CN208454539U - 一种太阳能远程搬运综合系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型属于新能源领域，是一个利用太阳能实现远程搬运、海水淡化、发电、海盐获取多功能于一体的综合系统技术。太阳能蒸发装置把海水蒸发成水蒸气、水蒸汽通过蒸汽提升通道升到高处的冷凝装置，冷凝装置把水蒸气冷凝成纯净水，冷凝水由于处于高位而可以通过远程输送管道流向处于低处的远方，同时可以利用高落差带动水力发动机发电，在海水淡化的过程获取海水里面的盐矿。目前，世界范围都面临淡水资源匮乏的严峻局面，严重制约了社会经济的发展。本实用新型提供的太阳能远程搬运综合系统不需要消耗传统能源。

Description

一种太阳能远程搬运综合系统
技术领域
本发明公开了一种利用太阳能进行远程搬运、同时兼具海水淡化、发电、海盐获取的多功能综合系统技术。太阳能蒸发装置把海水蒸发成水蒸气、水蒸汽通过蒸汽提升通道升到高处的冷凝装置，冷凝装置把水蒸气冷凝成纯净水，冷凝水由于处于高位而可以通过远程输送管道流向处于低处的远方，同时可以利用高落差带动水力发动机发电，在海水淡化的过程获取海水里面的盐矿。本发明节能环保、属于太阳能开发利用的新能源技术领域。
技术背景
目前，世界范围都面临淡水资源匮乏的严峻局面，严重制约了社会经济的发展。本发明提供的太阳能远程搬运综合系统不需要消耗传统能源，这个系统在完成海水淡化的同时把纯洁水搬运到高处、再利用自然落差把淡水输送到远方缺水地区，从根本上解决缺水问题。同时可以利用落差带动发动机发电、淡化海水的过程还能够获得数量可观的盐矿。
发明内容
本发明的内容是：提供一种太阳能远程搬运综合系统，有太阳能蒸发装置、蒸汽提升装置、水蒸汽冷凝装置、高位储能装置、高位底座、调度装置、远程输送装置、发电装置共同组成，当蒸发室(附图1中的16)里面的水位低于标准时、海水通过补水管(附图1中的11)流入蒸发室(附图1中的16)，当水位达到适合的位置时浮子阀门(附图1中的12)自动关闭从而停止补水。需要清理里面的盐时、工人可以通过作业进出口进入、把手动控制阀门(附图1中的13)关闭，到蒸发室内的水分全部蒸发掉时把盐矿清理出去然后再打开手动控制阀门使海水自动补充进去。蒸发室产生的水蒸气依靠自身的浮力通过蒸汽上升通道(附图1中的17)进入水蒸气冷凝装置。水蒸气经过引导斜面(附图1中的20)冷凝的水通过冷凝水止损收集槽流入下层冷凝水收集仓(附图1中的39)，水蒸气涌入冷凝装置后顺着冷凝顶板的斜面继续上升、同时在冷凝顶板的作用下冷凝成纯净水，冷凝水滴落在上层冷凝水收集仓里面，冷凝水止回板(附图1中的23)用来防止冷凝水顺着斜面滑出上层冷凝水收集仓的收集范围。冷凝水收集仓收集到的冷凝水通过远程输送装置输送到需要的位置。利用高落差、可以把获取的冷凝水通过远程输送管道(附图1中的28)输送到远处，也可以通过冲压水管(附图1中的31)用于水力发电，高处的冷凝水通过水管冲压发电机的叶轮(附图1中的33)、进行发电，然后排入水槽(附图1中的35)流向需要的地方。具体实用可以根据需要改变管道中水的流向，分别开启关闭各个不同的调度阀门就可以改变水的流向。具体实施的时候也可以采取一个冷凝水收集仓的方式。
实施本发明的有益效果是：
