CN114804273B - 蒸发净化器、太阳能聚热净化系统及其矿井用能储能方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蒸发净化器、太阳能聚热净化系统及其矿井用能储能方法，属于循环储能技术领域，蒸发净化器包括蒸发腔和位于下方的过滤腔，蒸发腔内设有具有光热涂层的迎光区，蒸发净化器上设有与蒸发腔连通的光源入口，蒸发腔的上部设有蒸汽出口，下部设有与过滤腔连通的蒸发腔出液口。太阳能聚热净化系统包括蒸发净化器和设有加热通道的聚光棚，加热通道上设有聚光部，加热通道的进液端和出液端分别与水源、蒸发腔连通。矿井用能储能方法则包括夏季储热净化步骤和冬季储冷净化步骤。蒸发净化器和太阳能聚热净化系统兼具加热和净化功能，在应用于矿井用能储能方法中后，可避免出现串层问题，从而既解决了矿井涌水问题，又使矿井空洞得到了利用。

Description

蒸发净化器、太阳能聚热净化系统及其矿井用能储能方法

技术领域

本发明涉及循环储能技术领域，特别是涉及一种蒸发净化器、太阳能聚热净化系统及其矿井用能储能方法。

背景技术

废弃的煤矿矿井在夏季多雨的季节往往会出现涌水的问题，而处理矿井涌水不仅费用高昂，且处理后留下的矿井空洞也得不到很好的空间利用。随着研究发现，矿井中的水一般温度都较低，可谓是天然储冷水库。因此，如果能够利用地源热泵循环储能技术，在夏季时将矿井中的低温水抽出用于建筑供冷，在冬季时将建筑供热后的冷水注入到矿井中以备明年夏季时使用，则不仅可以解决矿井涌水问题，而且避免了利用了矿井空洞的空间浪费。

地源热泵循环储能技术主要是利用地层中自然存在高温热水或低温冷水进行取暖或制冷，并在供热或供冷的过程中进行储冷或储热的技术。如冬季时，将地下中的高温热水取出对建筑、种植以及养殖等进行梯级利用，随着流体的利用其温度也会逐渐降低，温度降低的过程视为是流体在汲取冬季空气及地面冷量的过程，即“储冷”过程。夏季时，将地下的低温冷水取出，对建筑进行供冷，从而节省夏季空调制冷所耗电能，随着低温流体汲取夏季空气及建筑中大量的热量后，温度升高便为“储热”过程。如专利号为“201320118291.5”，专利名称为“跨季储能池”便公开了一种利用地源热泵循环用储能技术为核心的跨季储能系统。但目前之所以没有将地源热泵循环用能储能技术应用到处理矿井涌水中的原因在于，矿井水中溶解有大量“易溶解硫酸盐”和“易溶解碳酸盐”，使得矿井水的水质呈现“高硫高矿化度”等特征，一旦将其灌入地下水层中，非同质水回灌很容易出现串层污染的问题，而串层污染问题也是制约着复合循环储能的关键性问题。

发明内容

本发明的目的是解决上述技术问题，提供一种蒸发净化器、太阳能聚热净化系统及其矿井用能储能方法，本蒸发净化器和利用了本蒸发净化器的太阳能聚热净化系统均具有加热和净化两个功能，可广泛应用于需要对水加热和净化的技术中，尤其应用于循环用能储能技术中，因为水质得到了净化，因此将加热净化后的水通入地层中，不会出现串层的问题，继而便可以应用于煤矿矿井涌水问题当中，而矿井用能储能方法不仅解决了矿井涌水问题，而且还解决了矿井空洞没有充分利用的问题，且同时还能够对奥陶系灰岩地层中的地热水的水质进行改善。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明公开了一种蒸发净化器，包括蒸发净化器本体，所述蒸发净化器本体包括蒸发腔和过滤腔；所述蒸发净化器本体上设有与所述蒸发腔相通的光源入口，所述蒸发腔内设有迎向光源的迎光区，所述迎光区上设有受光后能够给所述蒸发腔内的液体加热的光热涂层；所述蒸发腔的上部设有位于所述迎光区上方的蒸汽出口，所述蒸发腔的下部设有供蒸发至过饱和后的液体流出的蒸发腔出液口，所述过滤腔位于所述蒸发腔的下方并与所述蒸发腔出液口相通。

