CN209853766U - 一种利用太阳能及深海底低温水进行海水淡化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种利用太阳能及深海底低温水进行海水淡化装置，其特征在于:水池中设有多层蒸发器，水池上面设有密封温室，密封温室采用玻璃或者塑料布，密封温室的方向要面向太阳，在靠近水池的一侧设冷凝室，冷凝室中设有多组冷凝片，冷凝片一端与冷凝器进水管相连接，冷凝器进水管与总进水管相连通，冷凝片的另一端接回水管，在冷凝片下设有淡化水回收管，淡化水回收管通往淡水蓄水池。静电发生器使得冷凝片表面携带电荷而吸引水分子。本实用新型利用太阳能和海底低温水，形成温差，从而制取淡水，特备适用于人员较少的海岛、苦咸水丰富的戈壁等场合使用。

Description

一种利用太阳能及深海底低温水进行海水淡化装置

技术领域

本实用新型属于海水淡化技术领域，可用于海水淡化，也可以用于苦咸地下水的淡化应用，尤其是应用于人数不多、常规能源使用不便的场合使用，设备投资小，简单易行，淡化水水质好。

背景技术

淡水资源的紧缺迫使人们开辟新的淡水资源，其中海水淡化供给生产、生活用水成为重要来源。在海水淡化技术方面，膜法、闪蒸法、电渗析法、热法等成为主要使用的方法，其中又以膜法的应用更为广泛，技术也比较成熟。以上技术中，从经济角度分析，需要具有一定规模才能有较好的效果，这就意味着需要较大的投资。这些项目往往会使用较大的占地面积和能源消耗。因此对于较小规模的需求并不适合。在有些场合，人员较少，淡水的需要求量比较小，电力等能源不方便或者不充足，产量较大的海水淡化装置并不适用，且这些设备属于专用设备， 后期维护要求较高，需要专业人员进行操作，往往造成由设备故障引起的缺水，造成使用者的不便。

因此，需要发明一种使用构造简单、使用方便、能源需求量不大的设备，保证在一般条件下能够正常运行的设备，出现故障后简单的维修即可恢复生产。

发明内容

本实用新型之目的是实现一种利用太阳能升温蒸发、低温海水作为冷却低温源、冷凝形成淡水的装置。实现本实用新型目的所采取的技术方案是：一种利用太阳能及深海底低温水进行海水淡化装置，在距离海岸线设置水池1，利用水泵3通过总进水管2、阀门17及水池进水管4与水池1相连通，风光联合发电装置11给水泵3电能；其特征在于:水池1中设有多层蒸发器16，水池1上面设有密封温室5，密封温室5采用玻璃或者塑料布，温室5的方向要面向太阳，在靠近水池1的一侧设冷凝室6，冷凝室6中设有多组冷凝片7，冷凝片7一端与冷凝器进水管13相连接，冷凝器进水管13与总进水管2相连通，冷凝片7的另一端接回水管8，在冷凝片7下设有淡化水回收管9，淡化水回收管9通往淡水蓄水池10。临近冷凝室6布置静电发生器12，通过风光联合发电装置11的电能产生静电，置静电发生器12连接冷凝片7，使得冷凝器表面携带电荷，以吸引俘获空气中的水分子。冷凝片7的表面涂有疏水材料涂层15和亲水材料凸起集水点14，以吸引空气中的水，并使得凝结水加速汇集流下。

本实用新型是将海水通过水泵提升至水池内，水池里设有多层蒸发器以增加蒸发量，水池上设有透明材料制作的温室，使阳光射入到温室内，利用温室效应提高水温及室内温度，增加蒸发量形成饱和湿度的水气；在温室紧邻的一侧设有冷凝室，在冷凝室内设有冷凝片，冷凝片中空，将底层的海水取出并送至冷凝片内，由于低层海水的温度较低且恒定，即使在夏季一般也在摄氏17度左右，只要冷凝片表面与饱和湿度的空气有一定的温差，即可冷凝成为水珠，然后逐渐聚集、增大形成水滴落下，然后收集进入到水池中即为可以饮用淡水。

实验研究和文献资料表明，即使过饱和达到500%的空气湿度，若没有凝结核，也不容易形成水滴。但在有尖角处水气更容易冷凝聚集形成水珠，该机理并不十分清楚，可能是由于尖角处尺寸小，水分子将尖角处作为了凝结核，更容易俘获水分子；另一个可能原因是尖角处是电荷聚集区，水分子是电荷极性分子，电子云主要集中在氧核附近，从而构成氧端带负电，氢端带正电的极性分子，容易受到异性电荷的吸引而聚集。冷凝器表面的金属尖角采用亲水材料，使得水分子更容易被俘获，而水的汇集表面及流道采用疏水材料，以加快水的汇集速度及流出，以免带走更多的冷能。

本实用新型利用太阳能和海底低温水，形成温差，从而制取淡水。该装置结构简单，技术成熟，能耗较低，特备适用于人员较少的海岛、苦咸水丰富的戈壁等场合使用。

附图说明：

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本发明中冷凝片结构示意图。

图中：1、水池；2、总进水管；3、水泵；4、水池进水管；5、密封温室；6、冷凝室；7、冷凝片；8、冷却回水管；9、淡化水回收管；10、淡水蓄水池；11、风光联合发电装置；12、静电发生器；13、冷凝器进水管。 14、亲水材料凸起集水点；15、疏水材料涂层；16、多层蒸发器，17、阀门。

