[发明专利]一种基于太阳能加强封闭型水体的对流装置及方法

说明书

本发明公开一种基于太阳能加强封闭型水体的对流装置，包括用于吸收辐射能并转化为热能的吸热板，吸热板放置在水体中，且吸热板的位置深度与水体浊度呈反比；浊度也可以理解为透明度，浊度越高，透明度越小，浊度越低，透明度越大；浊度越高，吸热板的深度越浅，浊度越低，吸热板的深度越深；设置吸热板能够对太阳能进行吸收，并将太阳能转化为热能来提高水体温度，再利用水体温度改变水体密度，增大水体内部垂直对流，同时还能够根据水体浊度调节吸热板的深度，以达到太阳能转化效率最大化的目的。

技术领域

本发明涉及水环境治理技术领域，尤其涉及一种基于太阳能加强封闭型水体的对流装置及方法。

背景技术

封闭型水体主要是指没有汇入和流出的支流，表现为静止或流动性较差的水体。在景观水系、湖泊、水库等水域中均存在封闭型水体。由于封闭型水体缺少水动力系统，因此导致大多封闭型水体自净能力较差，出现黑臭、水生动植物生境破坏、景观质量较差、水体富营养化加重等问题。为了改善由于静止、缓流等原因引起的封闭型水体的水质问题，需要通过构建循环系统，及时更新水和大气的接触面积，增加水中溶解氧来解决。

目前，在封闭型水体中构建循环系统以提高自净能力的主要方法有布置人工动水装置，例如喷泉、潜水泵等，或者设计利于水动力循环的水工构筑物，例如跌水、瀑布、支流入汇等。通过以上方法一定程度上改善了系统的水力状态，推动水体循环，赋予水体一定的流速，进而可以一定程度地防止水体富营养化的发生，但是上述技术存在装置设计复杂，需要增加额外动力才能实现装置启用、运行，对景观水域的地形要求高，需要场地大，治理成本高，需要长期的人工参与等缺点。

因此，亟需要一种解决上述问题的基于太阳能加强封闭型水体的对流装置及方法。

发明内容

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种基于太阳能加强封闭型水体的对流装置及方法，设置吸热板能够对太阳能进行吸收，并将太阳能转化为热能来提高水体温度，再利用水体温度改变水体密度，增大水体内部垂直对流，同时还能够根据水体浊度调节吸热板的深度，以达到太阳能转化效率最大化的目的。

为实现上述目的，本发明提供一种基于太阳能加强封闭型水体的对流装置，包括用于吸收辐射能并转化为热能的吸热板，所述吸热板放置在水体中，且所述吸热板的位置深度与所述水体浊度呈反比。辐射能可以为太阳能，也可以为其他光热资源；吸热板可以为黑板，也可以为太阳能板；其中太阳能板是将太阳能转化为电能，再将电能转化为热能；水体底部一般会有淤泥，可将吸热板固定在淤泥上，若无淤泥，也可以直接固定在河床上；浊度也可以理解为透明度，浊度越高，透明度越小，浊度越低，透明度越大；浊度越高，吸热板的深度越浅，浊度越低，吸热板的深度越深；设置吸热板能够对太阳能进行吸收，并将太阳能转化为热能来提高水体温度，再利用水体温度改变水体密度，增大水体内部垂直对流，同时还能够根据水体浊度调节吸热板的深度，以达到太阳能转化效率最大化的目的。

优选的，所述吸热板上表面设置有光热层，所述光热层用于吸收辐射能并转化为热能，所述光热层由光热材料制成。光热层用于吸收太阳能并转化为热能。

优选的，所述光热层为高分子光热材料制成的吸热膜，所述吸热膜为黑色。光热材料指在水体中能吸收太阳光将光能转化为热能的一种采用高分子材料所制作的黑膜。

优选的，包括固定装置，所述固定装置一端固定在水体底部、另一端用于固定所述吸热板。

优选的，所述固定装置包括三脚架和稳定板，所述稳定板固定在水体底部，所述三脚架底部固定在所述稳定板上、顶部用于固定吸热板。稳定板四周边缘环绕设置有多个固定孔，固定孔用于通过固定杆与水体底部固定，固定板可采用带螺纹的螺栓，进一步加强了连接稳定性。三脚架包括三根呈放射状的脚杆，相邻两根脚杆通过连接杆连接。

优选的，所述稳定板的面积大于所述三脚架的在稳定板上的投影面积。能够增大固定装置的着力面积，进而提高吸热板的稳定性。