优选地，所述光源入口位于所述蒸发净化器本体的顶部并与所述蒸汽出口重合。

优选地，所述光热涂层设置在所述蒸发腔的底壁上，所述蒸发腔的底壁呈朝向光源的方向倾斜设置，所述蒸发腔出液口设置在所述蒸发腔的底壁倾斜面的底部。

优选地，所述蒸发腔朝向光源方向的侧壁为透明玻璃板。

优选地，所述过滤腔内设有透水过滤层，所述透水过滤层下方的所述过滤腔上设有供过滤后的液体流出的过滤腔出液口。

优选地，所述过滤腔的底壁倾斜设置，且所述过滤腔的底壁倾斜方向与所述蒸发腔的底壁倾斜方向相反，所述过滤腔出液口位于所述过滤腔的底壁倾斜面的底部。

优选地，所述过滤腔远离所述过滤腔出液口的侧壁上设有沉淀物取出口。

优选地，所述透水过滤层包括覆盖有过滤树脂膜的过滤海绵网。

优选地，所述蒸发净化器本体还包括位于所述过滤腔底部的集水腔，所述集水腔与所述过滤腔出液口连通，所述集水腔上设有与外界连通的集水腔出液口。

优选地，所述过滤腔出液口和所述蒸发腔出液口均设有翻转挡板式开关。

还公开了一种太阳能聚热净化系统，包括聚光棚以及上述所述的一种蒸发净化器；所述聚光棚上设有若干个并列设置的加热通道，所述加热通道上设有将阳光汇聚至所述光源入口的聚光部，所述加热通道的进液端与需加热的水源连通，所述加热通道的出液端与所述蒸发腔连通。

优选地，所述聚光棚包括骨架和覆盖在所述骨架上的弧形棚顶，所述弧形棚顶由若干个透明液袋呈矩阵式排列而成，同一列的所述透明液袋相互连通形成加热通道，所述透明液袋通水后能够形成椭圆形的所述聚光部。

优选地，所述骨架为升降式骨架。

优选地，所述聚光棚外罩设有预热室，所述预热室包括透光部，所述透光部包括透光外墙板和透光内墙板，所述透光外墙板和所述透光内墙板之间具有预热空腔，所述预热空腔的进液端与需预热的水源连通，所述预热空腔的出液端与所述加热通道的进液端连通。

优选地，所述透光部包括方便引光的倾斜段，所述倾斜段正对所述弧形棚顶。

优选地，相邻的所述加热通道之间设有供蒸汽透过的透气孔。

优选地，所述透光内墙板面向所述聚光棚的一面设有疏水涂层，所述疏水涂层下方设有凝水收集槽。

优选地，所述透光外墙板和透光内墙板均为透明玻璃墙板。

优选地，所述预热室内种植有农作物。

还公开了一种矿井用能储能方法，包括以下步骤：

S1、夏季储热：将煤矿矿井中的矿井水抽出，然后利用矿井水的冷量对建筑进行供冷，并将升温后的矿井水通入如上述所述的一种太阳能聚热净化系统中进行储热和净化，然后将储热和净化后的矿井水通入奥陶系灰岩地层中；

S2、冬季储冷：将奥陶系灰岩地层中的地热水引出地表，然后利用地热水的热量依次进行建筑供暖、种植以及养殖的梯级利用，并将降至0°的地热水中析出的悬浮颗粒进行过滤和收集，最后过滤后的0°的地热水注入抽取完矿井水的煤矿矿井中。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

1.本发明中公开的一种蒸发净化器，该蒸发净化器能够利用光源能够对液体进行加热，尤其是利用太阳能，更符合节能环保的理念，且本蒸发净化器兼具加热和净化的功能，通过本蒸发净化器蒸发后，能够得到水质相对纯净的高温热水，因此本蒸发净化器可广泛应用于各种需要加热和净化的技术当中，尤其是地热泵循环用能储能技术中，使用了本蒸发净化器既能保证夏季供冷后的水达到能够通入地层地热水中的温度标准，同时也能达到水质标准，避免与地层内地下水串层，污染原地下层内的地热水的水质。

