CN211770393U - 可集成的太阳能清洁水生产装置与太阳能清洁水生产系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了可集成的太阳能清洁水生产装置与太阳能清洁水生产系统。该装置包括泡沫底座、蒸发冷凝塔、光热材料层、引水条、隔热层和挡板，蒸发冷凝塔设在底座上且包括金属冷凝面、支撑部和透光膜，支撑部与冷凝面相连且在远离冷凝面的方向上支撑部高度逐渐递减，透光膜与冷凝面和支撑部的上端相连；光热材料层布置在底座上表面，引水条与光热材料层相连并穿过光热材料层表面的引水孔和底座；隔热层沿冷凝面长度方向布置并与冷凝面的端部相连且与冷凝面之间具有空气层；挡板围绕在光热材料层外并与蒸发冷凝塔和底座形成集水槽，集水槽上设有穿过蒸发冷凝塔的输水口。该装置具有绿色无污染、不需额外能量输入、可集成、清洁水产水率高等优点。
Description
技术领域
本实用新型属于太阳能利用与清洁水生产领域，具体而言，涉及可集成的太阳能清洁水生产装置与太阳能清洁水生产系统。
背景技术
沿海地区或者海上岛屿、干旱地区的咸水湖周围地区，虽然海水/盐碱水资源较多，但是淡水资源缺乏。在这些地区，淡水资源宝贵，尤其是针对家用或者出海捕鱼、海上航行、海上救援等海上作业，缺乏有效的淡水供应方式。此外，在很多地区，湖水、河水、地下水等容易受到工厂等的污染，导致水质变坏，无法直接进行使用。因此，海水淡化以及污水净化再利用具有十分重要的意义。
传统的大型海水淡化方式包括低温多效蒸馏法，反渗透法等，但低温多效蒸馏法存在体积大、需要额外的能量输入、装备费用很高以及成本高等缺点，而反渗透法存在膜污染、海水预处理要求高且需要额外的能量输入等缺点；另外，传统的污水处理方法包括物理、化学等方法，传统物理处理法包括过滤、沉淀、离心分离等手段，只能够除去水中的大颗粒物，污水处理效果不理想；化学法是通过中和、氧化、还原、分解、化学沉积等方式使污染物沉淀，可能会引入新的污染物，而且处理工艺复杂，不易于操作。
因此，海水淡化以及污水净化再利用的方法仍有待进一步改进。
实用新型内容
本实用新型主要是基于以下问题提出的：
目前存在的太阳能蒸馏器主要是盘式太阳能蒸馏器，存在以下几个问题：一、不能够进行集成，没法大面积装备；二、一般的盘式太阳能蒸馏器没有不需要额外能量输入的冷凝结构，影响冷凝效率；三、盘式太阳能蒸馏器加热盘内的所有水体，蒸发效率较低。
本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出可集成的太阳能清洁水生产装置与太阳能清洁水生产系统。该太阳能清洁水生产装置具有绿色无污染、不需要额外的能量输入、可集成、具有冷凝结构、集成操作方便且清洁水产水效率高等优点，可广泛应用于海水淡化或污水处理领域。
根据本实用新型的第一个方面，本实用新型提出了一种可集成的太阳能清洁水生产装置。根据本实用新型的实施例，该装置包括：
泡沫底座，所述泡沫底座的侧面上设有第一连接件和可与所述第一连接件匹配相连的第二连接件；
蒸发冷凝塔，所述蒸发冷凝塔设在所述泡沫底座上，所述蒸发冷凝塔与所述泡沫底座上表面之间形成有蒸发冷凝空间，所述蒸发冷凝塔包括金属冷凝面、支撑部和透光膜，所述支撑部与所述金属冷凝面的两端密封相连，且在远离所述金属冷凝面的方向上所述支撑部的高度逐渐递减，所述透光膜分别与所述金属冷凝面的上端和所述支撑部的上端密封相连；
光热材料层，所述光热材料层布置在所述泡沫底座的上表面且位于所述蒸发冷凝塔内，所述光热材料层表面设有多个引水孔；
多个引水条，多个所述引水条与所述光热材料层相连并穿过所述引水孔和所述泡沫底座；
隔热层，所述隔热层设在所述金属冷凝面与所述光热材料层之间并沿所述金属冷凝面的长度方向布置，所述隔热层与所述金属冷凝面的端部相连且所述隔热层与所述金属冷凝面之间形成有空气层，所述隔热层的下端面高于所述泡沫底座且所述隔热层的上端面低于所述金属冷凝面的上端面；
