CN217264922U - 一种利用太阳能进行高效海水淡化的装置 - Google Patents

一种利用太阳能进行高效海水淡化的装置 Download PDF

Info

Publication number
CN217264922U
CN217264922U CN202123335383.2U CN202123335383U CN217264922U CN 217264922 U CN217264922 U CN 217264922U CN 202123335383 U CN202123335383 U CN 202123335383U CN 217264922 U CN217264922 U CN 217264922U
Authority
CN
China
Prior art keywords
seawater
condenser
solar energy
shell
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202123335383.2U
Other languages
English (en)
Inventor
王娟
万鹏磊
兰小奇
刘维屏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang University ZJU
Original Assignee
Zhejiang University ZJU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang University ZJU filed Critical Zhejiang University ZJU
Priority to CN202123335383.2U priority Critical patent/CN217264922U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN217264922U publication Critical patent/CN217264922U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124—Water desalination
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124—Water desalination
    • Y02A20/138—Water desalination using renewable energy
    • Y02A20/142—Solar thermal; Photovoltaics
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/20—Controlling water pollution; Waste water treatment
    • Y02A20/208—Off-grid powered water treatment
    • Y02A20/212—Solar-powered wastewater sewage treatment, e.g. spray evaporation

Landscapes

  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种利用太阳能进行高效海水淡化的装置，包括：能够漂浮在海水表面的壳体；设置在所述壳体底部的海水蒸发器件；设置在所述壳体内的冷凝器；与所述冷凝器连接的导热管，所述的导热管穿过所述壳体的底部；设置在所述冷凝器下方的冷凝水收集盒。该装置能够漂浮在水上，吸收太阳能，产生蒸汽，并在冷凝器上冷凝，滴落在收集器中产生淡水。利用导热管把冷凝片的热量传入下方水体中，降低冷凝面的温度，从而增大蒸发器与冷凝器的温差，加快淡水的产生速率。