2.本发明中公开的一种太阳能聚热净化系统，兼具了净化和加热两个功能，通过设置聚光棚后，在显著提高对蒸发净化器的光通量和光照强度的同时，聚光棚的加热通道还能够在蒸发净化器进行加热之前，先行进行一道加热，从而大幅缩短蒸发净化器的蒸发速率，因此本太阳能聚热净化系统可广泛应用于各种需要对水源进行加热和净化的技术当中，尤其是地热泵循环用能储能技术中，能够避免出现串层的问题。

3.本发明中公开的一种太阳能聚热净化系统中，在聚光棚还罩设了一个预热室，预热室一方面能够进行保温，为蒸发净化器提供一个高温环境，避免热量散失，保证升温速率；另一方面预热室的预热空腔还能够在聚光棚和蒸发净化器之前对水体进行预热，从而缩短蒸发净化器内水达到蒸发点的塑料，提高蒸发速度。

4.本发明中公开的一种太阳能聚热净化系统中，在预热室内种植农作物，从而可在冬季将预热室作为普通蔬菜大棚的升级版，天然提供适宜的温度和适宜温度的水源，创新性的将水质净化处理与冷热用能储能、生态种植有机结合在了一起，实现了一个系统多用的效果。

5.本发明中公开的一种矿井用能储能方法中将煤矿矿井和奥陶系灰岩地层中的地热水进行用能储能循环，因为奥陶系灰岩地层中的地热水水质与煤矿矿井水质为同一水质水体，其主要水质类型均为CaSO₄型，且两层水主要离子组分与总矿化度差值在10％以内，因此将处理完后的矿井水通入奥陶系灰岩地层中，不会出现串层的问题，且同一区域内煤矿矿井水所在地层层高与奥陶系灰岩地层地热水的层高差不超过500m，也方便进行转移，从而解决了矿井夏季涌水的问题，同时也解决了矿井抽水后产生空洞无法有效利用的问题，根据季节变换采取了调整适宜的措施，充分利用了季节优势，将民生问题、能源问题、生态问题进行了统一结合，是产业协同创新的尝试；同时因为从奥陶系灰岩地层中的地热水抽出的水会进行净化，从矿井中抽出的水通过太阳能聚热净化系统也会进行净化，久而久之，也能够逐步改善煤矿矿井和奥陶系灰岩地层中的地热水的水质。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为支撑腿伸出时的行走机构立体结构图；

图2为支撑腿缩回时的行走机构立体结构图；

图3为驱动轮盘外侧面的立体结构图；

图4为驱动轮盘外侧面的结构示意图；

图5为驱动轮盘内侧面的立体示意图。

附图标记说明：1、预热室；2、聚光棚；3、蒸发净化器本体；4、透光外墙板；5、透光内墙板；6、预热空腔；7、疏水涂层；8、凝水收集槽；9、骨架；10、透明液袋；11、热熔密封线；12、连通口；13、透气孔；14、连通器；15、蒸发腔；16、过滤腔；17、集水腔；18、光源入口；19、透水过滤层；20、第一旋转挡板开关；21、第二旋转挡板开关；22、光热涂层；23、透明玻璃板；24、沉淀物取出口；25、光线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例公开了一种蒸发净化器，如图1至图5所示，包括蒸发净化器本体3，蒸发净化器本体3包括蒸发腔15和过滤腔16；蒸发净化器本体3上设有与蒸发腔15相通的光源入口18，蒸发腔15内设有迎向光源的迎光区，迎光区上设有光热涂层22，光热涂层22采用受光后易升温的物质制作而成，如黑色塑胶，当然也并不只限于黑色塑胶，但是黑色塑胶相对成本较低，可节省布设成本，当光热涂层22受到光照后便能逐渐升温，从而为蒸发腔内的液体进行加热使其蒸发。蒸发腔15的上部设有蒸汽出口，蒸汽出口位于迎光区的上方，蒸发腔15的下部设有蒸发腔出液口，过滤腔16位于蒸发腔15的下方并与蒸发腔出液口相通，等到蒸发腔15内的液体蒸发至过饱和后，打开蒸发腔出液口，使过饱和后的液体流入过滤腔16中进行过滤，将过饱和液体中析出的沉淀物过滤掉，得到过滤后的液体。过滤后的液体因为得到了净化，且是高温液体，因此可应用到地热泵循环用能储能技术中，即将升温和净化后的过滤水通入地下的地热水内，以供以后进行建筑供热、种植供热等等，而且还无需担心串层问题，当然这部分水也可用作它用，并不是必须通入地下的地热水内。本蒸发净化器的光源可选择人造光源或者自然光源，当然为了节约成本采用自然光源是最好的，如太阳光，从而可达到节约能源的目的。