挡板，所述挡板设在所述隔热层与所述光热材料层之间并围绕在所述光热材料层的边缘外，且所述挡板与所述蒸发冷凝塔的内表面和所述泡沫底座上表面形成集水槽，所述集水槽上设有两个穿过所述蒸发冷凝塔的输水口，两个所述输水口分别位于所述蒸发冷凝塔相对的两个侧面上；
操作窗口，所述操作窗口可开合地设在所述支撑部或所述透光膜上。
本实用新型上述实施例的可集成的太阳能清洁水生产装置至少具有以下优点：(1)结构简单、成本低，且绿色无污染；(2)可以采用引水条将待处理水引到光热材料层上，光热材料层不与待处理水的水面直接接触，由此不仅可以有效避免光热材料层与过多的待处理水接触而影响水的蒸发效率，还可以对待处理水起到一定的过滤作用，避免待处理水中的颗粒物等杂质被引到光热材料层上；(3)在使用过程中不需要额外的能量输入，仅需将装置置于有阳光的水面即可快速出水，不需要对海水或污水进行预处理，不仅使用方便，而且节能环保；(4)蒸发冷凝塔中可以通过隔热层将蒸发冷凝空间分隔为冷凝区和蒸发区，在蒸发区光热材料层通过光热转换将水转换为水蒸气，温度相对较高，在冷凝区金属冷凝面导热快，与空气直接接触可以使冷凝区与外界温度保持一致或相近，温度相对较低，由此可以促使热蒸汽快速流向冷凝区进行冷凝，从而能够显著提高冷凝效率和清洁水产水量；(5)可以利用连接件对多个装置进行集成，当需要大面积污水净化或海水淡化时，可以进行大规模集成；(6)可以广泛应用于海水淡化或污染水处理领域。
另外，根据本实用新型上述实施例的可集成的太阳能清洁水生产装置还可以具有如下附加的技术特征：
任选地，所述泡沫底座上设有至少一个操作把手，且所述操作把手位于所述蒸发冷凝塔外。
任选地，所述泡沫底座为六面体结构，所述泡沫底座的每个侧面上分别独立地设有所述第一连接件和/或所述第二连接件，且相对的两个所述侧面上所述第一连接件与所述第二连接件相对布置。
任选地，所述泡沫底座的每个侧面上分别独立地设有一个所述第一连接件和一个所述第二连接件。
任选地，所述支撑部包括第一支撑面和两个相对设置的第二支撑面，所述第二支撑面与所述金属冷凝面相连，所述第一支撑面与所述金属冷凝面相对设置并与两个所述第二支撑面相连，所述操作窗口设在所述第一支撑面或所述第二支撑面或所述透光膜上。
任选地，进一步包括密封条，所述密封条适于密封所述操作窗口。
任选地，所述透光膜的透光率不低于85％。
任选地，所述透光膜的表面形成有亲水层或亲水结构，或者所述透光膜表面贴有亲水膜。
任选地，所述金属冷凝面为铜冷凝面、铝冷凝面、银冷凝面或铁冷凝面。
任选地，所述光热材料层表面分布有金属纳米颗粒和/或还原后的氧化石墨烯和/或碳黑。
任选地，所述光热材料层曲折布置在所述泡沫底座的上表面。
任选地，所述隔热层为聚氨酯发泡材料层、岩棉板、聚苯板或玻璃纤维棉层。
任选地，所述金属冷凝面和所述隔热层在朝向所述空气层的方向上分别独立的伸出有多个交错分布地金属条和/或金属片。
任选地，所述挡板的上端面高于所述隔热层的下端面。
根据本实用新型的第二个方面，本实用新型提出了一种太阳能清洁水生产系统。根据本实用新型的实施例，该系统包括多个上述太阳能清洁水生产装置，多个所述太阳能清洁水生产装置通过所述第一连接件和所述第二连接件相连。
