左侧壁上设有的通孔相对，在所述扁水箱的上部设有第一阀门，所述第一阀门通过第一输水集流管与至少一条通向支撑网上表面的亲水材料层的第一出水导管连接，靠近所述支撑网的底面设有至少一条第二出水导管，所述第二出水导管的上端口通过第二输水集流管与所述扁水箱上部连接，所述第二出水导管为每层在水平方向布设并由上到下逐层级联的蛇形管，每层所述蛇形管穿过所述含溶质水腔且蛇形管的弯曲部位于含溶质水腔的右侧壁外，至少一条所述第二出水导管的下端口通过回水总管与所述总回水接口连接。

5.根据权利要求3所述的一种太阳能蒸馏单元，其特征在于，所述汲水装置包括位于汲水腔中的输水主管，所述输水主管的下管口位于吃水线下的滤网中，在靠接所述下管口的上侧的输水主管上设置单向阀，在靠近单向阀上侧的输水主管上设置水泵，在单向阀和水泵之间的输水主管上设有总回水接口，所述平面荧光聚光器的输出左端或输出后端或输出前端设有太阳能电池，所述太阳能电池通过断路器与所述水泵电连接，所述输水主管为直管或螺旋管；

所述水泵的出水口通过输水主管连接在扁水箱底部，所述扁水箱的左侧面与所述汲水腔的左侧壁上设有的通孔相对，在所述扁水箱的上部设有第一阀门和至少一个第一中间阀门，所述第一阀门通过第一输水集流管与至少一条通向支撑网上表面的亲水材料层的第一出水导管连接，

每个所述第一中间阀门通过各自的第一中间连管与各自的第一中间输水集流管连接，每个第一中间输水集流管与旁边对应的中间支撑网上表面的亲水材料层中的至少一条第一出水导管连接；

靠近所述支撑网的底面和至少一组中间支撑网的底面分别设有至少一条第二出水导管，靠近所述支撑网的底面的至少一条所述第二出水导管的上端口通过第二输水集流管与所述扁水箱上部连接，靠近所述中间支撑网的底面的至少一条所述第二出水导管的上端口与所述中间支撑网旁的第二中间输水集流管连接，靠近所述支撑网的底面或所述中间支撑网的底面的至少一条所述第二出水导管为每层在水平方向布设并由上到下逐层级联的蛇形管，每层所述蛇形管穿过所述含溶质水腔且蛇形管的弯曲部位于含溶质水腔的右侧壁外，所述第二输水集流管通过第二中间连管与其下方的至少一组所述中间支撑网旁的第二中间输水集流管从上到下依次级联；

靠近所述支撑网的底面的至少一条所述第二出水导管的下端口与回水集流管连接，靠近所述中间支撑网的底面的至少一条所述第二出水导管的下端口与中间回水集流管连接，所述回水集流管通过第三中间连管与其下方相邻的所述中间支撑网旁的第二中间输水集流管连接；

所述中间回水集流管与存在其下方的所述中间支撑网旁的第二中间输水集流管之间由上到下依次通过第三中间连管首尾级联后最终经回水总管与所述总回水接口连接。

6.根据权利要求3所述的一种太阳能蒸馏单元，其特征在于，所述汲水装置包括位于汲水腔中的输水主管，所述输水主管的下管口位于吃水线下的滤网中，在靠接所述下管口的上侧的输水主管上设置单向阀，在靠近单向阀上侧的输水主管上设置水泵，在单向阀和水泵之间的输水主管上设有总回水接口，所述平面荧光聚光器的输出左端或输出后端或输出前端设有太阳能电池，所述太阳能电池通过断路器与所述水泵电连接，所述输水主管为直管或螺旋管；

所述水泵的出水口通过输水主管连接在扁水箱底部，所述扁水箱的左侧面与所述汲水腔的左侧壁上设有的通孔相对，在所述扁水箱的上部设有第一阀门和至少一个第一中间阀门，所述第一阀门通过第一输水集流管与至少一条通向支撑网上表面的亲水材料层的第一出水导管连接，

每个所述第一中间阀门通过各自的第一中间连管与各自的第一中间输水集流管连接，每个第一中间输水集流管与旁边对应的中间支撑网上表面的亲水材料层中的至少一条第一出水导管连接；

靠近所述支撑网的底面和至少一组中间支撑网的底面分别设有至少一条第二出水导管，靠近所述支撑网的底面的至少一条所述第二出水导管的上端口通过第二输水集流管与所述扁水箱上部连接，靠近所述中间支撑网的底面的至少一条所述第二出水导管的上端口与所述中间支撑网旁的第二中间输水集流管连接，靠近所述支撑网的底面或所述中间支撑网的底面的至少一条所述第二出水导管为每层在水平方向布设并由上到下逐层级联的蛇形管，每层所述蛇形管穿过所述含溶质水腔且蛇形管的弯曲部位于含溶质水腔的右侧壁外，所述第二输水集流管通过第二中间连管与其下方的至少一组所述中间支撑网旁的第二中间输水集流管从上到下依次级联；

