CN205348277U - 一种太阳能半导体冷凝空气取水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种太阳能半导体冷凝空气取水装置，板式回热器的首端与自然空气相连通，板式回热器的末端与半导体制冷板相连接，板式回热器的外部包裹有隔热层，隔热层的前端安装有风机；半导体制冷板的末端安装在凝水室的中部；半导体制冷板的上下两端均安装有热电堆，热电堆的两端安装有散热片，散热片的两端安装有散热扇；凝水室的下端与集水器相连通，集水器的底部安装有放水阀门；太阳能电池板安装在二维自动旋转台上，太阳能电池板通过导线与蓄电池相连接，蓄电池的电源输出端通过电源开关与热电堆相连接。能够实现空气和水分的分离，并且也能回收冷量，提高了取水的效率，能够较好的解决缺水的问题，便于推广使用。

Description

一种太阳能半导体冷凝空气取水装置

技术领域

本实用新型属于制水装置技术领域，尤其涉及一种太阳能半导体冷凝空气取水装置。

背景技术

中国是一个干旱缺水严重的国家。淡水资源总量为28000亿立方米，占全球水资源的6％，仅次于巴西、俄罗斯和加拿大，居世界第四位，但人均只有2200立方米，仅为世界平均水平的1/4、美国的1/5，在世界上名列121位，是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。扣除难以利用的洪水泾流和散布在偏远地区的地下水资源后，中国现实可利用的淡水资源量则更少，仅为11000亿立方米左右，人均可利用水资源量约为900立方米，并且其分布极不均衡。到20世纪末，全国600多座城市中，已有400多个城市存在供水不足问题，其中比较严重的缺水城市达110个，全国城市缺水总量为60亿立方米。

据监测，目前全国多数城市地下水受到一定程度的点状和面状污染，且有逐年加重的趋势。日趋严重的水污染不仅降低了水体的使用功能，进一步加剧了水资源短缺的矛盾，对中国正在实施的可持续发展战略带来了严重影响，而且还严重威胁到城市居民的饮水安全和人民群众的健康。随着社会的发展和科技进步，在缺少民用水地区的淡水获取成为人类共同关心和尚需急切解决的难题。

实用新型内容

本实用新型为解决公知技术中存在的在缺少民用水地区的淡水获取成为人类共同关心和尚需急切解决的难题而提供一种太阳能半导体冷凝空气取水装置。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

该太阳能半导体冷凝空气取水装置包括：风机、板式回热器、散热扇、散热片、隔热层、热电堆、凝水室、太阳能电池板、二维自动旋转台、半导体制冷板、蓄电池、电源开关、集水器、放水阀门；

板式回热器的首端与自然空气相连通，板式回热器的末端与半导体制冷板相连接，板式回热器的外部包裹有隔热层，隔热层的前端安装有风机；半导体制冷板的末端安装在凝水室的中部；半导体制冷板的上下两端均安装有热电堆，热电堆的两端安装有散热片，散热片的两端安装有散热扇；凝水室的下端与集水器相连通，集水器的底部安装有放水阀门；太阳能电池板安装在二维自动旋转台上，太阳能电池板的电源正极端通过导线与蓄电池的正极端相连接，太阳能电池板的负极端通过导线与蓄电池的负极端相连接，蓄电池的电源输出端通过电源开关与热电堆相连接；

所述二维自动旋转台包括太阳能电池板支架、旋转杆、减速机、电机和控制装置；所述太阳能电池板支架容纳太阳能电池板并连接旋转杆，所述旋转杆连接减速机，所述减速机连接电机并构成一体，所述控制装置与电机连接。

本实用新型还可以采用如下技术措施：

所述的风机的外部安装有防护网。

所述的太阳能电池板采用可折叠太阳能电池板。

所述的集水器的上安装有液位计。

所述控制装置与电机均与蓄电池电连接，所述控制装置包括输入程序的显示屏和控制器。

本实用新型具有的优点和积极效果是：该太阳能半导体冷凝空气取水装置结构简单，使用方便，能够实现空气和水分的分离，并且也能回收冷量，提高了取水的效率，能够较好的解决缺水的问题，便于推广使用。

本实用新型控制装置的设置，可根据所处地理位置太阳光照的自然规律通过在显示屏上输入控制角度移动的程序，利用控制器控制电机移动达到太阳能板垂直光照线增加光照面积，提高发电量。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的太阳能半导体冷凝空气取水装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的太阳能半导体冷凝空气取水装置的二维自动旋转台示意图。

图中：1、风机；2、板式回热器；3、散热扇；4、散热片；5、隔热层；6、热电堆；7、凝水室；8、太阳能电池板；9、二维自动旋转台；10、半导体制冷板；11、蓄电池；12、电源开关；13、集水器；14、放水阀门；15、太阳能电池板支架；16、旋转杆；17、减速机；18、电机；19、控制装置；

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1所示：该太阳能半导体冷凝空气取水装置包括：风机1、板式回热器2、散热扇3、散热片4、隔热层5、热电堆6、凝水室7、太阳能电池板8、二维自动旋转台9、半导体制冷板10、蓄电池11、电源开关12、集水器13、放水阀门15；

板式回热器2的首端与自然空气相连通，板式回热器2的末端与半导体制冷板10相连接，板式回热器2的外部包裹有隔热层5，隔热层5的前端安装有风机1；半导体制冷板10的末端安装在凝水室7的中部；半导体制冷板10的上下两端均安装有热电堆6，热电堆6的两端安装有散热片4，散热片4的两端安装有散热扇3；凝水室7的下端与集水器13相连通，集水器13的底部安装有放水阀门15；太阳能电池板8安装在二维自动旋转台9上，太阳能电池板8的电源正极端通过导线与蓄电池11的正极端相连接，太阳能电池板8的负极端通过导线与蓄电池11的负极端相连接，蓄电池11的电源输出端通过电源开关12与热电堆6相连接；

所述二维自动旋转台包括太阳能电池板支架15、旋转杆16、减速机17、电机18和控制装置19；所述太阳能电池板支架容纳太阳能电池板并连接旋转杆，所述旋转杆连接减速机，所述减速机连接电机并构成一体，所述控制装置与电机连接。

所述的风机1的外部安装有防护网，保障了风机1的运行安全。

所述的太阳能电池板8采用可折叠太阳能电池板8。

所述的集水器13的上安装有液位计，便于观察集水器13内的水量。

所述控制装置19与电机18均与蓄电池11电连接，所述控制装置包括输入程序的显示屏和控制器。

沙漠地区白天与晚上的温差特别大，晚上随着温度急剧下降，空气相对湿度由白天的20％-30％增加到晚上的70％-80％，也就是说晚上空气中凝聚有大量的水分，根据沙漠中的这种现象，该太阳能半导体冷凝空气取水装置白天利用太阳能给太阳能电池板8充电，晚上利用已充足电的太阳能电池板8给半导体制冷板10供电而使半导体制冷板10制冷，再利用风机1使自然空气不断地经过热电堆6的冷板，经过冷板后的空气温度降到其对应的露点温度以下时，空气中的水蒸气便冷凝成液态的小水滴，在热电堆6的冷板间空气的流通面积较窄，空气的流速很快，冷凝形成的小水滴被气流带到凝水室7中，凝水室7的流通面积很大，空气的流速小，夹带在空气中的小水滴由于密度比空气的密度大，下沉到凝水室7的底部，从而实现了空气和水分的分离。由于水蒸气在大气中的质量分数一般不到1.5％，把剩下质量百分数大于98.5％的、温度在空气露点以下的空气直接排放到大气中，很不经济，浪费冷量，为此在加装板式回热器2，使从凝水室7出去的温度较低的空气和进入取水器的空气进行充分换热，从而使空气在进入冷板前得到了预冷，,同时也回收了冷量，这样就大大提高了取水器的单位能量的取水率。

本实用新型控制装置的设置，可根据所处地理位置太阳光照的自然规律通过在显示屏上输入控制角度移动的程序，利用控制器控制电机移动达到太阳能板垂直光照线增加光照面积，提高发电量。

制冷工作过程：太阳光照射太阳能电池板8，二维自动旋转台9保持太阳光直照太阳能电池板8，可折式叠太阳能电池板8发出直流电为蓄电池11供电，蓄电池11充电完毕后，在晚上接通半导体制冷板10，通过电源开关12接通半导体制冷板10，半导体制冷板10温度下降，同时热电堆6温度上升，使散热片4温度升高，通入直流电后散热风扇开始工作，对散热片4及热电堆6散热。

冷凝空气取水过程：自然空气进入预冷的板式回热器2，自然空气不断地经过热电堆6的冷板小空间，空气温度降到其对应的露点温度以下，空气中的水蒸气便冷凝成液态的小水滴，同时快速进入凝水室7，凝水室7的流通面积很大，空气的流速小，夹带在空气中的小水滴由于密度比空气的密度大，下沉到凝水室7的底部集水器13，风机1的持续工作，保证自然空气不断的循环，同时使从凝水室7出去的温度较低的空气和进入取水器的空气进行充分换热，在板式回热器2，从而使空气在进入冷板前得到了预冷，以提高取水器的单位能量的取水率。

以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种太阳能半导体冷凝空气取水装置，其特征在于，该太阳能半导体冷凝空气取水装置包括：风机、板式回热器、散热扇、散热片、隔热层、热电堆、凝水室、太阳能电池板、二维自动旋转台、半导体制冷板、蓄电池、电源开关、集水器、放水阀门；

板式回热器的首端与自然空气相连通，板式回热器的末端与半导体制冷板相连接，板式回热器的外部包裹有隔热层，隔热层的前端安装有风机；半导体制冷板的末端安装在凝水室的中部；半导体制冷板的上下两端均安装有热电堆，热电堆的两端安装有散热片，散热片的两端安装有散热扇；凝水室的下端与集水器相连通，集水器的底部安装有放水阀门；太阳能电池板安装在二维自动旋转台上，太阳能电池板的电源正极端通过导线与蓄电池的正极端相连接，太阳能电池板的负极端通过导线与蓄电池的负极端相连接，蓄电池的电源输出端通过电源开关与热电堆相连接；

所述二维自动旋转台包括太阳能电池板支架、旋转杆、减速机、电机和控制装置；所述太阳能电池板支架容纳太阳能电池板并连接旋转杆，所述旋转杆连接减速机，所述减速机连接电机并构成一体，所述控制装置与电机连接。

2.如权利要求1所述的太阳能半导体冷凝空气取水装置，其特征在于，所述的风机的外部安装有防护网。

3.如权利要求1所述的太阳能半导体冷凝空气取水装置，其特征在于，所述的太阳能电池板采用可折叠太阳能电池板。

4.如权利要求1所述的太阳能半导体冷凝空气取水装置，其特征在于，所述的集水器的上安装有液位计。

5.如权利要求1所述的太阳能半导体冷凝空气取水装置，其特征在于，所述控制装置与电机均与蓄电池电连接，所述控制装置包括输入程序的显示屏和控制器。