[实用新型]空气凝水式太阳能淡水收集器

说明书

技术领域

本实用新型属于淡水制备装置，特别涉及一种空气凝水式太阳能淡水收集器。

背景技术

现在世界范围内各方面用水需求量都在逐年增大，而地球上的淡水资源十分有限。解决淡水问题是一个关键而迫切的任务。

淡水资源少，用水需求量大这一问题要得到缓解，就需要更高要求、更高效率、适应范围更广的淡水收集技术。国际上最著名的节水技术当选以色列。以色列的空气凝水技术，仅靠自然水汽凝结收集露水的方完成淡水收集的任务。受于环境的局限性，这种仅仅靠自然现象的淡水收集技术不能适用于更多的区域。而国内目前空气凝水技术还处在起步阶段，没有一种高效可行的淡水收集方法投入到实际生活生产中。

新型的淡水收集装置应具备以下功能：能够实现物理方法集水；能够在多种环境下收集淡水；高工作效率，能量自给；实现自动化。

发明内容

本实用新型提供了一种空气凝水式太阳能淡水收集器，利用暖湿水汽遇冷会凝结为液态水的物理原理，由空气压差带动空气遇到制冷降温结构，湿空气中水汽冷凝进入储水箱，最终实现收集淡水，主要用于干旱缺水地区获取淡水资源，

本实用新型采用的技术方案为：

该集水器主体分为上下两部分，上半部分为太阳能电池板支撑构架，太阳能电池板支撑构架上设置若干个用来布置太阳能电池板的四边形镂孔，可升降的太阳能电池板的形状与尺寸与镂孔匹配；集水器的下半部分为制冷降温结构，整体呈半球状，内壁贴覆半导体制冷片，外壁设置不规则的褶皱凸起；所述太阳能电池板与蓄电池连接，蓄电池与半导体制冷片连接；制冷降温结构的底部外缘设置集水槽，并通过出水管与储水装置连接。

所述半导体制冷片的冷端贴在制冷降温结构的内壁上，并在制冷降温结构内设置用以引导空气的流动的风扇。

所述制冷降温结构的外表面覆有疏水材料。

所述疏水材料为纳米粒子与氟碳树脂组成的胶体，厚度为50纳米，静态接触角大于150度，滚动角小于10度，透光率损失小于等于1%。

所述太阳能电池板安装在双轴追光装置上。

本实用新型的有益效果为：

该集水器结构简单，制造成本低，并可根据环境、人员情况等小型化，便于个人携带。该集水器能够实现物理方法集水，工作效率高，由太阳能电池板实现能量自给，同时可以实现自动化控制。这样的淡水收集器，适合于海岛、滨海或盐湖沿岸的缺水地区甚至西部缺水地区使用，尤其适用于干旱地区、野外工作群体。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为制冷降温结构不带风扇时的半剖示意图；

图3为制冷降温结构带风扇和基座时的半剖示意图。

图中标号：

1-太阳能电池板支撑构架；2-制冷降温结构；3-半导体制冷片；4-集水槽；5-出水管；6-风扇。

具体实施方式

本实用新型提供了一种空气凝水式太阳能淡水收集器，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，该集水器主体分为上下两部分，上半部分为太阳能电池板支撑构架1，太阳能电池板支撑构架1上设置若干个用来布置太阳能电池板的四边形镂孔，可升降的太阳能电池板的形状与尺寸与镂孔匹配。考虑到昼夜不同的环境因素，白天为避免阳光直射制冷凝结装置，将太阳能电池板闭合，阻止阳光从镂空处穿入，避免不必要的能源耗散；而在夜间，为了方便露水的形成，有必要在垂直方向上加强空气的流动，增加空气与制冷降温结构的接触，这时镂孔就能起到极大的促进作用。太阳能电池板安装在双轴追光装置上，能够实现自动追光。

集水器的下半部分为制冷降温结构2，整体呈半球状，内壁贴覆半导体制冷片3，外壁设置不规则的褶皱凸起，用来制冷凝结淡水，是执行结构也是凝结水的收集部分，这样的凝结面有利于微小液滴的集聚，减小再次蒸发。半导体制冷片3冷端贴在制冷降温结构2的内壁上，并在制冷降温结构3内设置风扇6用以引导空气的流动，利用被制冷片冷端降温后的空气为热端散热。制冷降温结构的外表面覆有疏水材料，该疏水材料为一种纳米粒子与氟碳树脂组成的胶体，厚度为50纳米，静态接触角大于150度，滚动角小于10度，透光率损失小于等于1%，可以减小空气流动中的阻力同时可以使凝结在其表面的微小液滴迅速汇集。该疏水表面可以使凝结面温度降低，使制冷产生的热量及时释放，为湿空气中水蒸气的凝结创造更好的温度、压力条件，同时与水滴间的摩擦极小，使小液滴能够以Cassie态在凝结面上凝结。