[实用新型]太阳能光热转化净水装置

说明书

本实用新型公开了太阳能光热转化净水装置。本实用新型提出了一种太阳能光热转化净水装置，包括：半椭球形太阳能集热罩，太阳能集热罩的内壁底部具有淡水收集槽，淡水收集槽在太阳能集热罩的底部限定出蒸发平面，淡水收集槽中设置有淡水出水口，淡水出水口与淡水储存单元相连，太阳能集热罩的b轴的长度大于a轴，且b轴垂直于蒸发平面；隔离加热层，隔离加热层位于太阳能集热罩的内部，且设置在蒸发平面处，隔离加热层包括基体，基体的内部具有孔道，基体中具有光热转化材料；以及冷却单元，冷却单元可对太阳能集热罩的外表面进行冷却。该太阳能光热转化净水装置可直接放置在水面上使用，结构简单，成本低廉，太阳能利用率高，净水效率高。

技术领域

本实用新型涉及水处理领域，具体地，涉及一种太阳能光热转化净水装置。

背景技术

水是生命的起源，人类生存生活都离不开水。然而当今世界，人类面临着严峻的淡水资源短缺问题。海水淡化可以增加淡水总量，能够较好地利用水资源。海水淡化即利用海水脱盐产生淡水，海水淡化的方法有很多种，例如传统的冷冻法、蒸馏法、反渗透法、吸附法等。上述方法普遍存在能耗高且效率低、设备庞大复杂、成本高昂、并且会生成大量污染物等缺点。太阳能海水淡化是一种新兴且发展潜力巨大的技术该技术，该方法利用太阳能资源，通过光热转化，能够从海水中通过蒸发的方式获得淡水，该方法利用免费且取之不尽的太阳能资源，能够在一定程度上降低海水淡化的能耗和成本。并且，利用太阳能光热技术将太阳能转化为热能，该热能可以促进水体的蒸发和冷凝，即可以获得蒸馏净水，该太阳能光热技术也可实现高盐水的净化以及污水净化等，降低了污水处理成本。

然而，目前的太阳能光热转化净水装置，仍有待改进。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

发明人发现，目前的太阳能光热转化净水装置，存在结构复杂、制造以及运行成本高、太阳能利用率低等问题。例如，目前的太阳能光热转化净水装置，其构型设计较为复杂，且不能对吸收的太阳能进行高效利用，例如存在大量热能耗散损失等，真正用于水体蒸发的热能占比小，从而限制了其进一步发展。因此，如果能提出一种新的太阳能光热转化净水装置，结构简单，易于制备，太阳能利用率高，且成本低廉，将能在很大程度上推动太阳能光热转化净水技术(例如海水淡化技术)的普及，将能在很大程度上解决上述问题。

在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种太阳能光热转化净水装置。根据本实用新型的实施例，该太阳能光热转化净水装置包括：半椭球形的太阳能集热罩，所述太阳能集热罩的内壁底部具有淡水收集槽，所述淡水收集槽在所述太阳能集热罩的底部限定出蒸发平面，所述淡水收集槽中设置有淡水出水口，所述淡水出水口与淡水储存单元相连，其中，所述太阳能集热罩的b轴的长度大于a轴，且所述b轴垂直于所述蒸发平面；隔离加热层，所述隔离加热层位于所述太阳能集热罩的内部，且设置在所述蒸发平面处，所述隔离加热层包括基体，所述基体的内部具有孔道，所述基体中至少在所述基体远离所述水面的一侧具有光热转化材料；以及冷却单元，所述冷却单元设置在所述太阳能集热罩的外部。由此，该太阳能光热转化净水装置可以直接放置在水面(例如海面)上使用，结构简单，成本低廉，使用方便；该隔离加热层可将部分海水吸收至其内部，该太阳能集热罩收集的热量以及该光热转化材料可以对吸收至该隔离加热层内部的海水进行加热蒸发，加热蒸发效率高；该冷却单元可以促进太阳能集热罩内的水蒸气在该太阳能集热罩的内壁冷凝，且具有该形状的太阳能集热罩有利于水蒸气沿着该太阳能集热罩的弧形内壁充分冷凝，该装置的太阳能利用率高，净水效率(例如海水淡化效率)高)，且净水成本较低。

具体的，所述太阳能集热罩的所述b轴和所述a轴的长度比为(6：5)～(2：1)。由此，当该太阳能集热罩的b轴和a轴的长度比在该范围时，可以较好地促进水蒸气沿着该太阳能集热罩的内壁充分冷凝，进一步提高了该太阳能光热转化净水装置的净水效率(例如海水淡化效率)。