蒸发净化器使用原理如下：

首先，向蒸发净化器本体3的蒸发腔15内注入需要升温和净化的液体，如水；然后，在光源入口18处进入的光线照射下，光热涂层22逐渐升温，蒸发腔15内的液体在光热涂层22的加热下逐渐升温并开始蒸发，蒸发时产生的蒸汽从蒸发腔15上部的蒸汽出口排出，蒸发后液体随着逐渐蒸发，液体内的硫酸钙离子逐渐过饱和，然后析出并沉淀；再然后，等硫酸钙离子沉淀到一定程度后，打开蒸发腔出液口，使过饱和的液体带着沉淀的硫酸钙离子沉淀物一同通入过滤腔内进行过滤，得到过滤后的液体；最后，过滤后的液体因为是高温液体且得到了净化，因此可直接通入储热池或者通入地下的地热水内进行存储，后续可利用这部分高温热水进行供热等，无需担心串层问题。作为优选地，蒸发腔出液口可定量时打开，定量主要可根据不同的蒸发情况，如每当液体蒸发10％或20％后打开，当然也可以定时打开，如设定固定时间打开，如每隔1天或1周打开一次等等，如果不考虑造价的情况下，可在蒸发腔出液口增设自动定时打开的开关。

本实施例中，如图1至图5所示，光源入口18位于蒸发净化器本体3的顶部，并且光源入口18与蒸汽出口重合。即光源入口18与蒸汽出口共用一个口，光源的光线25从光源入口18处射入蒸发腔15内，蒸发腔15内的蒸汽从光源入口18(蒸汽出口)出。这种方式能够扩大光源的入射量和蒸汽的排出量，保证有充足的光源照射到迎光区上，以便光热涂层22产生足够的热量，以及蒸汽能够及时排出。

进一步，本实施例中，如图1至图5所示，光热涂层22设置在蒸发腔15的底壁，优选地蒸发腔15的底壁涂满光热涂层22。蒸发腔15的底壁呈朝向光源的方向倾斜设置，蒸发腔出液口设置在蒸发腔15的底壁倾斜面的底部。将蒸发腔15的底壁倾斜设置，更有利于接受太阳光的照射，因为太阳光的光线普遍呈倾斜的照射，如图1和图2所示的光线25方向，因此将蒸发腔15的底壁的倾角能够与太阳正午的光线25垂直更好。将蒸发腔出液口设置在蒸发腔15的底壁倾斜面的底部，有利于蒸发腔15内的水和沉淀物流入过滤腔16内，避免出现残留。

进一步，本实施例中，如图1至图5所示，因为蒸发腔15的底壁倾斜设置，因此为了使更多的光线25射入蒸发腔15内，将蒸发腔15朝向光源方向的侧壁设置成透明玻璃板23，光线25透过透明玻璃板23可以直接照向蒸发腔15的底壁上，从而照射到光热涂层22上。

本实施例中，如图1至图5所示，过滤腔16内设有透水过滤层19，透水过滤层19下方的过滤腔16上设有过滤腔出液口，蒸发腔15内的水连同沉淀物一同进入过滤腔后，会先遇到透水过滤层19，然后清水直接透过透水过滤层19，然后从透水过滤层19下方的过滤腔出液口流出，而沉淀物则留在了透水过滤层19上，从而达到了过滤净化的作用。为了提高过滤效果，可设置多道透水过滤层19，当然透水过滤层19的数量根据实际需要即可，无需太多，避免出现多余的设置，造成成本提高。参考图2所示，过滤腔16内设置了两道透水过滤层19。