Description

一种利用太阳能进行高效海水淡化的装置
技术领域
本实用新型涉及海水淡化领域，具体涉及一种利用太阳能进行高效海水淡化的装置。
背景技术
利用太阳能蒸发进行海水淡化的过程包括吸收光能用于产生水蒸气，以及冷凝收集水蒸气的过程。目前较好的吸收光能用于产生水蒸气的方法是界面蒸发法。界面蒸发法的光能吸收、光热转换和水蒸发仅发生在一个界面上，与传统的蒸发方式相比，可以减少热量向水体的传递，减少热量损失，从而更有效地利用光热转化产生的热能产生水蒸气。
目前的使用太阳能蒸发海水进行淡化的系统，收集冷凝水的效率一般不高。最普遍的方法是仅仅用玻璃顶盖冷凝水，但是装置运行过程中玻璃顶盖的温度可能会很高，严重阻碍了冷凝水的产生。一些装置使用某种方法为冷凝面进行冷却，如使用循环水泵产生流动的水进行降温，但是这些方法需要投入额外的能源，不能做到仅仅使用太阳能进行海水淡化。
实用新型内容
本实用新型提供了一种利用太阳能进行高效海水淡化的装置。该装置可以漂浮在海水表面运行，仅需要从外界输入太阳能，即可产生淡水。装置使用海水为冷凝面进行冷却，可以比传统的太阳能蒸发淡化装置产生更多的淡水。
一种利用太阳能进行高效海水淡化的装置，包括：
能够漂浮在海水表面的壳体；
设置在所述壳体底部的海水蒸发器件；
设置在所述壳体内的冷凝器；
与所述冷凝器连接的导热管，所述的导热管穿过所述壳体的底部；
设置在所述冷凝器下方的冷凝水收集盒。
本实用新型中，该装置能够漂浮在水上，吸收太阳能，产生蒸汽，并在冷凝器上冷凝，滴落在收集器中产生淡水。利用导热管把冷凝片的热量传入下方水体中，降低冷凝面的温度，从而增大蒸发器与冷凝器的温差，加快淡水的产生速率。
以下作为本实用新型的优选技术方案：
所述的壳体的底面和四个侧面采用泡沫塑料制成的外壁。四周和底部均由泡沫塑料组成。底部有一个开口用于容纳海水蒸发器件。并让下方海水渗入并接触蒸发器件。开口下方有泡沫塑料制成的隔板，在允许海水透过的同时防止海水蒸发器件掉落。
所述的壳体的底部设有开口，该开口处设置有隔板，所述的海水蒸发器件安装在所述开口处的隔板上。
所述的海水蒸发器件设置在所述壳体的底部内侧，并与所述壳体的底部外侧连通，让下方海水渗入并接触蒸发器件。开口下方有泡沫塑料制成的隔板，在允许海水透过的同时防止海水蒸发器件掉落。
所述的壳体的顶面为采用透明玻璃的坡面屋顶，两片倾斜透明的玻璃作为装置顶部，以允许阳光充分透过。
海水蒸发器件可以使用黑色的木头，或者其他可吸收太阳光能的亲水多孔材料。
所述的冷凝器为4个，位于所述壳体内的四角。壳体内四角有冷凝器，用于冷凝内部的水蒸气。冷凝器可以使用铜片、铝片等，也可以使用示例的铝制鳍片。冷凝器与导热铜管使用导热硅脂连接。导热铜管穿过装置底部并突出10～20cm(优选约15cm)。冷凝器下方有可拆卸的用于接受滴落的冷凝水的容器(即冷凝水收集盒)。
与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：
(1)本实用新型首次使用用于海水淡化的海水本身作为冷却源为产生冷凝水的冷凝面降温，而无需提供额外的能量或冷却源。
(2)与使用玻璃顶盖进行冷凝相比，本实用新型能以更高的速率产生淡水。
(3)与传统的需要在每次使用前打开装置并放入海水的装置相比，本实用新型可以漂浮在海水表面并自发利用海水。
附图说明
图1为本实用新型利用太阳能进行高效海水淡化的装置的结构示意图。
图2为本实用新型利用太阳能进行高效海水淡化的装置的外观整体结构示意图。
图3为装置实物的使用示例的相关数据。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型利用太阳能进行高效海水淡化的装置作进一步详细描述。
如图1所示，一种利用太阳能进行高效海水淡化的装置，装置正面和有侧面的外壁以及部分顶面，被移出以漏出内部结构，具体包括：能够漂浮在海水表面的壳体5；设置在壳体5底部的海水蒸发器件1；设置在壳体5内的冷凝器4；与冷凝器4连接的导热管2，导热管2穿过壳体1的底部；设置在冷凝器4下方的冷凝水收集盒3。
壳体5的底面和四个侧面采用泡沫塑料制成的外壁。四周和底部均由泡沫塑料组成。底部有一个开口用于容纳海水蒸发器件1。并让下方海水渗入并接触蒸发器件1。开口下方有泡沫塑料制成的隔板，在允许海水透过的同时防止海水蒸发器件掉落。壳体5的底部设有开口，该开口处设置有隔板，海水蒸发器件1安装在开口处的隔板上。
海水蒸发器件1设置在壳体5的底部内侧，并与壳体5的底部外侧连通，让下方海水渗入并接触蒸发器件1。开口下方有泡沫塑料制成的隔板，在允许海水透过的同时防止海水蒸发器件掉落。
壳体5的顶面为采用透明玻璃的坡面屋顶，两片倾斜透明的玻璃作为装置顶部，以允许阳光充分透过。
海水蒸发器件1可以使用黑色的木头，或者其他可吸收太阳光能的亲水多孔材料。
冷凝器4为4个，位于壳体5内的四角。壳体5内四角有冷凝器，用于冷凝内部的水蒸气。冷凝器4可以使用铜片、铝片等，也可以使用示例的铝制鳍片。冷凝器4与导热管2(具体用导热铜管)使用导热硅脂连接。导热铜管穿过装置底部并突出约15cm。冷凝器4下方有可拆卸的用于接受滴落的冷凝水的容器(即冷凝水收集盒3)。
海水蒸发器件1，要求能够吸收太阳光并产生足够的热量使海水蒸发。任何满足此条件的器件都可以作为本实用新型的蒸发器。具体如使用 4cm*4mm*5mm的巴尔沙木块切割成图中的形状后浸泡墨水并烘干制成。导热管2，使用合适尺寸的导热铜管弯曲制成。用于收集冷凝水的盒子(即冷凝水收集盒3)，可以用泡沫塑料制成。冷凝器4用于使水蒸气冷凝成为液态淡水。使用导热较强的材料。具体可使用铝制成的鳍片结构。图中外壁的正面和右侧面被移出，以显示内部结构。壳体5主体由泡沫塑料制成，顶盖为透明的玻璃。底部中央有一个开口用于容纳蒸发器。开口下方有一个挡板用于阻挡蒸发器掉落。挡板与开口间有缝隙用于允许海水渗入。图中的示例使用导热硅脂连接导热管和冷凝器，以提高热量传导效率。
图2为组装完成的装置模型图。
图3为装置实物的使用示例的相关数据。装置在2021年9月的晴天被放置在浙江杭州室外的天然湖水上并从9:00到17:00进行淡化。装置实物表明装置能够漂浮在水面上并让太阳光透过。图3b为室外天然水体实验时的环境条件(太阳照射强度、气温、湖水温度)。太阳光照约800Wm-2，气温和水体温度都处于30℃～34℃。图3c为连续9次试验中的淡水收集速率。图中数据显示了装置按照蒸发器面积计算的淡化速率保持在1.00～1.2kg/m2/h1范围。表明装置在多次使用过程中能保持稳定性能。
(1)本实用新型的装置使用过程
选择光照充足的时期。打开玻璃顶盖，放入接收冷凝水的容器。关闭玻璃顶盖。玻璃顶盖与装置之间的缝隙可用胶带密封。将装置放置在水面上。在一段时间后收回装置。打开玻璃顶盖，取出用于接受冷凝水的容器，得到淡水。
(2)实施效果示例
在9月的杭州一个晴天将装置放在水面，从上午9:00运行到下午17:00，共能收集到淡水约50g。
示例例证明本装置能漂浮在海水表面，仅需要充足的光照而不需要额外输入能源，能够产生质量可观的淡水。
以上所述的具体实施方式对本实用新型的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本实用新型的最优选实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种利用太阳能进行高效海水淡化的装置，其特征在于，包括：
能够漂浮在海水表面的壳体；
设置在所述壳体底部的海水蒸发器件；
设置在所述壳体内的冷凝器；
与所述冷凝器连接的导热管，所述的导热管穿过所述壳体的底部；
设置在所述冷凝器下方的冷凝水收集盒。
2.根据权利要求1所述的利用太阳能进行高效海水淡化的装置，其特征在于，所述的壳体的底面和四个侧面采用泡沫塑料制成的外壁。
3.根据权利要求1所述的利用太阳能进行高效海水淡化的装置，其特征在于，所述的壳体的底部设有开口，该开口处设置有隔板，所述的海水蒸发器件安装在所述开口处的隔板上。
4.根据权利要求1所述的利用太阳能进行高效海水淡化的装置，其特征在于，所述的海水蒸发器件设置在所述壳体的底部内侧，并与所述壳体的底部外侧连通。
5.根据权利要求1所述的利用太阳能进行高效海水淡化的装置，其特征在于，所述的壳体的顶面采用透明玻璃的坡面屋顶，两片倾斜透明的玻璃作为壳体的顶面。
6.根据权利要求1所述的利用太阳能进行高效海水淡化的装置，其特征在于，所述的海水蒸发器件为木头，或者可吸收太阳光能的亲水多孔材料。
7.根据权利要求1所述的利用太阳能进行高效海水淡化的装置，其特征在于，所述的冷凝器为4个，位于所述壳体内的四角。
8.根据权利要求1所述的利用太阳能进行高效海水淡化的装置，其特征在于，所述的冷凝器与导热管使用导热硅脂连接，所述的导热管穿过壳体底部并突出10～20cm。
CN202123335383.2U 2021-12-28 2021-12-28 一种利用太阳能进行高效海水淡化的装置 Active CN217264922U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202123335383.2U CN217264922U (zh) 2021-12-28 2021-12-28 一种利用太阳能进行高效海水淡化的装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202123335383.2U CN217264922U (zh) 2021-12-28 2021-12-28 一种利用太阳能进行高效海水淡化的装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN217264922U true CN217264922U (zh) 2022-08-23

