[发明专利]间接吸热型太阳能平板一体式淡化装置

说明书

技术领域

本发明提供了一种利用太阳能高效稳定长久产生淡水的装置，具体涉及一种制淡一体化的间接吸热型太阳能平板一体式淡化装置。

背景技术

随着现代工业的发展，全球能源危机和大气污染问题日益突出，可再生能源的研究和推广得到重视。丰富的太阳辐射能是重要的能源，是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。

淡水资源在时空上分布不均，加上人类的不合理利用，使世界上许多地区面临着严重的水资源危机。

现在制淡方式包括膜法、多级闪蒸等多种方式，但是其耗能较大，且规模化程度高。太阳能制淡具有无能耗、可小型化、基本无区域应用死角的优势。由此可见，兼顾能源、环保因素和特殊地区的使用因素，采用太阳能的无动力驱动型高性能制淡装置具有优良的应用前景，可以有效很多地区和领域的生活和发展问题。

早期被动太阳能制淡为盘式蒸馏，但是使用后选择吸收性涂层易被污染物覆盖或者有固体盐析出时遮挡，有的因为溶液腐蚀特性脱落，有的因化学反应太阳光吸收性迅速降低，等等众多原因导致其制淡性能衰减甚至失效，严重制约太阳能制淡的效果和推广。

中国公开号为1843947的专利，公开了一种太阳能多效海水淡化及其发电设施，其由箱体支架、双层保温棚、太阳能加热器、单效海水蒸发器、一效海水蒸发器、海水输入管、盐水输出管、引风机、水蒸气冷却帘、淡水输出管、淡水汇水槽组成的多效海水淡化装置,由双层保温棚、淡水输出管、淡水汇水槽、盐水池、盐泵、池壁组成的太阳池,由双层保温棚、箱体支架、保温板、盐水输出、输入管、海水输出、输入管、高压气体输出阀、低压气体输入管、高压气体输出管、高压气体输入阀、换能器、制冷剂输出阀、汽轮发电机、空气压缩机组成的太阳能发电装置三部份组成。如上述公开的专利，现有技术多是采用分离的太阳能装置、蒸发装置和冷凝装置，虽然解决了太阳能装置的降温问题，但是整体装置占用安装空间，也不易于整体装置的转移。海边、戈壁滩、盐碱地、沙漠等地的植被种植需要大量淡水以进行治理改造，因此需要大面积布置发电装置与淡化装置，而大量分立的器件不仅占用安装空间，还需要铺设大量相连接导管，增加了安装复杂度及费用，因此不利于大规模应用及推广。

发明内容

本发明充分利用太阳能资源，避免了制淡的能源消耗和环境污染，通过吸热和蒸发分别独立空间的方式解决传统被动太阳能制淡装置的单位面积制淡能力差、使用寿命短的问题，是一种高性能、低成本、长寿命的太阳能被动型制淡技术和装置。

推广本产品费用低廉且不消耗电力无需接线，安全性好、寿命长、性能稳定，具有众多优势。

为达到上述发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种间接吸热型太阳能平板一体式淡化装置，包括有太阳能吸热层、设置于太阳能吸热层的背阳面并与之贴合的蒸发层和与蒸发层顶部连通的冷凝层，所述蒸发层是内部平行设有至少两个以上敞口的蓄水槽，相邻蓄水槽之间设有导流部，通过导流部将蓄水槽多余溶液输送到下一层蓄水槽，冷凝层是用以冷凝水蒸气的空腔，蒸发层顶部的蓄水槽从蒸发层外接入有溶液进口管，且蒸发层底部设有浓溶液出口，冷凝层底部设有淡水采集出口。上述太阳能吸热层、蒸发层及冷凝层共同组成蒸发和冷凝前后两大部分，采用蒸发层与太阳能吸热层贴合设置的结构，可有效利用太阳能吸热层的温升来加热蒸发层的溶液。

进一步，还包括有框架、导热密封板、隔板和背板，导热密封板与太阳能吸热层贴合设置后，再与导热密封板、隔板和背板从上往下隔空设置，最后由框架围合密封，并且隔板在顶部的一侧不与框架接合而留出供蒸汽流通的空隙，导热密封板、隔板及框架所围的空间为蒸发层，隔板、背板及框架所围的空间为冷凝层，蒸发层在空隙处连通冷凝层，隔板在蒸发层的一面设置上述至少两个以上敞口的蓄水槽及相邻蓄水槽之间的导流部。上述太阳能吸热层、蒸发层及冷凝层由框架固定密封为板状结构的一体化装置，易于整体装置的转移，以及节省装置的地面安装面积。

本方面的另一个技术方案，一种间接吸热型太阳能平板一体式淡化装置，包括有太阳能吸热层、M个蒸发层和M个冷凝层，M为至少两个以上，太阳能吸热层的背阳面与第一个蒸发层贴合后，蒸发层再与冷凝层依次间隔贴合设置，蒸发层内部各设有至少两个以上敞口的蓄水槽，相邻蓄水槽之间设有导流部，通过导流部将蓄水槽多余溶液输送到下一层蓄水槽，冷凝层是用以冷凝水蒸气的空腔，各蒸发层顶部的蓄水槽从外部接入有溶液进入口，各自底部设有浓溶液出口，各冷凝层的底部设有淡水采集出口。通过多层蒸发层及冷凝层的间隔设置，增大了溶液的蒸发面积，可提高装置制取淡水的效率。