进一步，本实施例中，如图1至图5所示，过滤腔16的底壁也倾斜设置，但过滤腔16底壁的倾斜方向与蒸发腔15底壁的倾斜方向相反，然后过滤腔出液口位于过滤腔16的底壁倾斜面的底部。这样能够延长过滤腔16的路径，从而对水进行充分的过滤。

本实施例中，如图1至图5所示，过滤腔16远离过滤腔出液口的侧壁上设有沉淀物取出口24，以定期对将透水过滤层19上的附着物及杂质取出，以保证透水过滤层19的过滤效果，同时通过沉淀物取出口24也可定期对透水过滤层19进行更换。

进一步，本实施例中，如图1至图5所示，透水过滤层19包括覆盖有过滤树脂膜的过滤海绵网。过滤海绵网的价格低廉，性价比高，过滤树脂膜能够有效将沉淀物以及杂质等进行拦击，过滤树脂膜存在也方便将沉淀物以及杂质等刮除。

本实施例中，如图1至图5所示，蒸发净化器本体3还包括集水腔17，集水腔17位于过滤腔16的底部，集水腔17与过滤腔出液口连通，集水腔17上设有与外界连通的集水腔出液口。之所以设置集水腔17，是为了方便收集过滤腔出液口排出的水，因为蒸发净化器本体3有时根据需要回做的很长，为了保证排液速度，导致过滤腔出液口也需要很长，这样不利于与排水管道连接，继而不易对过滤后的水集中收集，而设置集水腔17后，可通过集水腔17先将净化后的水收集，然后在集水腔17上设置一个方便与排出管连接的集水腔出液口，这样就方便统一排水。

本实施例中，如图1至图5所示，过滤腔出液口上设有第一旋转挡板开关20，蒸发腔出液口设有第二旋转挡板开关21，通过旋转第一旋转挡板开关20和第二旋转挡板开关21即可分别打开过滤腔出液口和蒸发腔出液口。这是一种较为简单的控制方式，当然如果不考虑预算可设置自动定时电子开关也可以

实施例2

本实施例公开了一种太阳能聚热净化系统，如图1至图5所示，包括聚光棚2和实施例1中的蒸发净化器；聚光棚2上设有若干个并列设置的加热通道，加热通道上设有能够将阳光汇聚至光源入口18的聚光部，加热通道的进液端与需加热的水源连通，加热通道的出液端与蒸发腔15连通。聚光棚2的设置一方面能够将阳光集中照射到蒸发腔15内，提高太阳光的强度和射入量，从而提高蒸发净化器本体3的蒸发效果；另一方面通过聚光棚2的加热通道能够对水源先进行一次加热，先将水升到一定的温度，然后在蒸发腔15内进行第二次加热，能够大幅缩短水源到达蒸发点，从而加快蒸发速度。本太阳能聚热净化系统可广泛应用于各种需要升温和净化的液体中，如应用到地热泵循环用能储能技术当中，即可将完成建筑供冷、动植物供冷后初步升温的水，通入本太阳能聚热净化系统中，然后对初步升温后的水进行净化以及进一步的加热，以达到可注入地热水的水质和温度标准，从而避免与地下的地热水出现串层问题。

太阳能聚热净化系统使用原理如下：

首先，将需要升温和净化的水从加热通道的进液端通入加热通道内，在阳光的光线25穿透加热通道的同时，也在对加热通道内的水进行加热；然后，得到升温后的水通过加热通道的出液端被送入蒸发腔15内，然后蒸发腔15内的光热涂层22在受到聚光部聚集过来的光线25会逐渐升温，然后对已经加热后的液体进行进一步的升温直至蒸发，然后随着蒸发，水内的CaSO₄盐等沉淀物析出；最后，通过过滤腔16去除沉淀物，以实现对水质的净化，净化后的高温水，可直接通入地下的地热水内，或者用作其他作用均可。