具体实施方式

参照附图，一种利用太阳能及深海底低温水进行海水淡化装置，在距离海岸线设置水池1，利用水泵3通过总进水管2、阀门17及水池进水管4与水池1相连通，风光联合发电装置11给水泵3电能；其特征在于:水池1中设有多层蒸发器16，水池1上面设有密封温室5，密封温室5采用玻璃或者塑料布，温室5的方向要面向太阳，在靠近水池1的一侧设冷凝室6，冷凝室6中设有多组冷凝片7，冷凝片7一端与冷凝器进水管13相连接，冷凝器进水管13与总进水管2相连通，冷凝片7的另一端接回水管8，在冷凝片7下设有淡化水回收管9，淡化水回收管9通往淡水蓄水池10。临近冷凝室6布置静电发生器12，通过风光联合发电装置11的电能产生静电，置静电发生器12连接冷凝片7，使得冷凝器表面携带电荷，以吸引俘获空气中的水分子。冷凝片7的表面涂有疏水材料涂层15和亲水材料凸起集水点14，以吸引空气中的水，并使得凝结水加速汇集流下。该装置是利用海底低温水和密封温室5加热蒸发的饱和空气形成的温差，使空气中的水分子冷凝聚集。

本实用新型是在距离海岸线设置水池1，利用水泵3通过总进水管2、阀门17及水池进水管4将海水泵入到水池1中，水池中设有多层蒸发器16，其上设有密封温室5，可以采用玻璃或者塑料布，温室的方向要面向太阳，使其尽量多地接受太阳照射，利用温室效应，以促进水的蒸发，使空气湿度尽可能增加；在靠近水池的一侧设冷凝室6，在其中设有多组冷凝片7，低温海水通过冷凝器进水管13进入冷凝片7后，然后经回水管8将使用过的低温海水回送至海中，回水管尽量长，以形成虹吸效应而减小水泵能耗。在冷凝片7下设有淡化水回收管9，该管到通往淡水蓄水池10。风光联合发电装置11设置在临近水池后部，供给水泵电能；静电发生器12临近冷凝室6布置，通过发电装置11的电能产生静电，连接冷凝片7，使得冷凝器表面携带电荷，以吸引俘获空气中的水分子。

工作时，发电装置11产生电能驱动水泵3，通过水池进水管4将海水泵入到水池1中，阀门17常开，根据密封温室5的蒸发量，调整开度的大小，从而控制进入水池1的水量，使得多层蒸发器16有适当深度的海水，并通过温室5和多层蒸发器16将海水中的水分子蒸发，形成饱和湿度空气；在靠近水池的一侧设有冷凝室6，室内设有冷凝片7，冷凝片中空，通过由水泵1通过冷凝器进水管13泵入的低温海水，冷凝片7的表面和饱和湿度的空气形成温差，空气中的水汽在冷凝器片7表面的亲水材料凸起集水点14冷凝聚集，并通过疏水材料涂层15汇集落下至淡化水回收管9中，进入到淡水蓄水池10中，冷凝水则经过回水管8回送至海中；为了加强亲水材料凸起点14吸引空气中水分子，在冷凝室6临近设置静电发生器12，利用发电装置11的电能产生静电，连接冷凝片7，冷凝片7表面携带电荷，吸引饱和空气中的水分子，增加淡化效率。

该装置利用太阳能和海底低温水，形成温差，从而制取淡水。该装置结构简单，技术成熟，能耗较低，特备适用于人员较少的海岛、苦咸水丰富的戈壁等场合使用。

Claims (4)

1.一种利用太阳能及深海底低温水进行海水淡化装置，在距离海岸线设置水池（1），利用水泵（3）通过总进水管（2）、阀门（17）及水池进水管（4）与水池（1）相连通，风光联合发电装置（11）给水泵（3）电能；其特征在于:水池（1）中设有多层蒸发器（16），水池（1）上面设有密封温室（5），密封温室（5）采用玻璃或者塑料布，密封温室（5）的方向要面向太阳，在靠近水池（1）的一侧设冷凝室（6），冷凝室（6）中设有多组冷凝片（7），冷凝片（7）一端与冷凝器进水管（13）相连接，冷凝器进水管（13）与总进水管（2）相连通，冷凝片（7）的另一端接回水管（8），在冷凝片（7）下设有淡化水回收管（9），淡化水回收管（9）通往淡水蓄水池（10）。

2.按照权利要求1所述的利用太阳能及深海底低温水进行海水淡化装置，其特征在于:临近冷凝室（6）布置静电发生器（12），通过风光联合发电装置（11）的电能产生静电，静电发生器（12）连接冷凝片（7），使得冷凝器表面携带电荷，以吸引俘获空气中的水分子。

3.按照权利要求1所述的利用太阳能及深海底低温水进行海水淡化装置，其特征在于:冷凝片（7）的表面涂有疏水材料涂层（15）和亲水材料凸起集水点（14），以吸引空气中的水，并使得凝结水加速汇集流下。

4.按照权利要求1所述的利用太阳能及深海底低温水进行海水淡化装置，其特征在于:利用海底低温水和温室5加热蒸发的饱和空气形成的温差，使空气中的水分子冷凝聚集。