CN211120049U

CN211120049U - 一种用于太阳能蒸馏的黑镍集热装置

Info

Publication number: CN211120049U
Application number: CN201921002906.1U
Authority: CN
Inventors: 董亚萍; 李王成; 韩冬凝; 姜明旭; 李晨
Original assignee: Ningxia University
Current assignee: Ningxia University
Priority date: 2019-07-01
Filing date: 2019-07-01
Publication date: 2020-07-28
Anticipated expiration: 2029-07-01

Abstract

本实用新型公开的一种用于太阳能蒸馏的黑镍集热装置，其包括集热器本体以及蒸馏水箱；集热器本体包括吸热底板、位于吸热底板下方的导热板以及罩设吸热底板和导热板的透光面板；透光面板与吸热底板之间具有密封腔体，吸热底板上阵列排列设置有多个位于密封腔体内的凸透镜；还包括黑镍涂层，黑镍涂层覆盖在多个凸透镜以及吸热底板的受光面上；导热板与蒸馏水箱内部连通，且导热板与吸热底板之间相距形成加温空间，还包括设置在蒸馏水箱内的吸水泵，吸水泵与加温空间连通并与蒸馏水箱内部形成回水管路。本实用新型采用在吸热底板上设置多个覆盖有黑镍涂层凸透镜，增强对太阳能的吸收率，流动的待蒸馏水持续换热，有效提高蒸汽效果，加快蒸馏速度。

Description

一种用于太阳能蒸馏的黑镍集热装置

技术领域

本实用新型涉及太阳能集热技术领域，尤其涉及一种用于太阳能蒸馏的黑镍集热装置。

背景技术

随着社会和科学的发展，人们对能源的需求不断增加。如何使太阳能、潮汐能、风能等可再生能源尽可能地替代不可再生能源，已成为各国各领域研究的重要方向。

太阳能集热器是一种吸收太阳辐射并将其转化为热能的装置。太阳能集热器的工作原理是：吸热涂层吸收热量，然后将其传递到膜层背面的管中，将管内介质加热，通过介质的流动将热量储存在保温罐中，实现热量的收集。太阳能集热器具有完整性好、故障少、寿命长、吸热面面积大、安全风险低、可以承压运行的优点，同时，易于与建筑物一体化设计。

但太阳能集热器也存在以下不足：保温性能差、集热器透光性差、热效率低、只提供单一的能量等问题。

因此，亟需设计一种用于太阳能蒸馏的黑镍集热装置，解决现有技术中存在的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种用于太阳能蒸馏的黑镍集热装置，包括集热器本体以及蒸馏水箱；其中，所述集热器本体包括吸热底板、位于所述吸热底板下方的导热板以及罩设所述吸热底板和所述导热板的透光面板；其中，所述透光面板与所述吸热底板之间具有密封腔体，所述吸热底板上阵列排列设置有多个位于所述密封腔体内的凸透镜；还包括有黑镍涂层，所述黑镍涂层覆盖在多个所述凸透镜以及吸热底板的受光面上；所述导热板与所述蒸馏水箱内部连通，且所述导热板与所述吸热底板之间相距形成加温空间，还包括设置在所述蒸馏水箱内的吸水泵，所述吸水泵与所述加温空间连通并与所述蒸馏水箱内部形成回水管路。

优选的，所述集热器本体以及所述蒸馏水箱的侧壁上均包裹有保温层。

优选的，所述吸热底板为由铜材质制成吸热板体，所述导热板为由不锈钢材质制成的导热板体。

优选的，所述吸水泵通过导热输水管与所述加温空间连通。

优选的，所述导热板上开设有与所述蒸馏水箱内部连通的回水口，且所述回水口的回水量小于所述吸水泵的泵水量。

优选的，还包括有用于向所述吸水泵提供电能的蓄电池、以及温差发电片，所述温差发电片的热端连接所述吸热底板，且所述温差发电片与所述蓄电池的充电端电性连接。

本实用新型采用在吸热底板以及多个凸透镜上覆盖黑镍涂层，增强对太阳能的吸收热率，从而对加温空间加温，吸水泵泵出的水流经加温空间时升温后与蒸馏水箱内的水进行换热，加快待蒸馏的水转换成水蒸气，从而缩短蒸馏时间；并且罩设的透光面板保护黑镍涂层的稳定性，延长使用寿命；导热板将余热导入蒸馏水箱内，间接对蒸馏水箱内的水进行加温；同时温差发电片利用塞贝克效应，将热能转换成电能，提高能源的二次利用率；该装置透光性好、反射率低、集热效果高，具有一定的实用推广价值。