本实用新型上述实施例的太阳能清洁水生产系统至少具有以下优点：(1)结构简单、成本低，且绿色无污染；(2)可以采用引水条将待处理水引到光热材料层上，光热材料层不与待处理水的水面直接接触，由此不仅可以有效避免光热材料层与过多的待处理水接触而影响水的蒸发效率，还可以对待处理水起到一定的过滤作用，避免待处理水中的颗粒物等杂质被引到光热材料层上；(3)在使用过程中不需要额外的能量输入，仅需将装置置于有阳光的水面即可快速出水，不需要对海水或污水进行预处理，不仅使用方便，而且节能环保；(4)蒸发冷凝塔中可以通过隔热层将蒸发冷凝空间分隔为冷凝区和蒸发区，在蒸发区光热材料层通过光热转换将水转换为水蒸气，温度相对较高，在冷凝区金属冷凝面导热快，与空气直接接触可以使冷凝区与外界温度保持一致或相近，温度相对较低，由此可以促使热蒸汽快速流向冷凝区进行冷凝，从而能够显著提高冷凝效率和清洁水产水量；(5)可以广泛应用于海水淡化或污染水处理领域，且适于进行大面积污水净化或海水淡化处理。
任选地，多个所述太阳能清洁水生产装置对应位置的连接件相同。
任选地，相邻两个所述太阳能清洁水生产装置的输水口通过水管连接。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本实用新型一个实施例的可集成的太阳能清洁水生产装置的结构示意图。
图2是根据本实用新型一个实施例的可集成的太阳能清洁水生产装置的侧视图。
图3是根据本实用新型一个实施例的可集成的太阳能清洁水生产装置的俯视图。
图4是根据本实用新型一个实施例的可集成的太阳能清洁水生产装置沿金属冷凝面长度方向的剖面图。
图5是根据本实用新型一个实施例的可集成的太阳能清洁水生产装置沿高度方向的剖面图。
图6是根据本实用新型一个实施例的太阳能清洁水生产系统的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
根据本实用新型的第一个方面，本实用新型提出了一种可集成的太阳能清洁水生产装置。根据本实用新型的实施例，如图1～5所示，该装置包括：泡沫底座100、蒸发冷凝塔200、光热材料层300、多个引水条400、隔热层500、挡板600和操作窗口700。其中，泡沫底座100的侧面上设有第一连接件110和可与第一连接件110匹配相连的第二连接件120；蒸发冷凝塔200设在泡沫底座100上，蒸发冷凝塔200与泡沫底座100上表面之间形成有蒸发冷凝空间210，蒸发冷凝塔200包括金属冷凝面220、支撑部230和透光膜240，支撑部230与金属冷凝面220的两端(沿长度方向的两端)密封相连，且在远离金属冷凝面220的方向上支撑部230的高度逐渐递减，透光膜240分别与金属冷凝面220的上端和支撑部230的上端密封相连；光热材料层300布置在泡沫底座100的上表面且位于蒸发冷凝塔200内，光热材料层300表面设有多个引水孔310；多个引水条400与光热材料层300相连并穿过引水孔310和泡沫底座100；隔热层500设在金属冷凝面220与光热材料层300之间并沿金属冷凝面220的长度方向布置，隔热层500与金属冷凝面200的端部相连且隔热层500与金属冷凝面220之间形成有空气层510，隔热层500的下端面高于泡沫底座100且隔热层500的上端面低于金属冷凝面220的上端面；挡板600设在隔热层500与光热材料层300之间并围绕在光热材料层300的边缘外，且挡板600与蒸发冷凝塔200的内表面和泡沫底座上表面形成集水槽610，集水槽610上设有两个穿过蒸发冷凝塔200的输水口611，两个输水口611分别位于蒸发冷凝塔200相对的两个侧面上；操作窗口700可开合地设在支撑部230或透光膜240上。该装置具有绿色无污染、不需要额外的能量输入、可集成、具有冷凝结构、集成操作方便且清洁水产水效率高等优点，可广泛应用于海水淡化或污水处理领域。
下面参考图1～6对本实用新型上述实施例的可集成的太阳能清洁水生产装置进行详细描述。
泡沫底座100
根据本实用新型的实施例，泡沫底座100的侧面上设有第一连接件110和可与第一连接件110匹配相连的第二连接件120。泡沫底座适于与待处理水体直接接触并使整个装置漂浮在水面上。
