CN205224163U - 一体式光伏空气制水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种一体式光伏空气制水系统，将控制-逆变一体机、电池组和空气制水机安装于货柜内，通过太阳能电池板收集太阳能转化为电能，存储在电池组，电池组一方面为空气制水机供电，另一方面还提供旁路输出接口给外部接入设备供电。这系统适用于沙漠或海岛等无水环境，完全靠光伏制水，不但解决了用水问题，而且节能环境无污染。

Description

一体式光伏空气制水系统

技术领域

本实用新型涉及光伏应用领域技术，尤其是指一种一体式光伏空气制水系统。

背景技术

沙漠或海岛地区可用的淡水资源十分匮乏，严峻的形势迫使人们改变用水方式，在节约用水和循环用水的前提下，还需要通过其它方式制水。目前市场上已有空气制水机，但都是利用普通商用单相交流电源(220V，50Hz)来驱动，如果利用太阳能来驱动，将大量减少对矿物能源的消耗，达到节能环保的目的，另一方面也将解决各种灾难地区、野外、海岛、偏远地带及部分淡水资源相对匮乏的地区等缺电缺饮用水的危机。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种一体式光伏空气制水系统，其结构坚固耐用，可以防风防雨，防腐蚀，适用于沙漠或海岛等恶劣无水环境，完全靠光伏制水，不但解决了用水问题，而且节能环境无污染。

为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：

一种一体式光伏空气制水系统，包括

货柜，该货柜设有中间隔墙一分为二隔离出电源腔和制水腔，对应该电源腔设有第一维修门，对应该制水腔设有第二维修门；

控制-逆变一体机和电池组，该控制-逆变一体机和电池组均安装在该电源腔内，所述电池组与该控制-逆变一体机电相连；该控制-逆变一体机设有光伏输入接口和旁路输出接口，对应在货柜的前侧面板设有两开孔，该光伏输入接口和旁路输出接口分别嵌固于该两开孔，且光伏输入接口和旁路输出接口与控制-逆变一体机通过导线相连；

空气制水机，所述空气制水机安装于该制水腔，该控制-逆变一体机与空气制水机电相连；该空气制水机具有出风道连通至货柜外，于货柜上设有进气门连通该制水腔与外界，进气门上安装滤网，空气从进气门进入制水腔，经空气制水机制水后由出风道排出货柜外，于货柜上开设有制水机出水口。

作为一种优选方案，所述货柜上设置排风口，该排风口通电源腔及外界，于排风口中安装排气扇，该排气扇外安装排风口盖板和防水百叶窗，该防水百叶窗外安装排气扇口外罩。

作为一种优选方案，所述电源腔和制水腔中各配设有一灭火器，通过灭火器支架和灭火器安装板固定于柜体的侧壁。

作为一种优选方案，所述控制-逆变一体机内设置有降压电路模块和调频电路模块。

作为一种优选方案，所述空气制水机上设有温度传感器、湿度传感器和时间继电器。

作为一种优选方案，所述货柜的顶部设有太阳能支架底座，该太阳能支架底座上铺设太阳能电池板。

作为一种优选方案，所述光伏输入接口连接太阳能电池板，该太阳能电池板一部分铺设于货柜顶部，另一部分铺设于地面。

作为一种优选方案，所述太阳能电池板在地面铺设依靠搭建太阳能支架，该太阳能支架包括前脚柱、后脚柱、辅助支撑梁、主梁、承托架、接口模块，该前脚柱和后脚柱分别固定于地基，该主梁以30°倾斜角支撑于前脚柱和后脚柱的顶部，且前脚柱与后脚柱与主梁之间设置承托架，该辅助支撑梁的一端通过一承托架连接主梁，另一端通过另一承托架连接后脚柱，所述接口模块安装于主梁上，太阳能电池板铺在接口模块上。

作为一种优选方案，所述接口模块上锁螺钉，下锁螺母，该螺钉与螺母将板夹固定于接口模块，板夹上设有EPDM胶垫，太阳能电池板嵌入板夹的夹口中，压紧EPDM胶垫。

作为一种优选方案，所述辅助支撑梁的一端通过承托架连接主梁，承托架为三叉头结构，承托架与辅助支撑梁之间有旋转螺钉；主梁上安装底板，底板上端连接接口模块，接口模块上锁固螺钉，螺钉穿过板夹固定于底板，太阳能电池板嵌入板夹的夹口中，压紧板夹内的EPDM胶垫。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：