附图说明

通过结合以下附图所作的详细描述，本实用新型的上述优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本实用新型，其中：

图1是本实用新型一种用于太阳能蒸馏的黑镍集热装置的结构示意图；

图2是本实用新型一种用于太阳能蒸馏的黑镍集热装置的平面示意图；

图3是本实用新型的导热板的结构示意图。

图中：

蒸馏水箱-1 吸热底板-2 导热板-3 透光面板-4 凸透镜-5 密封腔体-6黑镍涂层-7 加温空间-8 吸水泵-9 保温层-10 温差发电片-11 蓄电池-12 导热输水管-13 回水口-14

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图，对本申请所述一种用于太阳能蒸馏的黑镍集热装置进行详细说明。

在此记载的实施例为本实用新型的特定的具体实施方式，用于说明本实用新型的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本实用新型实施方式及本实用新型范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

本申请所述一种用于太阳能蒸馏的黑镍集热装置的结构示意图，如图1-图2所示，本申请实施例包括集热器本体以及蒸馏水箱1；集热器本体用于提高太阳能的吸光率将蒸馏水箱1内的待蒸馏的水进行加温，从而方便实现后续的蒸馏作业；该集热器本体包括吸热底板2、位于吸热底板2下方的导热板3以及罩设吸热底板2和黑镍集热装置导热板3的透光面板4；该透光面板4采用光照性能好的钢化玻璃，钢化玻璃厚度可在8mm左右；透光面板4将吸热底板2以及导热板3进行罩设，避免受外界自然灾害的影响，如沙尘覆盖吸热底板2、冰雹撞击造成整个装置的损害等；

此外，透光面板4与吸热底板2之间具有密封腔体6，吸热底板2上阵列排列设置有多个位于密封腔体6内的凸透镜5；还包括有黑镍涂层7，黑镍涂层7覆盖在多个凸透镜5以及吸热底板2的受光面上。在上述结构中，凸透镜5针对不同角度的光照射在半球面上都可接收垂直光线，通过黑镍涂层7覆盖在凸透镜5 以及吸热底板2上，黑镍涂层7的对太阳能的吸收率可达0.93～0.96，有效地提高了光能的利用率。并且透光面板4与吸热底板2之间形成的密封腔体6有效的保护黑镍镀层的稳定性，延长使用寿命；密封腔体6的真空环境抑制吸热底板2与透光面板4之间对流散热。

为了使吸热底板2与多个凸透镜5当中吸收的热能进行释放，本申请实施例中采用循环流动介质将热能带走从而实现加温效果，此处采用的循环流动介质为位于蒸馏水箱1内的水；在具体设置时，导热板3与蒸馏水箱1内部连通，且导热板3与吸热底板2之间相距形成加温空间8，还包括设置在蒸馏水箱1内的吸水泵9，吸水泵9与加温空间8连通并与蒸馏水箱1内部形成回水管路；继续参阅图3，在将加温空间8内的水引流回蒸馏水箱1时，吸水泵9通过导热输水管13与加温空间8连通；在导热板3上开设有与蒸馏水箱1内部连通的回水口14，且回水口14的回水量小于吸水泵9的泵水量。

在上述结构中，通过吸水泵9将蒸馏水箱1内的水泵入加温空间8内流动，吸水泵9的泵入量大于回水口14的回水量，因此可将加温空间8内注满流动的水，使水充分与吸热底板2的底面接触，将吸热底板2以及多个凸透镜5吸收的热能带走，重新引流至蒸馏箱内与待加温蒸馏的水进行换热，从而达到加温效果，加快使水蒸发；同时，导热板3以及导热输水管13将加温空间8的水产生的余热导入蒸馏水箱1内部，使蒸馏水箱1内的水持续升温，从而达到热源的充分利用。