根据本实用新型的一个具体实施例，如图1所示，泡沫底座100上可以设有至少一个操作把手130，且操作把手130位于蒸发冷凝塔外，由此可以更有利于对整个装置进行安装、固定、集成和转移等操作。
根据本实用新型的再一个具体实施例，本实用新型中泡沫底座的形状并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。优选地，如图1所示，泡沫底座100可以为六面体结构，由此可以更有利于对太阳能清洁水生产装置进行集成。进一步地，泡沫底座100的每个侧面上可以分别独立地设有第一连接件110和/或第二连接件120，且相对的两个侧面上第一连接件110与第二连接件120可以相对布置，由此，不仅可以使太阳能清洁水生产装置的每个侧面上都能与其它装置进行集成，还有利于使多个太阳能清洁水生产装置规律化集成，从而更有利于实现太阳能清洁水生产装置的大规模集成。
根据本实用新型的又一个具体实施例，如图1所示，泡沫底座100的每个侧面上可以分别独立地设有一个第一连接件110和一个第二连接件120。发明人发现，对太阳能清洁水生产装置进行集成时，若每个侧面上只设一个连接件，相邻两个装置的相对位置很难固定，会导致集成后整体结构不稳定，易摇晃，不利于对整体结构进行控制；而若每个侧面上设三个以上的连接件又容易导致过定位，可能导致某些连接件集成时无法链接到一起。本实用新型中通过在泡沫底座的每个侧面设置一个第一连接件和一个第二连接件，不仅可以使相邻两个装置连接更稳固，还更有利于实现太阳能清洁水生产装置的大规模集成。
蒸发冷凝塔200和操作窗口700
根据本实用新型的实施例，蒸发冷凝塔200设在泡沫底座100上，蒸发冷凝塔200与泡沫底座100上表面之间形成有蒸发冷凝空间210，蒸发冷凝塔200包括金属冷凝面220、支撑部230和透光膜240，支撑部230与金属冷凝面220的两端密封相连，且在远离金属冷凝面220的方向上支撑部230的高度逐渐递减，透光膜240分别与金属冷凝面220的上端和支撑部230的上端密封相连；操作窗口700可开合地设在支撑部230上。蒸发冷凝塔适于使太阳能通过透光膜照射到蒸发冷凝空间内，为水体蒸发提供能量，并利用金属冷凝面的快速导热性能使金属冷凝面始终与外界温度保持一致或相近，为蒸气冷凝提供局部低温环境，同时通过控制支撑面的高度变化不仅可以增大透光膜的面积、蒸发冷凝塔内的光照面积及光照时间，还有利于使形成在透光膜上的冷凝水顺着斜面导出；操作窗口适于对蒸发冷凝塔的内部结构进行观察和操作，例如内部结构的布置和出水操作等。
根据本实用新型的一个具体实施例，参考图2和图3，支撑部230可以包括第一支撑面231和两个相对设置的第二支撑面232，第二支撑面232可以与金属冷凝面220相连，第一支撑面231可以与金属冷凝面相对设置并与两个第二支撑面232相连，其中第一支撑面231和第二支撑面232可以一体成型，由此可以更有利于调控第一蒸发冷凝塔的空间结构。进一步地，操作窗口700可以设在第二支撑面232上或设在第一支撑面231上，若装置较大，操作窗口700还可以设在透光膜240上，由此可以更有利于对蒸发冷凝塔的内部结构进行观察和操作。
根据本实用新型的再一个具体实施例，可集成的太阳能清洁水生产装置可以进一步包括密封条，其中密封条适于在操作窗口关闭后对操作窗口进行密封，由此可以进一步确保蒸发冷凝塔的气密性。进一步地，密封条可以为橡胶条或硅胶条，由此可以进一步提高对操作窗口的密封效果。
根据本实用新型的又一个具体实施例，透光膜240的透光率可以不低于85％，例如可以为85％、88％、90％、92％、95％、97％、98％或99％等，发明人发现，若透光膜的透光率过低，不利于太阳光的吸收，本实用新型中通过选用具有上述透光率的透光膜，可以显著提高透过透光膜照射到蒸发冷凝塔内的光照强度，从而能够进一步提高蒸发冷凝效率和清洁水的产水量。