利用海边的山峰地形，使太阳能把海水淡化的同时把水搬运到高处，利用落差进行远距离输送。使用本发明后，能够利用太阳能把海水淡化并输送到干旱缺水的地区，不需要消耗传统能源没有任何污染排放，能改善当前淡水匮乏的困局，同时能够发电，能够获取海盐。
附图说明
附图1：综合系统剖面图。
11补水管，12浮子阀门，13手动控制阀门，14底板，15透光顶板，16蒸发室，17蒸汽上升通道，18拦水装置，19冷凝水止损收集槽，20引导斜面， 21拦水装置2，22冷凝顶板，23冷凝水止回板，24支撑面，25上层冷凝水收集仓底板，26下层冷凝水收集仓底板，27作业进出口，28远程输送水管， 29出水口1，30出水口2，31冲压水管，32发电机，33水动叶轮，34排水口， 35水槽，36浮子阀门，37浮子球，38绝热隔层，39下层冷凝水收集仓，40 上层冷凝水收集仓，41调度水管，42调度阀门1，43调度阀门2，44调度阀门 3，45调度阀门4。46调度阀门5，47远程输送水管2，48调度水管2，49调度水管3。
具体实施方式
可以依靠地形的便利选择在靠近山峰的海边滩涂地带修建太阳能蒸发装置，太阳能蒸发装置，太阳能蒸发装置要求做到可以密封的状态，上面为斜面的透光顶板(附图1中的15)，底板(附图1中的14)要选用具备吸热特征的材料，底板下面做一层绝热隔层(附图1中的38)，蒸发室的周围立面都要做好保温隔热工作。在蒸发室的周围立面高于海水位置以上的地方做一圈接水槽、用来收集冷凝的淡水，接水槽收集的淡水可以通过管道输送到蒸发室外面。在和海水接触的一面安装一个补水管(附图1中的11)，在补水管位于蒸发室(附图1中的16)一端安装一个浮子阀门(附图1中的12)，在补水管的出水口一册安装一个手动控制阀门(附图1中的13)。在蒸发室不和海水接触的一侧做一个作业进出口(附图1中的27)，作业进出口要安装可以密封的门。在处于透光顶板的最高处位置安装蒸汽上升通道(附图1 中的17)，蒸汽上升通道要做好保温隔热处理，分为内壁和外壁、内壁外壁之间为绝热隔离层，从而尽量减少水蒸气通过时在通道冷凝成水而造成的损失。蒸汽上升通道可以依山而建造，最好是垂直状态的。蒸汽上升通道内部贴着内壁从下到上安装多组冷凝水收集槽，在高处建造一个冷凝装置，这个装置也可以直接建造在山顶，也可以利用山洞作为冷凝装置，冷凝装置要密封防止水蒸气流失。冷凝装置和蒸汽上升通道(附图1中的17)连接处要有一个引导斜面(附图1中的20)、以利于水蒸气继续前行，冷凝装置的顶部为冷凝顶板(附图1中的22)，冷凝顶板要呈斜着向上向纵深的状态，以利于水蒸气向纵深流动。冷凝装置里面做一个冷凝水收集仓(附图1中的39)，可以用混凝土建造，可以直接利用山洞的地面作为冷凝水收集仓的底板，冷凝水收集槽靠近蒸汽上升通道的一侧做一个拦水装置(附图1中的18)，在引导斜面下方紧贴着引导斜面做一个冷凝水止损收集槽(附图1中的19)，冷凝水止损收集槽的出水口处于冷凝水收集仓的上方。条件允许时可以做两层或多层冷凝水收集仓、从而达到更好地利用落差资源的目的。附图1是一个双层冷凝水收集仓的剖面图。上层冷凝水收集仓(附图1中的40)可以用混凝土浇灌的方式，也可以用各种材料的模块安装。在冷凝顶板上面做一个冷凝水止回板以防止冷凝水顺着冷凝顶板回流至蒸汽上升通道。在上层冷凝水收集仓的底部做一个出水口1(附图1中的29)，在下层冷凝水收集仓的底部做一个出水口2(附图1中的30)，用调度水管3(附图1中的49)安装在出水口1(附图1中的29)上面并连接远程输送水管(附图1中的28)，用调度水管2(附图1中的48)安装在出水口2上面并连接冲压水管(附图1 中的31)，把远程输送水管2(附图1中的47)安装在冲压水管上面。