靠近所述支撑网的底面的至少一条所述第二出水导管的下端口与回水集流管连接，靠近所述中间支撑网的底面的至少一条所述第二出水导管的下端口与中间回水集流管连接，

所述回水集流管与其下方存在的所述中间支撑网的底面的至少一条所述第二出水导管的下端口连接的中间回水集流管由上到下通过第三中间连管依次级联后最终经回水总管与所述总回水接口连接。

7.根据权利要求2或3所述的一种太阳能蒸馏单元，其特征在于，所述汲水装置包括采取与所述亲水材料层设置一致的片状或条状的亲水性棉，所述汲水装置中的的亲水性棉的下端位于所述汲水腔的下端口的滤网中。

8.根据权利要求3所述的一种太阳能蒸馏单元的蒸馏方法，包括的步骤为：

步骤一，将至少一个太阳能蒸馏单元放置在水中，并使汲水腔、含溶质水腔的下端口、蒸发冷凝腔的下端的冷凝面位于吃水线以下，将含摩尔质量小于水分子摩尔质量的气体的输气管经输出冷凝液的管道插入蒸发冷凝腔中，进行气体填充，置换掉蒸发冷凝腔内残留空气；

步骤二，利用汲水装置中的亲水性棉的亲水性，平面荧光聚光器的输出右端经汲水腔左侧设有的通孔对亲水性棉中的水进行辐照预升温，促进水向上流动，最终水沿亲水性棉被吸附提升至亲水材料层的左端，在毛细或重力作用下，提升上来的水由所述亲水材料层左端逐渐蔓延至右端，在靠接所述亲水材料层的上表面的吸光板底面炙烤下，散布在所述亲水材料层中的水获得热量而被蒸发，水蒸气散布在蒸发冷凝腔内，同时被摩尔质量小于水分子摩尔质量的气体排挤至所述冷凝面或中间冷凝面上冷凝成蒸馏水，蒸馏水经连通管最终汇聚到冷凝面倾角的低端侧经输出冷凝液的管道输出，被蒸馏过的剩余含溶质的水经亲水材料层流入所述含溶质水腔排出。

9.根据权利要求5所述的一种太阳能蒸馏单元的蒸馏方法，包括的步骤为：

步骤一，将至少一个太阳能蒸馏单元放置在水中，并使汲水腔中汲水装置中的输水主管的下管口、含溶质水腔的下端口、蒸发冷凝腔的下端的冷凝面位于吃水线以下，将含摩尔质量小于水分子摩尔质量的气体的输气管经输出冷凝液的管道插入蒸发冷凝腔中，进行气体填充，置换掉蒸发冷凝腔内残留空气；

步骤二，闭合断路器，使水泵得电，通过汲水装置中的输水主管提升水，平面荧光聚光器的输出右端经汲水腔左侧设有的通孔向正对着的扁水箱中的水进行辐照预升温，扁水箱采用透明材质，如玻璃，辐照一方面促进水经第一阀门通过第一输水集流管与至少一条连通所述支撑网上表面的亲水材料层的第一出水导管流出，另一方面还促进水经至少一个第一中间阀门通过各自的第一中间连管由各自的第一中间输水集流管流出，每个独立的第一中间输水集流管与邻近的中间支撑网上表面的亲水材料层中的至少一条第一出水导管连接；在毛细或重力作用下，提升上来的水由所述亲水材料层左端逐渐蔓延至右端；

步骤三，靠近所述支撑网的底面和中间支撑网的底面分别设有至少一条第二出水导管，靠近所述支撑网的底面的至少一条所述第二出水导管的上端口通过第二输水集流管与所述扁水箱上部连接，所述第二出水导管为每层在水平方向布设并由上到下逐层级联的蛇形管，每层所述蛇形管穿过所述含溶质水腔且蛇形管的弯曲部位于含溶质水腔的右侧壁外，所述第二输水集流管通过第二中间连管与其下方的至少一组所述中间支撑网旁的第二中间输水集流管从上到下依次级联；

步骤四，利用所述第二出水导管的所述回水集流管、至少一组所述中间支撑网旁的所述第二中间输水集流管、所述中间回水集流管之间通过第三中间连管由上到下依次首尾级联后最终经回水总管与所述总回水接口连接；由此第二出水导管中水吸收的水蒸气的冷凝潜热被汲水装置循环再利用，使水泵向扁水箱提升的水的水温提前升高，有利于后续蒸发冷凝腔中水的蒸发；

利用靠近所述支撑网的底面或中间支撑网的底面的第二出水导管的管段对邻近位置的所述亲水材料层的底面进行热辐照，亲水材料层的上表面吸收吸光板底面或中间冷凝面散发的热辐照，使散布在所述亲水材料层中的水在上、下方向均获得热量而被蒸发；利用穿过所述含溶质水腔且位于含溶质水腔的右侧壁外的蛇形管的弯曲部对蛇形管内的水逐层冷却，所述蛇形管的下端口连接的管段靠近冷凝面或中间冷凝面，吸收水蒸气的冷凝潜热，在散布在蒸发冷凝腔中摩尔质量小于水分子摩尔质量的气体的排挤作用下，水蒸气在所述冷凝面或中间冷凝面上冷凝成蒸馏水，蒸馏水经连通管汇聚到所述冷凝面的倾角的低端侧最终由输出冷凝液的管道输出。

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