根据本实用新型的又一个具体实施例，透光膜240的表面可以形成有亲水层或亲水结构，或者透光膜240的表面可以贴有亲水膜，发明人发现，水汽在透光膜表面凝结成小水滴后会形成雾气，降低透光膜透光率，进而影响光照强度和后续水的蒸发，本实用新型中通过对透光膜进行超亲水化处理使透光膜本体表面形成亲水层或亲水结构，或者在透光膜朝向蒸发冷凝塔内的表面贴附透明亲水膜，可以使水汽在透光膜冷凝后在透光膜表面充分铺展开，形成均匀的水膜，从而大大降低透光膜上的水分对透光率的影响，确保透光膜具有较高的透光强度。
根据本实用新型的又一个具体实施例，本实用新型中金属冷凝面220的材质并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。例如，金属冷凝面可以为铜冷凝面、铝冷凝面、银冷凝面或铁冷凝面等，由此可以进一步提高金属冷凝面的导热效率，使金属冷凝面与外界环境的温度更为接近，从而能够进一步提高冷凝效率。
根据本实用新型的又一个具体实施例，支撑部230可以为透明支撑部，由此可以进一步提高照射到蒸发冷凝塔内的光照强度，从而能够进一步提高蒸发冷凝效率和清洁水的产水量。
光热材料层300和多个引水条400
根据本实用新型的实施例，如图4和图5所示，光热材料层300布置在泡沫底座100的上表面且位于蒸发冷凝塔100内，光热材料层300表面设有多个引水孔310；多个引水条400与光热材料层300相连并穿过引水孔310和泡沫底座100。其中，引水条适于将待处理水引到光热材料层上并对待处理水起到一定的过滤作用，光热材料层适于将太阳能转化为热能，加热铺展在光热材料层上的水体，从而使水体蒸发。
根据本实用新型的一个具体实施例，光热材料层300的表面可以分布有金属纳米颗粒和/或还原后的氧化石墨烯和/或碳黑，由此可以更进一步地提高光热材料层将光能转化为热能效率，从而能够进一步提高待处理水的蒸发效率和冷凝水的出水率。
根据本实用新型的再一个具体实施例，光热材料层300可以曲折布置在泡沫底座100的上表面，由此可以进一步提高光热材料层的表面积，从而能够进一步提高对待处理水的处理量。
根据本实用新型的又一个具体实施例，引水条400可以由亲水材料制成，例如引水条可以为亲水纤维、脱脂棉或无纺布等制作的棉棒或棉布条，由此可以使引水条具有较好的吸水性和过滤性。
隔热层500
根据本实用新型的实施例，如图1、图3和图5所示，隔热层500设在金属冷凝面220与光热材料层300之间并沿金属冷凝面220的长度方向布置，隔热层500与金属冷凝面200的端部相连且隔热层500与金属冷凝面220之间形成有空气层510，隔热层500的下端面高于泡沫底座100且隔热层500的上端面低于金属冷凝面220的上端面。隔热层500适于将蒸发冷凝空间210分隔为冷凝区211和蒸发区212，由此不仅可以大大降低金属冷凝面的导热作用对蒸发区的降温作用，确保蒸发区内具有较高的温度，提高水的蒸发效率，还可以避免冷凝区温度过高影响冷凝效果，从而能够促使热蒸汽快速流向冷凝区进行冷凝，从而能够显著提高蒸发冷凝效率和清洁水产水量。
根据本实用新型的一个具体实施例，隔热层500可以为聚氨酯发泡材料层、岩棉板、聚苯板或玻璃纤维棉层，由此可以确保隔热层具有更低的传热系数，从而能够进一步降低蒸发区和冷凝区的传热效果，确保蒸发冷凝效率。
根据本实用新型的再一个具体实施例，如图4所示，金属冷凝面220和隔热层500在朝向空气层510的方向上分别独立的伸出有多个交错分布地金属条800和/或金属片800，由此可以进一步提高冷凝面的表面积，进而能够进一步提高冷凝效率。优选地，金属条可以为铜条、铝条、银条或铁条等，金属片可以为铜片、铝片、银片或铁片等，由此可以提高冷凝效率。
根据本实用新型的又一个具体实施例，金属条800和/或金属片800可以斜向下布置，由此可以进一步有利于冷凝水导出。
挡板600
根据本实用新型的实施例，如图4和图5所示，挡板600设在隔热层500与光热材料层300之间并围绕在光热材料层300的边缘外，且挡板600与蒸发冷凝塔200的内表面和泡沫底座上表面形成集水槽610，集水槽610上设有两个穿过蒸发冷凝塔200的输水口611，两个输水口611分别位于蒸发冷凝塔200相对的两个侧面上，优选对称设置。挡板适于形成集水槽并将集水槽与光热材料层分隔开，避免冷凝水与光热材料层上的水体接触。其中，输水口可以外接水管，将冷凝产生的水导出。当大规模集成时，相邻之间的两个装置的集水槽可以利用水管并通过输水口相连，由此可以将各个装置的冷凝水汇总并导出。
根据本实用新型的一个具体实施例，如图4所示，挡板600的上端面可以高于隔热层500的下端面。由此不仅可以使冷凝区的冷凝水充分导出，还可以进一步提高隔热层的隔热效果。
根据本实用新型的实施例，利用可集成的太阳能清洁水生产装置进行太阳能清洁水生产时，可以使整个装置浮在待处理水面上，使引水条与水体接触，利用引水条的毛细作用将水引到光热材料层上，水分在光热材料表面铺展开，太阳光通过透光膜照射到光热材料层上，光热材料层将太阳能转化为热能，加热铺展在光热材料层上的水体从而使水体蒸发，水分蒸发后，水汽上升进入冷凝区，水汽在金属冷凝面和/或金属条和/或金属片上遇冷凝结，变成水滴，流到集水槽内，最后通过输水口将收集的水取出。
需要说明的是，本实用新型中所述的“上”、“下”、“上表面”、“上端面”、“下端面”是基于图1所示的“从下到上”的方向而言的，所述“内表面”是基于蒸发冷凝空间而言的，所述蒸发冷凝空间内部为内，空间外部为外。
综上所述，本实用新型上述实施例的可集成的太阳能清洁水生产装置至少具有以下优点：(1)结构简单、成本低，且绿色无污染；(2)可以采用引水条将待处理水引到光热材料层上，光热材料层不与待处理水的水面直接接触，由此不仅可以有效避免光热材料层与过多的待处理水接触而影响水的蒸发效率，还可以对待处理水起到一定的过滤作用，避免待处理水中的颗粒物等杂质被引到光热材料层上；(3)在使用过程中不需要额外的能量输入，仅需将装置置于有阳光的水面即可快速出水，不需要对海水或污水进行预处理，不仅使用方便，而且节能环保；(4)蒸发冷凝塔中可以通过隔热层将蒸发冷凝空间分隔为冷凝区和蒸发区，在蒸发区光热材料层通过光热转换将水转换为水蒸气，温度相对较高，在冷凝区金属冷凝面导热快，与空气直接接触可以使冷凝区与外界温度保持一致或相近，温度相对较低，由此可以促使热蒸汽快速流向冷凝区进行冷凝，从而能够显著提高蒸发冷凝效率和清洁水产水量；(5)可以利用连接件对多个装置进行集成，当需要大面积污水净化或海水淡化时，可以进行大规模集成；(6)可以广泛应用于海水淡化或污染水处理领域。
根据本实用新型的第二个方面，本实用新型提出了一种太阳能清洁水生产系统。根据本实用新型的实施例，如图6所示，该系统包括多个上述太阳能清洁水生产装置，多个太阳能清洁水生产装置通过第一连接件和第二连接件相连。该系统具有绿色无污染、不需要额外的能量输入、具有冷凝结构、清洁水产水效率高等优点，可广泛应用于海水淡化或污水处理领域。
根据本实用新型的一个具体实施例，多个太阳能清洁水生产装置对应位置的连接件可以相同，即第一连接件和第二连接件在不同太阳能清洁水生产装置中的设置位置均相同，由此可以进一步有利于提高太阳能清洁水生产系统的稳定性。
根据本实用新型的再一个具体实施例，相邻两个太阳能清洁水生产装置的输水口通过水管连接，由此可以将各个装置的冷凝水汇总并导出。