把调度阀门1(附图1中的42)安装在远程输送水管上面，调度阀门2(附图1 中的43)安装在调度水管1(附图1中的41)上面，调度阀门3(附图1中的44)安装在调度水管(附图1中的48)上面，调度阀门4(附图1中的45) 安装在冲压水管(附图1中的31)上面，调度阀门5(附图1中的46)安装在远程输送水管2(附图1中的47)上面。把发电机的叶轮(附图1中的33) 连接在冲压水管(附图1中的34)上面，冲压水管的排水口(附图1中的34) 连接在水槽(附图1中的35)上面。远程输送水管(附图1中的28)和冲压水管(附图1中的31)通过调度水管1(附图1中的41)互联，通过调度阀门调整水的流向。
当蒸发室(附图1中的16)里面的水位低于标准时、海水通过补水管 (附图1中的11)流入蒸发室(附图1中的16)，当水位达到适合的位置时浮子阀门(附图1中的12)自动关闭从而停止补水。需要清理里面的盐时、工人可以通过作业进出口进入、把手动控制阀门(附图1中的13)关闭，到蒸发室内的水分全部蒸发掉时把盐矿清理出去然后再打开手动控制阀门使海水自动补充进去。蒸发室产生的水蒸气依靠自身的浮力通过蒸汽上升通道(附图1中的17)进入水蒸气冷凝装置。水蒸气经过引导斜面(附图1中的20) 冷凝的水通过冷凝水止损收集槽流入下层冷凝水收集仓(附图1中的39)，水蒸气涌入冷凝装置后顺着冷凝顶板的斜面继续上升、同时在冷凝顶板的作用下冷凝成纯净水，冷凝水滴落在上层冷凝水收集仓里面，冷凝水止回板(附图1中的23)用来防止冷凝水顺着斜面滑出上层冷凝水收集仓的收集范围。冷凝水收集仓收集到的冷凝水通过远程输送装置输送到需要的位置。利用高落差、可以把获取的冷凝水通过远程输送管道(附图1中的28)输送到远处，也可以通过冲压水管(附图1中的31)用于水力发电，高处的冷凝水通过水管冲压发电机的叶轮(附图1中的33)、进行发电，然后排入水槽(附图1 中的35)流向需要的地方。具体实用可以根据需要改变管道中水的流向，分别开启关闭各个不同的调度阀门就可以改变水的流向。
以上实施例只是一个简单明了的方案，蒸汽产生装置可以按需要建成不同的结构、也可以使用小型太阳能热水装置或小型太阳能蒸馏装置。蒸汽提升装置可以依靠蒸汽的自浮力方式也可以依靠蒸汽产生装置中产生的压力提升。冷凝装置也可以选用压缩冷凝、水冷冷凝、风冷冷凝的多种方式。本发明的宗旨是利用太阳能在对海水进行淡化的同时进行远程搬运。这个技术同样适合在内陆地区用于高山景区供水。

Claims (6)

1.一种太阳能远程搬运综合系统，其特征在于：主要由太阳能蒸发装置、蒸汽提升装置、高位支撑底座、高位冷凝装置、调度装置组成，高位冷凝装置中有高位储能装置，调度装置中有高海拔远程输送装置和水力发电装置，高位支撑底座是蒸汽提升装置的依附主体同时也是高位冷凝装置的底座，太阳能蒸发装置产生的水蒸汽通过蒸汽提升装置进入处于高位的高位冷凝装置，水蒸气在高位冷凝装置里面冷凝成水，高位冷凝装置里面的冷凝水储存在高位储能装置里面通过高海拔远程输送装置送到需要的地方也可以带动水力发动机发电，通过调度装置调整冷凝水流经的方向，整体系统通过太阳能蒸发装置和蒸汽装置的配合作用以把水蒸汽提升到高位冷凝成水的方式达到高位储能的效果，高位储能装置里面的水通过调度系统的调节、直接利用落差驱动发电机发电或通过高海拔远程输送装置输送到较高海拔的地方，是一个同时具备海水淡化、海盐获取、远距离高海拔搬运、水力发电、能量储存、淡水储存多功能于一体的太阳能综合利用系统。
