CN215403209U - 一种简易、便捷的太阳能净水装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及太阳能光热利用技术领域,具体涉及一种简易、便捷的太阳能净水装置,该装置包括储水箱、支架、蒸发箱、净水收集瓶、第一温湿度计、第二温湿度计和多功能电子天平,所述储水箱与蒸发箱通过硅胶进水管和不锈钢进水管相连接,所述硅胶进水管和不锈钢进水管的连接处安装有进水阀门,所述蒸发箱与净水收集瓶之间通过硅胶出水管连接,所述蒸发箱内放置有蒸发槽,所述蒸发槽的顶部放置有光热材料;所述不锈钢进水管的一端与硅胶进水管连接;其有益效果是:本实用新型的装置简易,易于控制操作,该装置适用于任何实验室常规的太阳能驱动界面蒸发实验,成本低廉,制作简单,实验室可自行制作。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能光热利用技术领域,具体涉及一种简易、便捷的太阳能净水装置。
背景技术
太阳能驱动界面蒸发是化学实验室常用的一种模拟海水淡化的实验手段,其原理是太阳能由太阳吸收器(光热材料)吸收,并转化成热能来加热液体水而产生水蒸汽。随着人口持续增长、工农业快速发展,日益严重的水资源短缺已经对人类社会可持续发展造成了严重的影响。海水淡化技术是目前解决水资源短缺最直接、最有效的方法之一。虽然海水资源取之不尽、用之不竭,但由于盐类和多种物质含量过高,远远超过饮用水卫生指标,并不能供人类直接饮用。所以世界各地都陆续建立了各种不同地海水淡化工程,目前有20多种海水淡化技术,其中50%以上都是采用膜技术淡化,但膜寿命短,抗污染性能差,反渗透膜、高压泵、能量回收装置需定期更换。化学和生物技术也被经常用于海水淡化,但都易造成二次污染、成本高、占地面积大所产淡水水质较差。因此设计一种简单、高效的海水淡化装置十分重要。
然而,将可行性变成现实的应用,太阳能界面蒸发技术还需要解决以下三个问题:一是如何利用简单的装置,尽可能收集到更多的太阳能?二是如何实现将收集到的能量高效的将水蒸发成水蒸汽?三是如何回收由水蒸汽冷凝过程所释放的热量?
实用新型内容
为解决上述背景技术中提出的问题,本实用新型提供了一种简易、便捷的太阳能净水装置,通过太阳能驱动界面的蒸发系统,将太阳能与热能的能量转换定位在空气/液体界面上,进而减少热损失并提高能量转换效率、减少污染、安全可靠,自行制作成本较低,装置简单适于,能在普通化学,实验室推广普及。
为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
一种简易、便捷的太阳能净水装置,其特征在于:该装置包括储水箱1、支架2、蒸发箱7、净水收集瓶11、第一温湿度计3、第二温湿度计13和多功能电子天平12,所述储水箱1与蒸发箱7通过硅胶进水管4和不锈钢进水管6相连接,所述硅胶进水管4和不锈钢进水管6的连接处安装有进水阀门5,所述蒸发箱7与净水收集瓶11之间通过硅胶出水管10连接,所述蒸发箱7内放置有蒸发槽9,所述蒸发槽9的顶部放置有光热材料8;所述不锈钢进水管6的一端与硅胶进水管4连接,所述不锈钢进水管6的另一端穿入至蒸发箱7内部并放置在蒸发槽9上方,便于随时进水;所述硅胶出水管10的一端与蒸发箱7的底部连接,所述硅胶出水管10的另一端与净水收集瓶11的入口连接。
所述支架2为“ㄣ”状,所述储水箱1和蒸发箱7放置在支架2上。所述储水箱1和蒸发箱7处于不同的高度,使置于上方的储水箱1便于通过进水管将水输送至下方的蒸发箱7。
所述蒸发箱7是由六块高透明有机玻璃组成。所述蒸发箱采用的是六面有机玻璃罩,在阳光的照射下,可以同时从五个不同的面收集大量能量,从而提高蒸发效率。
所述蒸发箱7的四周为由2块梯形有机玻璃和2块长方形有机玻璃相连接形成一个有机玻璃罩,所述蒸发箱7顶部为一块单独倾斜放置的有机玻璃。
所述蒸发箱7整体倾斜放置于支架2上。
所述蒸发箱7顶面的玻璃独立放便摘取,同时有利于随时拿取光热材料8,并且整体和顶面都采用倾斜坡度设计,均是为了有利于快速水流动,及时收集纯净水。
所述蒸发槽9为一敞口盒体。
所述第一温湿度计3放置于地上,用于检测室外的温度和湿度,所述第二温湿度计13放置于支架2上,所述第二温湿度计13的检测探头放入蒸发箱7内部,用于检测蒸发箱7内的温度和湿度。当光照一段时间后,可对比两个温湿度计的变化。
所述多功能电子天平12置于净水收集瓶11的底部,用于观察纯净水的收集量。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:本实用新型的装置简易,易于控制操作,该装置适用于任何实验室常规的太阳能驱动界面蒸发实验,成本低廉,制作简单,实验室可自行制作。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解,并构成说明书的一部分,与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
图1为本实用新型的一种简易、便捷的太阳能净水装置的结构示意图。
图中,储水箱1,支架2,第一温湿度计3,硅胶进水管4,进水阀门5,不锈钢进水管6,蒸发箱7,光热材料8,蒸发槽9,硅胶出水管10,净水收集瓶11,多功能电子天平12,第二温湿度计13。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
一种简易、便捷的太阳能净水装置,如图1所示,该装置包括储水箱1、支架2、蒸发箱7、净水收集瓶11、第一温湿度计3、第二温湿度计13和多功能电子天平12,所述储水箱1与蒸发箱7通过硅胶进水管4和不锈钢进水管6相连接,所述硅胶进水管4和不锈钢进水管6的连接处安装有进水阀门5,所述蒸发箱7与净水收集瓶11之间通过硅胶出水管10连接,所述蒸发箱7内放置有蒸发槽9,所述蒸发槽9的顶部放置有光热材料8;所述不锈钢进水管6的一端与硅胶进水管4连接,所述不锈钢进水管6的另一端穿入至蒸发箱7内部并放置在蒸发槽9上方,便于随时进水;所述硅胶出水管10的一端与蒸发箱7的底部连接,所述硅胶出水管10的另一端与净水收集瓶11的入口连接。
所述支架2为“ㄣ”状,所述储水箱1和蒸发箱7放置在支架2上。所述储水箱1和蒸发箱7处于不同的高度,使置于上方的储水箱1便于通过进水管将水输送至下方的蒸发箱7。
所述蒸发箱7是由六块高透明有机玻璃组成。所述蒸发箱采用的是六面有机玻璃罩,在阳光的照射下,可以同时从五个不同的面收集大量能量,从而提高蒸发效率。
所述蒸发箱7的四周为由2块梯形有机玻璃和2块长方形有机玻璃相连接形成一个有机玻璃罩,所述蒸发箱7顶部为一块单独倾斜放置的有机玻璃。
所述蒸发箱7整体倾斜放置于支架2上。
所述蒸发箱7顶面的玻璃独立放便摘取,同时有利于随时拿取光热材料8,并且整体和顶面都采用倾斜坡度设计,均是为了有利于快速水流动,及时收集纯净水。
所述蒸发槽9为一敞口盒体。
所述第一温湿度计3放置于地上,用于检测室外的温度和湿度,所述第二温湿度计13放置于支架2上,所述第二温湿度计13的检测探头放入蒸发箱7内部,用于检测蒸发箱7内的温度和湿度。当光照一段时间后,可对比两个温湿度计的变化。
所述多功能电子天平12置于净水收集瓶11的底部,用于观察纯净水的收集量。