综上所述，本实用新型上述实施例的太阳能清洁水生产系统至少具有以下优点：(1)结构简单、成本低，且绿色无污染；(2)可以采用引水条将待处理水引到光热材料层上，光热材料层不与待处理水的水面直接接触，由此不仅可以有效避免光热材料层与过多的待处理水接触而影响水的蒸发效率，还可以对待处理水起到一定的过滤作用，避免待处理水中的颗粒物等杂质被引到光热材料层上；(3)在使用过程中不需要额外的能量输入，仅需将装置置于有阳光的水面即可快速出水，不需要对海水或污水进行预处理，不仅使用方便，而且节能环保；(4)蒸发冷凝塔中可以通过隔热层将蒸发冷凝空间分隔为冷凝区和蒸发区，在蒸发区光热材料层通过光热转换将水转换为水蒸气，温度相对较高，在冷凝区金属冷凝面导热快，与空气直接接触可以使冷凝区与外界温度保持一致或相近，温度相对较低，由此可以促使热蒸汽快速流向冷凝区进行冷凝，从而能够显著提高冷凝效率和清洁水产水量；(5)可以广泛应用于海水淡化或污染水处理领域，且适于进行大面积污水净化或海水淡化处理。需要说明的是，上述针对可集成的太阳能清洁水生产装置所描述的特征和效果同样适用于该太阳能清洁水生产系统，此处不再一一赘述。
在本实用新型中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (17)
1.一种可集成的太阳能清洁水生产装置，其特征在于，包括：
泡沫底座，所述泡沫底座的侧面上设有第一连接件和可与所述第一连接件匹配相连的第二连接件；
蒸发冷凝塔，所述蒸发冷凝塔设在所述泡沫底座上，所述蒸发冷凝塔与所述泡沫底座上表面之间形成有蒸发冷凝空间，所述蒸发冷凝塔包括金属冷凝面、支撑部和透光膜，所述支撑部与所述金属冷凝面的两端密封相连，且在远离所述金属冷凝面的方向上所述支撑部的高度逐渐递减，所述透光膜分别与所述金属冷凝面的上端和所述支撑部的上端密封相连；
光热材料层，所述光热材料层布置在所述泡沫底座的上表面且位于所述蒸发冷凝塔内，所述光热材料层表面设有多个引水孔；
多个引水条，多个所述引水条与所述光热材料层相连并穿过所述引水孔和所述泡沫底座；
隔热层，所述隔热层设在所述金属冷凝面与所述光热材料层之间并沿所述金属冷凝面的长度方向布置，所述隔热层与所述金属冷凝面的端部相连且所述隔热层与所述金属冷凝面之间形成有空气层，所述隔热层的下端面高于所述泡沫底座且所述隔热层的上端面低于所述金属冷凝面的上端面；
挡板，所述挡板设在所述隔热层与所述光热材料层之间并围绕在所述光热材料层的边缘外，且所述挡板与所述蒸发冷凝塔的内表面和所述泡沫底座上表面形成集水槽，所述集水槽上设有两个穿过所述蒸发冷凝塔的输水口，两个所述输水口分别位于所述蒸发冷凝塔相对的两个侧面上；
操作窗口，所述操作窗口可开合地设在所述支撑部或所述透光膜上。
2.根据权利要求1所述的太阳能清洁水生产装置，其特征在于，所述泡沫底座上设有至少一个操作把手，且所述操作把手位于所述蒸发冷凝塔外。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能清洁水生产装置，其特征在于，所述泡沫底座为六面体结构，所述泡沫底座的每个侧面上分别独立地设有所述第一连接件和/或所述第二连接件，且相对的两个所述侧面上所述第一连接件与所述第二连接件相对布置。
4.根据权利要求3所述的太阳能清洁水生产装置，其特征在于，所述泡沫底座的每个侧面上分别独立地设有一个所述第一连接件和一个所述第二连接件。
5.根据权利要求1所述的太阳能清洁水生产装置，其特征在于，所述支撑部包括第一支撑面和两个相对设置的第二支撑面，所述第二支撑面与所述金属冷凝面相连，所述第一支撑面与所述金属冷凝面相对设置并与两个所述第二支撑面相连，所述操作窗口设在所述第一支撑面或所述第二支撑面或所述透光膜上。
6.根据权利要求1或5所述的太阳能清洁水生产装置，其特征在于，进一步包括密封条，所述密封条适于密封所述操作窗口。
7.根据权利要求1所述的太阳能清洁水生产装置，其特征在于，所述透光膜的透光率不低于85％。