并且本申请实施例中采用保温层10对集热器本体以及蒸馏水箱1进行保温，避免热能的散发，集热器本体以及蒸馏水箱1的侧壁上均包裹有保温层10，该保温层10采用聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯、聚苯板等保温材质并由金属板包裹在侧壁，实现保温效果。

此外，优选的，吸热底板2为由铜材质制成吸热板体，导热板3为由不锈钢材质制成的导热板3体。导热输水管13可采用耐锈的金属管，例如不锈钢导水管；吸热底板2以及导热板3均采用导热性能好的金属板，并且为了防止水与吸热底板2的底面与水接触后造成铜板的生锈现象的发生，可采用不锈铜作为优选材质。

并且本申请实施例中，为了提高能源的二次利用率，还包括有用于向吸水泵9 提供电能的蓄电池12、以及温差发电片11，温差发电片11的热端连接吸热底板2，且温差发电片11与蓄电池12的充电端电性连接。温差发电片11采用塞贝克效应，使温差发电片11的两个接触点的温度不同，则在回路中将出现电流，产生的电流输送至蓄电池12中进行储存；需要具体说明的，本申请实施,提供的用于太阳能蒸馏的黑镍集热装置根据不同地区的需蒸馏的水用量选择性制作成合适尺寸，并更换不同型号的吸水泵9以及蓄电池12，在此不对蓄电池12以及吸水泵9型号详述。

本实用新型采用在吸热底板2以及多个凸透镜5上覆盖黑镍涂层7，增强对太阳能的吸收热率，从而对加温空间8加温，吸水泵9泵出的水流经加温空间8 时升温后与蒸馏水箱1内的水进行换热，加快待蒸馏的水转换成水蒸气，从而缩短蒸馏时间；并且罩设的透光面板4保护黑镍涂层7的稳定性，延长使用寿命；导热板3将余热导入蒸馏水箱1内，间接对蒸馏水箱1内的水进行加温；同时温差发电片11利用塞贝克效应，将热能转换成电能，提高能源的二次利用率；该装置透光性好、反射率低、集热效果高，具有一定的实用推广价值。

本实用新型不局限于上述实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种用于太阳能蒸馏的黑镍集热装置，包括：集热器本体以及蒸馏水箱；其中，所述集热器本体包括吸热底板、位于所述吸热底板下方的导热板以及罩设所述吸热底板和所述导热板的透光面板；其中，所述透光面板与所述吸热底板之间具有密封腔体，所述吸热底板上阵列排列设置有多个位于所述密封腔体内的凸透镜；还包括有黑镍涂层，所述黑镍涂层覆盖在多个所述凸透镜以及吸热底板的受光面上；所述导热板与所述蒸馏水箱内部连通，且所述导热板与所述吸热底板之间相距形成加温空间，还包括设置在所述蒸馏水箱内的吸水泵，所述吸水泵与所述加温空间连通并与所述蒸馏水箱内部形成回水管路。

2.根据权利要求1所述的用于太阳能蒸馏的黑镍集热装置，其特征在于，所述集热器本体以及所述蒸馏水箱的侧壁上均包裹有保温层。

3.根据权利要求1所述的用于太阳能蒸馏的黑镍集热装置，其特征在于，所述吸热底板为由铜材质制成吸热板体，所述导热板为由不锈钢材质制成的导热板体。

4.根据权利要求1所述的用于太阳能蒸馏的黑镍集热装置，其特征在于，所述吸水泵通过导热输水管与所述加温空间连通。

5.根据权利要求4所述的用于太阳能蒸馏的黑镍集热装置，其特征在于，所述导热板上开设有与所述蒸馏水箱内部连通的回水口，且所述回水口的回水量小于所述吸水泵的泵水量。

6.根据权利要求1所述的用于太阳能蒸馏的黑镍集热装置，其特征在于，还包括有用于向所述吸水泵提供电能的蓄电池、以及温差发电片，所述温差发电片的热端连接所述吸热底板，且所述温差发电片与所述蓄电池的充电端电性连接。