本实施例中，如图1至图5所示，聚光棚2包括骨架9和覆盖在骨架9上的弧形棚顶，弧形棚顶有利于光线的聚集。弧形棚顶由若干个透明液袋10呈矩阵式排列组成，同一列的透明液袋10相互连通形成加热通道，透明液袋10通水后能够形成椭圆形的聚光部，椭圆形的聚光部能够形成凸透镜聚光原理，从而将阳光汇聚到光源入口18处，通过光源入口18射入蒸发腔15内。参考图3所示，弧形棚顶可由高透明塑材热熔压制而成，具体的就是将两层高透明塑材叠放到一起，然后在两层高透明塑材上压出横向和竖向的热熔密封线11，横向和竖向的热熔密封线11之间形成了若干个呈矩阵式排列的透明液袋10，同一列上的透明液袋10之间的热熔密封线11留有连通口12，以将同一列的透明液袋10连通。骨架9为钢制或塑料制的棚骨组成，热熔密封线11可为双排，然后中间可穿过绳条，以辅助与骨架9的连接。

进一步，本实施例中，如图1至图5所示，骨架9为升降式骨架，通过升降式骨架可以调节弧形棚顶的高度，从而调节光线25射向蒸发净化器本体3的角度。升降式骨架的具体升降结构，采用市场上可以实现的方式即可，例如伞杆式升降结构、弹簧式自动升降结构或者螺杆式升降机构，只要能合理的实现该功能的升降结构均可，此处不做赘述。

为了进一步加快蒸发腔15内的液体蒸发速度，本实施例中，如图1至图5所示，在聚光棚2外部罩设有预热室1，预热室1包括透光部，透光部包括透光外墙板4和透光内墙板5，透光外墙板4和透光内墙板5之间具有预热空腔6，预热空腔6的进液端与需预热的水源连通，预热空腔6的出液端与加热通道的进液端连通。设置了预热室1后，一方面光透光部的透光外墙板4和透光内墙板5仍能照射到聚光棚2上，并不影响阳光的射入，但与此同时预热室1能够起到保温的效果，提供一个高温环境，有利于蒸发净化器本体3内的水快速达到蒸发温度；另一方面当光穿过透光部的透光外墙板4和透光内墙板5时，实际能也能够对透光外墙板4和透光内墙板5所形成的预热空腔6内的水进行加热，从而达到了一个预热的效果，即在预热室1内先对水源的水进行预热，然后在聚光棚2内进行加热，从而缩短在蒸发净化器本体3内加热至蒸发点的时间。具体的可将预热室1主要朝向阳光的墙体作为透光部，即只有此处的墙体为透光墙板，其余地方均是正常墙体以保证预热室1的强度，当然也可以整个预热室1均作为透光部，即整个预热室1均设置成透光墙板。

本实施例中，如图1至图5所示，透光部包括方便引光的倾斜段，倾斜段正对弧形棚顶。具体的可参考图1所示，预热室1整体呈一个梯形状，然后其斜面即为倾斜段，之所以设置倾斜段，是为了方便将使更多的阳光照向弧形棚顶。

进一步，本实施例中，如图1至图5所示，相邻的加热通道之间设有透气孔13，以便蒸发净化器本体3内的水蒸气上升飘到预热室1的透光内墙板5上。具体的就是相邻两列透明液袋10之间的热熔密封线11上设有透气孔13。之所以使水蒸气飘到透光内墙板5上，一方面是为了利用高温水蒸气的温度可对预热空腔6内的液体进行加热，起到辅助升温的作用；另一方面是为了收集水蒸气，因为相较于高温水蒸气，预热室1的温度要低得多，因此水蒸气遇到透光内墙板5后放热的同时，会降低温度凝结能水滴，水滴顺着透光内墙板5即可流至墙角，此时设置收集装置来收集这部分凝结的水用作它用，因为即便是水蒸气凝结成液滴，实际上其温度仍然较高，因此也可以通入地下的地热水中进行储存。而且水蒸气纯净度极高，如果放任其排至大气无疑是一种浪费。在预热室1上设置一段正对着弧形棚顶的倾斜段，实际上有为了方便水流沿倾斜段流至墙角的考虑。

为了更方便的收集水蒸气凝结的液滴，本实施例中，如图1至图5所示，透光内墙板5面向聚光棚2的一面设有疏水涂层7，由超疏水材料制成，有利于凝结的水汇聚并沿倾斜段流下。然后为了收集凝结的水，在疏水涂层7下方设有凝水收集槽8，凝水收集槽8内的水质纯净度较高，因此可直接用作它用，如浇灌植物或者作为畜牧的饮用水。当然因为凝水收集槽8内的水温度很高，因此也可和蒸发净化器本体3内过滤完的水一同通入地下的地热水中，作为地热泵循环用能储能技术中的储水，在冬季时为建筑等进行供热。