8.根据权利要求1或7所述的太阳能清洁水生产装置，其特征在于，所述透光膜的表面形成有亲水层或亲水结构，或者所述透光膜表面贴有亲水膜。
9.根据权利要求1所述的太阳能清洁水生产装置，其特征在于，所述金属冷凝面为铜冷凝面、铝冷凝面、银冷凝面或铁冷凝面。
10.根据权利要求1所述的太阳能清洁水生产装置，其特征在于，所述光热材料层表面分布有金属纳米颗粒和/或还原后的氧化石墨烯和/或碳黑。
11.根据权利要求1或10所述的太阳能清洁水生产装置，其特征在于，所述光热材料层曲折布置在所述泡沫底座的上表面。
12.根据权利要求1所述的太阳能清洁水生产装置，其特征在于，所述隔热层为聚氨酯发泡材料层、岩棉板、聚苯板或玻璃纤维棉层。
13.根据权利要求1所述的太阳能清洁水生产装置，其特征在于，所述金属冷凝面和所述隔热层在朝向所述空气层的方向上分别独立的伸出有多个交错分布地金属条和/或金属片。
14.根据权利要求1所述的太阳能清洁水生产装置，其特征在于，所述挡板的上端面高于所述隔热层的下端面。
15.一种太阳能清洁水生产系统，其特征在于，包括多个权利要求1～14中任一项所述的太阳能清洁水生产装置，多个所述太阳能清洁水生产装置通过所述第一连接件和所述第二连接件相连。
16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，多个所述太阳能清洁水生产装置对应位置的连接件相同。
17.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，相邻两个所述太阳能清洁水生产装置的输水口通过水管连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020049151.7U CN211770393U (zh) | 2020-01-10 | 2020-01-10 | 可集成的太阳能清洁水生产装置与太阳能清洁水生产系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020049151.7U CN211770393U (zh) | 2020-01-10 | 2020-01-10 | 可集成的太阳能清洁水生产装置与太阳能清洁水生产系统 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN211770393U true CN211770393U (zh) | 2020-10-27 |
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| CN202020049151.7U Active CN211770393U (zh) | 2020-01-10 | 2020-01-10 | 可集成的太阳能清洁水生产装置与太阳能清洁水生产系统 |
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|---|---|
| CN (1) | CN211770393U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113880174A (zh) * | 2021-10-13 | 2022-01-04 | 西交利物浦大学 | 一种光热净水器及其应用 |
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2020
- 2020-01-10 CN CN202020049151.7U patent/CN211770393U/zh active Active
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