因为太阳斜射比直射的时间长,仅靠单一的平面吸收的能量肯定少于立体吸收的能量,所以本实用新型设计采用立方体的顶面和侧面吸收太阳光,实现高效的太阳能转换。
目前,已经研制了很多种类的光热材料,其中大部分都具有良好的吸光性能、自浮选性、良好的水传输通道以及制备成本低廉。光热材料漂浮在水和空气相界面,在阳光照射下材料与液体交界面的表层水样快速升温,产生淡水蒸汽,同时材料的多孔结构为蒸汽的逃逸提供了良好的通道。因为阳光照射使表层水样与下层水样产生了一个温度差,所以在下层海水冷凝成蒸汽获得淡水的同时会加热下层水样,热量被回收利用。
本实用新型的操作过程为:首先,将该装置至于室外阳光下并打开第一温湿度计3和第二温湿度计13,然后,将储水箱1中的水样通过硅胶进水管4和不锈钢进水管6输入到蒸发槽9,通过进水阀门5控制进水量,待蒸发槽9里水到一定高度后,打开蒸发箱7有玻璃顶面,将光热材料8放入蒸发槽并高度与其边缘平齐,盖上顶部有机玻璃,随后打开多功能电子天平12去皮后随时称量收集的纯净水。当光照一段时间后,可以观察到温湿度有明显的变化,光热材料收集能量后通过水蒸汽蒸发并在顶面有机玻璃冷凝生成纯净水小水珠,随着有机玻璃斜坡顺流而下,最后从硅胶出水管10流入收集瓶11以便回收利用。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种简易、便捷的太阳能净水装置,其特征在于:该装置包括储水箱(1)、支架(2)、蒸发箱(7)、净水收集瓶(11)、第一温湿度计(3)、第二温湿度计(13)和多功能电子天平(12),所述储水箱(1)与蒸发箱(7)通过硅胶进水管(4)和不锈钢进水管(6)相连接,所述硅胶进水管(4)和不锈钢进水管(6)的连接处安装有进水阀门(5),所述蒸发箱(7)与净水收集瓶(11)之间通过硅胶出水管(10)连接,所述蒸发箱(7)内放置有蒸发槽(9),所述蒸发槽(9)的顶部放置有光热材料(8);所述不锈钢进水管(6)的一端与硅胶进水管(4)连接,所述不锈钢进水管(6)的另一端穿入至蒸发箱(7)内部并放置在蒸发槽(9)上方,便于随时进水;所述硅胶出水管(10)的一端与蒸发箱(7)的底部连接,所述硅胶出水管(10)的另一端与净水收集瓶(11)的入口连接。
2.根据权利要求1所述的一种简易、便捷的太阳能净水装置,其特征在于:所述支架(2)为“ㄣ”状,所述储水箱(1)和蒸发箱(7)放置在支架(2)上。
3.根据权利要求1所述的一种简易、便捷的太阳能净水装置,其特征在于:所述蒸发箱(7)是由六块高透明有机玻璃组成。
4.根据权利要求3所述的一种简易、便捷的太阳能净水装置,其特征在于:所述蒸发箱(7)的四周为由2块梯形有机玻璃和2块长方形有机玻璃相连接形成一个有机玻璃罩,所述蒸发箱(7)顶部为一块单独倾斜放置的有机玻璃。
5.根据权利要求2所述的一种简易、便捷的太阳能净水装置,其特征在于:所述蒸发箱(7)整体倾斜放置于支架(2)上。
6.根据权利要求1所述的一种简易、便捷的太阳能净水装置,其特征在于:所述蒸发槽(9)为一敞口盒体。
7.根据权利要求1所述的一种简易、便捷的太阳能净水装置,其特征在于:所述第一温湿度计(3)放置于地上,用于检测室外的温度和湿度,所述第二温湿度计(13)放置于支架(2)上,所述第二温湿度计(13)的检测探头放入蒸发箱(7)内部,用于检测蒸发箱(7)内的温度和湿度。
8.根据权利要求1所述的一种简易、便捷的太阳能净水装置,其特征在于:所述多功能电子天平(12)置于净水收集瓶(11)的底部,用于观察纯净水的收集量。
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