第一，本实用新型将控制-逆变一体机、电池组和空气制水机安装于货柜内，并通过太阳能供电，形成一体式光伏空气制水系统，利用货柜作为安装载体，可以防风防雨，防腐蚀，且体积大型，非常坚固耐用，并且不易搬运，起到防盗功能；工作时，通过太阳能电池板收集太阳能转化为电能，存储在电池组，电池组一方面为空气制水机供电，另一方面还提供旁路输出接口给外部接入设备供电，该系统适用于沙漠或海岛等无水环境，完全靠光伏制水，不但解决了用水问题，而且节能环境无污染。

第二，本实用新型的空气制水机设有出风道连通至货柜外，该出风道将制水机干燥后的高温空气排出货柜外，利用货柜柜体进行隔离，使处理前的带水分空气与处理后的干燥空气不相混，防止空气在货柜内形成内循环。

第三，由于货柜上设有进气门，为空气制水机供应新的空气，在各进气门均为内开门，进气门上安装滤网，可以防尘、防纱、防虫、防鼠等等，尤其适用于沙漠和海岛等人烟稀少的环境。

第四，由于空气制水机上设有温度传感器、湿度传感器和时间继电器使系统适用于温度范围:15-38oC，湿度范围35%-95%、特定时间段制水的要求。

第五，由于控制-逆变一体机内设置有降压电路模块和调频电路模块，当大负载接入旁路输出接口的瞬间，降压电路模块驱使电压下降（约下降1/2），调频电路模块驱使频率下降（约下降1/2），若不能带动该大负载，则关机。若能带动该大负载，则频率恢复至正常频率，电压升高至正常电压。此种设计，有利于带动大负载正常运行。

第六，于电源腔和制水腔中各配设有灭火器，一旦发生火灾便于作应急处理。

为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型之实施例的结构原理图；

图2是本实用新型之实施例的主视图；

图3是本实用新型之实施例的左视图；

图4是本实用新型之实施例的右视图；

图5是图2中B-B处的剖视图；

图6是图5中C-C处的剖视图；

图7是图5中Ⅰ处的放大视图；

图8是图6中Ⅱ处的放大视图；

图9是图6中Ⅲ处的放大视图；

图10是本实用新型之实施例的电池组的示意图；

图11是本实用新型之实施例的太阳能支架示意图；

图12是图11中B处的放大视图；

图13是图11中A处的放大视图。

附图标识说明：

1、货柜2、左侧面板

3、电源腔4、制水腔

5、中间隔墙6、第一维修门

7、第二维修门8、前侧面板

9、控制-逆变一体机10、排气扇口外罩

11、电池架12、电池组

13、防水百叶窗14、排风口盖板

15、灭火器支架16、空气制水机

17、出风道18、太阳能支架底座

19、灭火器安装板20、进气门

21、灭火器安装板22、出水口

23、EPDM胶垫24、滤网

25、光伏输入接口26、旁路输出接口

27、温度传感器28、湿度传感器

29、时间继电器30、太阳能电池板

31、地表内层32、纱层

33、地基

35、前脚柱36、后脚柱

37、辅助支撑梁38、主梁

39、承托架40、接口模块

41、螺钉42、螺母

43、板夹44、EPDM胶垫

45、底板。

具体实施方式

请参照图1所示，其显示出了本实用新型之较佳实施例的具体结构，是一种一体式光伏空气制水系统，包括货柜1、控制-逆变一体机9、电池组12、空气制水机16、太阳能电池板30。所述控制-逆变一体机9、电池组12、空气制水机16一体安装于货柜1内，该太阳能电池板30安装于货柜1外。

其中，如图2至图9所示，该货柜1设有中间隔墙5一分为二隔离出电源腔3和制水腔4，该控制-逆变一体机9和电池组12均安装在该电源腔3内。该控制-逆变一体机9设有光伏输入接口25和旁路输出接口26，对应在货柜1的前侧面板8设有两开孔，该光伏输入接口25和旁路输出接口26分别嵌固于该两开孔，且光伏输入接口25和旁路输出接口26与控制-逆变一体机9通过导线相连。光伏输入接口25用于接太阳能电池板30，收集电能，旁路输出接口26用于相接外部负载，给负载输出电能，例如，可以接压缩机，即可以实现光伏给外部的压缩机供电。所述电池组12与该控制-逆变一体机9电相连，并且，该控制-逆变一体机9与空气制水机16电相连，实现光伏供电制水，环保节能，满足无水无电的地区使用，例如沙漠地带、无淡水资源的海岛等等。

具体而言，所述货柜1的长、宽、高尺寸约为6米*2.4米*2.6米，适用于超大型光伏制水设备。该货柜1的前侧面板8上开设有第一维修门6，并且货柜1对应该电源腔3开设有排风口。由于电源腔3分隔后是封闭空间，因此设计第一维修门6，一方面便于安装前将控制-逆变一体机9、电池组12从第一维修门6搬入内部，另一方面，安装后便于后续维修。常态下，该第一维修门6闭合，所述排风口通电源腔3及外界，通过排风口对电源腔3进行换气。于排风口中安装排气扇，该排气扇外安装排风口盖板14和防水百叶窗13，该防水百叶窗13外安装排气扇口外罩10，防止雨水渗入。

该货柜1的左侧面板2上设有第二维修门7，该第二维修门7是用于开启制水腔4，其作用基本上与第一维修门6相同。此外，于该制水腔4对应的货柜1的前侧面板8设有一扇进气门20，后侧面板上开设有两扇进气门20，各进气门20均为内开门，进气门20上安装滤网24，用自攻钉固定安装，可以防尘、防纱、防虫、防鼠等等。

此外，于电源腔3和制水腔4中各配设有灭火器，通过灭火器支架15和灭火器安装板19、21固定于柜体的侧壁面，一旦发生火灾便于作应急处理。

本实用新型中，该控制-逆变一体机9用螺栓固定安装，并加装EPDM胶垫23防震。该控制-逆变一体机9内设置有降压电路模块和调频电路模块，其工作原理是：当大负载接入旁路输出接口26的瞬间，降压电路模块驱使电压下降（约下降1/2），调频电路模块驱使频率下降（约下降1/2），若不能带动该大负载，则关机。若能带动该大负载，则频率恢复至正常频率，电压升高至正常电压。

所述电池组12有三组，分别包括由32个蓄电池组成的一组，由44个蓄电池组成的两组，各蓄电池安装在电池架11上。如图10所示，蓄电池以上下两层摆放在电池架11上，再将电池架11固定于货柜1。

本实用新型中，该空气制水机16用螺栓固定于制水腔4，并加装EPDM胶垫23防震。该空气制水机16具有出风道17连通至货柜1外（见图1和图5），该出风道17将制水机干燥后的高温空气排出货柜1外，利用货柜1柜体进行隔离，使处理前的带水分空气与处理后的干燥空气不相混，防止空气在货柜1内形成内循环。

见图1，本实用新型的空气制水机16上设有温度传感器27、湿度传感器28和时间继电器29。通过安装温度传感器27、湿度传感器28和时间继电器29，适用于温度范围:15-38oC，湿度范围35%-95%、特定时间段制水的要求。也即是说，若温度传感器27检测到温度过低，例如，低于15oC，一般情况下，判定为阴天或雨雪天气，考虑到这种天气不利于收集太阳能，因此，停机不制水。若检测到温度过高，即使可以收集很多太阳能，由于温度过高不利于机器散热，影响设备的使用性能，不利于寿命延长，因此，也停机不制水。同理，湿度传感器28检测到湿度低于35%时，考虑到制水机的出水量不多，则停机。若检测到湿度低于95%时，判定为雨雪天气，则停机。时间继电器29的安装可以依据人们的用水习惯设定制水时间段，比如，可以设置为白天制水，夜晚人们处于睡眠时间不制水。

空气制水机16的工作原理如下：全新风湿空气通过空气过滤网24过滤后进入蒸发器，与蒸发器表面接触，由于蒸发器表面温度低于湿空气的露点温度，空气中的水蒸气就冷却凝成水滴，聚集于接水盘内，并且排到下水箱，该水经过活性炭、反渗透、高分子过滤等处理，再经过UV-C灭菌器的灭菌处理成生活饮用水或其他功能类型的水，从而达到从空气中提取生活用水的目的。如图2所示，在货柜1的前侧面板8下端开设有制水机出水口22。

如图6和图9所示，所述货柜1的顶部设有太阳能支架底座18，使一部分太阳能电池板可以铺设在货柜1上方，这种上铺太阳能电池板的设计，第一，无需将全部太阳能电池板铺在地面上，可以节省铺板面积。第二，可以遮挡太阳，为货柜1降温、隔热。第三，可以遮挡雨水，进一步防止雨水渗入货柜1内。

如图11所示，地面部分的太阳能电池板铺设结构如下：以沙漠为例，地表内层31上方有纱层32，挖开纱层32，在地表面层开起筑水泥混凝土地基33，同时埋入U形安装脚。再搭建太阳能支架，太阳能支架包括底座、前脚柱35、后脚柱36、辅助支撑梁37、主梁38、承托架39、接口模块40。该底座固定于U形安装脚，该前脚柱35和后脚柱36分别固定于底座。该主梁38以约30°倾斜角支撑于前脚柱35和后脚柱36的顶部，且前脚柱35与后脚柱36与主梁38之间设置承托架39，该辅助支撑梁37的一端通过一承托架39连接主梁38，另一端通过另一承托架39连接后脚柱36，使主梁38形成稳定的被支撑结构。所述接口模块40安装于主梁38上，太阳能电池板30铺在接口模块40上。