Family

ID=82891688

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202123335383.2U Active CN217264922U (zh) 2021-12-28 2021-12-28 一种利用太阳能进行高效海水淡化的装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN217264922U (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114426316A (zh) * 2021-12-28 2022-05-03 浙江大学 一种利用太阳能进行高效海水淡化的装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114426316A (zh) * 2021-12-28 2022-05-03 浙江大学 一种利用太阳能进行高效海水淡化的装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3698730B2 (ja) 淡水化装置及びその運転方法
CN103739029B (zh) 一种太阳能聚光式蒸馏海水淡化装置
CN112978834B (zh) 一种水面漂浮式冷凝器太阳能海水淡化装置
WO2013134553A1 (en) Apparatus and method for vapor driven absorption heat pumps and absorption heat transformer with applications
CN109630996A (zh) 一种基于界面蒸发的高效太阳能蒸汽发生器
CN217264922U (zh) 一种利用太阳能进行高效海水淡化的装置
CN110563064A (zh) 一种界面加热的太阳能蒸馏装置
CN112340799B (zh) 一种双面加热式太阳能光伏/热海水淡化装置
CN113896269A (zh) 一种基于界面蒸发的高效太阳能海水淡化装置
CN113149105A (zh) 一种基于辐射制冷-相变蓄冷的浮式海水淡化装置
CN101767840A (zh) 高效节能型太阳能淡化海(咸)水技术
CN212609646U (zh) 一种光热蒸发和余热回收一体化装置
CN117647019A (zh) 一种太阳能界面蒸发器件及其制备方法和应用
CN114604923B (zh) 一种光热光电一体式集热管海水淡化装置
CN115745058B (zh) 一种GeSe基太阳能热蒸发海水淡化系统
CN111977734A (zh) 一种光热蒸发和余热回收一体化装置及其应用
CN114426316A (zh) 一种利用太阳能进行高效海水淡化的装置
CN216377553U (zh) 一种基于cpc集热的太阳能海水淡化与透明辐射冷凝器相结合的全天淡水收集系统
CN111895662B (zh) 一种自动排水控制的太阳能集热装置
CN211733892U (zh) 一种界面加热的太阳能蒸馏装置
CN111018227B (zh) 自适应太阳能海水淡化装置
JPS56127148A (en) Vacuum tube type solar heat collector
CN217708931U (zh) 一种利用太阳能的净水制备和高效收集装置
CN220745496U (zh) 一种漂浮式太阳能水电联产装置
RU2675486C1 (ru) Способ получения воды из воздуха

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant