[发明专利]一种基于泡沫金属体吸收太阳能的蒸发系统

权利要求书

1.一种基于泡沫金属体吸收太阳能的蒸发系统，包括：太阳能蒸发容器、多孔泡沫金属块、气泡群发生装置、空气循环泵和蒸汽收集装置，其特征在于：所述多孔泡沫金属块表面需经过纳米化技术处理，来强化对太阳能的吸收；所述气泡群发生装置包括高精度阀门，可控制气体流量，向所述太阳能蒸发容器中提供稳定的微气泡；所述空气循环泵与蒸汽收集装置上端和气泡群发生装置相连，可循环利用空气持续产生微气泡群；所述蒸汽收集装置外壁用绝热材料包裹，防止散热;所述多孔泡沫金属块以纳米铜粉和氯化钠颗粒为原料在氩气氛围下烧结-脱溶制备而成,具体是通过将在烧结炉得到的样品置于循环热水中，将氯化钠颗粒溶解除去，再用超声波水浴洗涤和丙酮清洗，得到的三维互通空间网络泡沫金属块，所述多孔泡沫金属块烧结后孔隙率大于70%，平均孔径为0.2-2mm，对该多孔泡沫金属块进行表面纳米化处理，使其表面变黑并氧化长出纳米结构，增强对太阳光的吸收；所述多孔泡沫金属块直径与所述太阳能蒸发容器内径尺寸相同，有一定高度，该多孔泡沫金属块内置于所述太阳能蒸发容器中，由于其高孔隙率增加了水体的蒸发受热面积，使得孔隙中的水分更容易被蒸发。

2.根据权利要求1所述的蒸发系统，其特征在于：所述多孔泡沫金属块在太阳光照射时，由于表面微纳结构的存在会迅速生热，同时多孔泡沫金属块可对入射太阳光在孔隙间进行各个方向的散射和吸收，使入射的太阳光能量完全被转化成热，产生蒸汽，可高效地完成相变蒸发。

3.根据权利要求1所述的蒸发系统，其特征在于：所述气泡群发生装置由气泡发生器和微流控阀门组成，可通过高精度阀门控制气体流量，向所述太阳能蒸发容器内持续地提供稳定微气泡群。

4.根据权利要求1所述的蒸发系统，其特征在于：所述微气泡会散布在所述多孔泡沫金属块的孔隙中，快速地将生成的蒸汽带出，在微气泡群破水而出时，炸裂诱导的上升气流可减小界面上的蒸汽压力，可进一步加速太阳能蒸汽的生成。

5.根据权利要求1所述的蒸发系统，其特征在于：所述蒸汽收集装置通过管路与所述太阳能蒸发容器上端相连，对生成的蒸汽进行收集利用。

6.根据权利要求1所述的蒸发系统，其特征在于：所述蒸汽收集装置用绝热材料包裹，该绝热材料包括石英棉、硅橡胶泡沫和聚乙烯泡沫的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的蒸发系统，其特征在于：该蒸发系统在高聚光通量条件下仍可工作，可应用于海水淡化、污水处理、太阳能灭菌、蒸发制冷和自驱动蒸发发电。