如图12所示，所述太阳能电池板30铺在接口模块40的连接细节如下：所述接口模块40上锁螺钉41，下锁螺母42，该螺钉41与螺母42将板夹43固定于接口模块40，板夹43上设有EPDM胶垫44，太阳能电池板嵌入板夹43的夹口中，压紧EPDM胶垫44防震。

如图13所示，所述辅助支撑梁37与主梁38的连接细节如下：所述辅助支撑梁37的一端通过承托架39连接主梁38，承托架39为三叉头结构，承托架39与辅助支撑梁37之间有旋转螺钉。主梁38上安装底板45，底板45上端连接接口模块40，接口模块40上锁固螺钉41，螺钉41穿过板夹43固定于底板45，太阳能电池板嵌入板夹43的夹口中，压紧板夹43内的EPDM胶垫44。

本实用新型之一体式光伏空气制水系统的功能如下：通过太阳能电池板30收集太阳能转化为电能，存储在电池组12，电池组12一方面为空气制水机16供电，另一方面还提供旁路输出接口26给外部接入设备供电。这系统适用于沙漠或海岛等无水环境，完全靠光伏制水，不但解决了用水问题，而且节能环境无污染。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种一体式光伏空气制水系统，其特征在于：包括

货柜，该货柜设有中间隔墙一分为二隔离出电源腔和制水腔，对应该电源腔设有第一维修门，对应该制水腔设有第二维修门；

控制-逆变一体机和电池组，该控制-逆变一体机和电池组均安装在该电源腔内，所述电池组与该控制-逆变一体机电相连；该控制-逆变一体机设有光伏输入接口和旁路输出接口，对应在货柜的前侧面板设有两开孔，该光伏输入接口和旁路输出接口分别嵌固于该两开孔，且光伏输入接口和旁路输出接口与控制-逆变一体机通过导线相连；

空气制水机，所述空气制水机安装于该制水腔，该控制-逆变一体机与空气制水机电相连；该空气制水机具有出风道连通至货柜外，于货柜上设有进气门连通该制水腔与外界，进气门上安装滤网，空气从进气门进入制水腔，经空气制水机制水后由出风道排出货柜外，于货柜上开设有制水机出水口。

2.根据权利要求1所述的一体式光伏空气制水系统，其特征在于：所述货柜上设置排风口，该排风口通电源腔及外界，于排风口中安装排气扇，该排气扇外安装排风口盖板和防水百叶窗，该防水百叶窗外安装排气扇口外罩。

3.根据权利要求1所述的一体式光伏空气制水系统，其特征在于：所述电源腔和制水腔中各配设有一灭火器，通过灭火器支架和灭火器安装板固定于柜体的侧壁。

4.根据权利要求1所述的一体式光伏空气制水系统，其特征在于：所述控制-逆变一体机内设置有降压电路模块和调频电路模块。

5.根据权利要求1所述的一体式光伏空气制水系统，其特征在于：所述空气制水机上设有温度传感器、湿度传感器和时间继电器。

6.根据权利要求1所述的一体式光伏空气制水系统，其特征在于：所述货柜的顶部设有太阳能支架底座，该太阳能支架底座上铺设太阳能电池板。

7.根据权利要求6所述的一体式光伏空气制水系统，其特征在于：所述光伏输入接口连接太阳能电池板，该太阳能电池板一部分铺设于货柜顶部，另一部分铺设于地面。

8.根据权利要求7所述的一体式光伏空气制水系统，其特征在于：所述太阳能电池板在地面铺设依靠搭建太阳能支架，该太阳能支架包括前脚柱、后脚柱、辅助支撑梁、主梁、承托架、接口模块，该前脚柱和后脚柱分别固定于地基，该主梁以30°倾斜角支撑于前脚柱和后脚柱的顶部，且前脚柱与后脚柱与主梁之间设置承托架，该辅助支撑梁的一端通过一承托架连接主梁，另一端通过另一承托架连接后脚柱，所述接口模块安装于主梁上，太阳能电池板铺在接口模块上。

9.根据权利要求8所述的一体式光伏空气制水系统，其特征在于：所述接口模块上锁螺钉，下锁螺母，该螺钉与螺母将板夹固定于接口模块，板夹上设有EPDM胶垫，太阳能电池板嵌入板夹的夹口中，压紧EPDM胶垫。

10.根据权利要求8所述的一体式光伏空气制水系统，其特征在于：所述辅助支撑梁的一端通过承托架连接主梁，承托架为三叉头结构，承托架与辅助支撑梁之间有旋转螺钉；主梁上安装底板，底板上端连接接口模块，接口模块上锁固螺钉，螺钉穿过板夹固定于底板，太阳能电池板嵌入板夹的夹口中，压紧板夹内的EPDM胶垫。