2.根据权利要求1所述的太阳能远程搬运综合系统，有一个蒸汽提升装置，其特征在于：蒸汽提升装置由内壁、保温隔热层、外壁、蒸汽进口、蒸汽出口、集水槽组成，内壁和外壁中间是保温隔热层，蒸汽进口在下端、蒸汽出口在上端，蒸汽提升装置从下到上设有多组集水槽，蒸汽进口连接太阳能蒸发装置，蒸汽出口连接高位冷凝装置，槽用来收集在蒸汽提升过程中冷凝的水，蒸汽提升装置是一个具有保温隔热功能、用来把低处的水中蒸汽输送到高处指定位置的、同时具备冷凝水收集输送功能的装置。
3.根据权利要求2所述的太阳能远程搬运综合系统，蒸汽提升装置内设有多组集水槽，其特征在于：集水槽分别设置在蒸汽提升装置不同的高度位置，多种集水槽分别收集蒸汽提升过程中在各种高度冷凝的水分，最大限度的保持冷凝水的高度、从而进一步获取水流落差产生的能量。
4.根据权利要求1所述的太阳能远程搬运综合系统，有一个高位冷凝装置，其特征在于：高位冷凝装置是由冷凝板、立面、高位储能装置、出水口、冷凝水止损集水槽、限位浮子阀门组成，冷凝板处在立面的上方、高位储能装置在里面内围的下方，限位浮子阀门安装在出水口位于高位储能装置内部的一端，出水口在高位储能装置的下方，整体装置利用高海拔相对应低海拔的低温对冷凝板产生风冷的作用，太阳能蒸汽产生装置里面的水蒸气经由蒸汽提升装置进入高位冷凝装置后在接触到冷凝板时被冷凝成水然后汇聚到高位储能装置里面，即完成了一个太阳能搬运储能的过程。
5.根据权利要求4所述的太阳能远程搬运综合系统，有一个高位储能装置，高位储能装置内有限位浮子阀门，其特征在于：高位储能装置由多个冷凝水收集仓和冷凝水止损集水槽组成，冷凝水止损集水槽收集到的水注入一个冷凝水收集仓里面，多个冷凝水收集仓的排列方式是立体排列或是并列排列，限位浮子阀门的作用下只有在储能装置里面的水达到一定的高度时才会打开阀门进行排水做功，储能装置和限位浮子阀门配合的作用是收集冷凝水并把冷凝水储存在高位使冷凝水具备批量往低处流淌的条件。
6.根据权利要求1所述的太阳能远程搬运综合系统，有一个调度装置，其特征在于：调度装置由高海拔远程输送装置、调度水管、远程输送水管、调度水管阀门、水力发电装置、冲压水管、水槽组成，调度水管连接在高位储能装置的出水口上面，冲压水管的一端连接调度水管另一端通过水力发电机的叶轮后连接水槽，远程输送水管连接在调度水管上面，调度水管、远程输送水管、冲压水管分别安装有调度阀门，通过分别关闭或开启各水管上面的阀门调整水流的方向，需要大量发电时关闭高海拔远程输送装置中远程输送水管的调度阀门、打开通往冲压水管和冲压水管通往水力发电机的调度阀门，不需要发电时关闭冲压水管通往水力发动机的调度阀门打开通往远程水管的调度阀门和远程水管通往远方的调度阀门，调度装置的作用是调整水的流向。
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CN113620364A (zh) * 2021-08-02 2021-11-09 国家地质实验测试中心 一种基于界面蒸发的太阳能蒸馏装置及水体净化方法

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