本实施例中，参考图4所示，预热室1的预热空腔6、聚光棚2的透明液袋10以及蒸发净化器本体3的蒸发腔15均通过连通器14连通，然后预热空腔6的进液端也通过连通器14与外界水源连通。作为优选地，外界水源与预热空腔6的底部连通，预热空腔6的顶部与聚光棚2的弧形棚顶的底部连通，然后弧形棚顶的顶部与蒸发腔15的侧壁连通，以形成一个类似与S形的流通路线，使水充分受热。

本实施例中，如图1至图5所示，透光外墙板4和透光内墙板5均采用透明玻璃墙板制成。

本实施例中，如图1至图5所示，预热室1内可种植有农作物，从而在冬季作为蔬菜大棚的升级版，进行蔬菜的种植，对打造生态农业种植有积极的作用。由于冬季光照时间短、强度低。通过聚光棚2中充水量的多寡也可调节局部区域聚光聚温强度。可根据生态植物的不同光照和温度需求调节聚光棚2中的充水量和骨架9的高低，达到最佳种植效果。

实施例3

本实施例提供了一种矿井用能储能方法，可解决煤矿矿井夏季容易发生涌水的问题，如图1至图5所示，包括以下步骤：

S1、夏季储热：将煤矿矿井中的矿井水抽出，然后利用矿井水的冷量为建筑进行供冷，并将升温后的矿井水通入如实施例2中的太阳能聚热净化系统中进行储热和净化，然后将储热和净化后的矿井水通入奥陶系灰岩地层中，因为奥陶系灰岩地层内的地热水与矿井水为同一水质水体，其主要水质类型均为CaSO₄型，两层水主要离子组分与总矿化度差值在10％以内，因此将处理完后的矿井水通入奥陶系灰岩地层中，不会出现串层的问题；且同一区域内煤矿矿井水所在地层层高与奥陶系灰岩地层地热水的层高差不超过500m，也方便进行转移；

S2、冬季储冷：将奥陶系灰岩地层中的地热水引出地表，然后利用地热水的热量依次进行建筑供暖、种植以及养殖等梯级利用，并将降至0°的地热水中析出的悬浮颗粒进行过滤和收集，最后过滤后的0°的地热水注入抽取完矿井水的煤矿矿井中进行储存，以备明年夏天为建筑进行供冷，从而避免矿井空洞空间的浪费。而且随着时间推移，因为从矿井中抽出的水会得到太阳能聚热净化系统的净化，奥陶系灰岩地层中的地热水抽出供热后，也会得到净化，长期的循环，两边内的水会逐渐替换成净化后的水，对于改善矿井内和奥陶系灰岩地层中的地热水本身的水质也有帮助，继而改善原有矿井水赋存地层高硫环境。

本实施例中，在冬季储冷的步骤中，可采用膜处理技术或多加几个旋流除沉罐将悬浮颗粒进行净化、收集，收集后的硫酸钙固体物可用于制造工业原料。处理后的0°水体硫酸钙溶解度为地下40°水体硫酸钙溶解度的85％。

本实施例中，在夏季储热的步骤中，我们目前设置的太阳能聚热净化系统，在夏季每天可处理2kg/m³的洁净水，如果按照1000m×1000m网格来设置一个本太阳能聚热净化系统，从而可每天处理2000m³，与原水勾兑后，使得近2万方/天(833m³/h)达到5％程度的水质轻处理净化效果。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (15)

1.一种太阳能聚热净化系统，其特征在于，包括聚光棚以及蒸发净化器；所述蒸发净化器包括蒸发净化器本体，所述蒸发净化器本体包括蒸发腔和过滤腔；所述蒸发净化器本体上设有与所述蒸发腔相通的光源入口，所述蒸发腔内设有迎向光源的迎光区，所述迎光区上设有受光后能够给所述蒸发腔内的液体加热的光热涂层；所述蒸发腔的上部设有位于所述迎光区上方的蒸汽出口，所述蒸发腔的下部设有供蒸发至过饱和后的液体流出的蒸发腔出液口，所述过滤腔位于所述蒸发腔的下方并与所述蒸发腔出液口相通；所述聚光棚上设有若干个并列设置的加热通道，所述加热通道上设有将阳光汇聚至所述光源入口的聚光部，所述加热通道的进液端与需加热的水源连通，所述加热通道的出液端与所述蒸发腔连通，所述聚光棚包括骨架和覆盖在所述骨架上的弧形棚顶，所述弧形棚顶由若干个透明液袋呈矩阵式排列而成，同一列的所述透明液袋相互连通形成加热通道，所述透明液袋通水后能够形成椭圆形的所述聚光部，相邻的所述加热通道之间设有供蒸汽透过的透气孔；所述聚光棚外罩设有预热室，所述预热室包括透光部，所述透光部包括透光外墙板和透光内墙板，所述透光外墙板和所述透光内墙板之间具有预热空腔，所述预热空腔的进液端与需预热的水源连通，所述预热空腔的出液端与所述加热通道的进液端连通，所述透光内墙板面向所述聚光棚的一面设有疏水涂层，所述疏水涂层下方设有凝水收集槽。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能聚热净化系统，其特征在于，所述骨架为升降式骨架。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能聚热净化系统，其特征在于，所述透光部包括方便引光的倾斜段，所述倾斜段正对所述弧形棚顶。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能聚热净化系统，其特征在于，所述透光外墙板和透光内墙板均为透明玻璃墙板。

5.根据权利要求1所述的一种太阳能聚热净化系统，其特征在于，所述预热室内种植有农作物。

6.根据权利要求1所述的一种太阳能聚热净化系统，其特征在于，所述光源入口位于所述蒸发净化器本体的顶部并与所述蒸汽出口重合。

7.根据权利要求6所述的一种太阳能聚热净化系统，其特征在于，所述光热涂层设置在所述蒸发腔的底壁上，所述蒸发腔的底壁呈朝向光源的方向倾斜设置，所述蒸发腔出液口设置在所述蒸发腔的底壁倾斜面的底部。

8.根据权利要求7所述的一种太阳能聚热净化系统，其特征在于，所述蒸发腔朝向光源方向的侧壁为透明玻璃板。

9.根据权利要求8所述的一种太阳能聚热净化系统，其特征在于，所述过滤腔内设有透水过滤层，所述透水过滤层下方的所述过滤腔上设有供过滤后的液体流出的过滤腔出液口。

10.根据权利要求9所述的一种太阳能聚热净化系统，其特征在于，所述过滤腔的底壁倾斜设置，且所述过滤腔的底壁倾斜方向与所述蒸发腔的底壁倾斜方向相反，所述过滤腔出液口位于所述过滤腔的底壁倾斜面的底部。

11.根据权利要求10所述的一种太阳能聚热净化系统，其特征在于，所述过滤腔远离所述过滤腔出液口的侧壁上设有沉淀物取出口。

12.根据权利要求11所述的一种太阳能聚热净化系统，其特征在于，所述透水过滤层包括覆盖有过滤树脂膜的过滤海绵网。

13.根据权利要求12所述的一种太阳能聚热净化系统，其特征在于，所述蒸发净化器本体还包括位于所述过滤腔底部的集水腔，所述集水腔与所述过滤腔出液口连通，所述集水腔上设有与外界连通的集水腔出液口。

14.根据权利要求13所述的一种太阳能聚热净化系统，其特征在于，所述过滤腔出液口和所述蒸发腔出液口均设有翻转挡板式开关。

15.一种矿井循环储能方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、夏季储热：将煤矿矿井中的矿井水抽出，然后利用矿井水的冷量对建筑进行供冷，并将升温后的矿井水通入如权利要求1-14任意一项所述的一种太阳能聚热净化系统中进行储热和净化，然后将储热和净化后的矿井水通入奥陶系灰岩地层中；

S2、冬季储冷：将奥陶系灰岩地层中的地热水引出地表，然后利用地热水的热量依次进行建筑供暖、种植以及养殖的梯级利用，并将降至0°的地热水中析出的悬浮颗粒进行过滤和收集，最后过滤后的0°的地热水注入抽取完矿井水的煤矿矿井中。

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