一种吸附式空气取水系统技术方案

本发明专利技术是一种吸附式空气取水系统，包括压气系统，电加热系统，冷凝系统，风光互补系统，净化系统以及集水箱；所述压气系统由压气机，气流过滤器组成，所述压气机通过输气管道与所述电加热系统下端的进气口连接，所述电加热系统由加热器内的电热丝和吸附层构成，所述电热丝设于所述上下两吸附层的中间，所述冷凝系统由半导体制冷片构成的双层冷凝器组成，第二层冷凝器的出水口和所述净化系统之间通过输水管道连接，所述净化系统与所述集水箱之间通过输水管道连接，所述风光互补发电系统由太阳能电板，风力发电机，以及蓄电池组成。整个取水过程由程序控制完成，不需要人工参与。本发明专利技术可实现从任意湿度的空气中取水，产水效率高，且绿色环保，节能减排，并直接净化成饮用水。

An Adsorptive Air Water Intake System

【技术实现步骤摘要】
一种吸附式空气取水系统
本专利技术涉及节能减排取水
，具体涉及一种吸附式空气取水装置。
技术介绍
我国人均淡水量只有世界平均值的1/4，且我国地质、气候条件复杂，淡水分布极不平衡，西北地区则较为匮乏；再加上城市水源受到工业污染严重，严重影响了水的质量，造成了水在运输过程中的二次污染，因此，人们的饮用水问题面临着巨大的挑战。然而，现有的空气取水装置受环境空气湿度要求大，产水效率低，且能耗大，无法有效地解决人们所面临的饮用水问题。
技术实现思路
为了克服上述技术不足，本专利技术提供一种吸附式空气取水系统，可对现在自然界任意湿度的空气实现取水，产水效率高，设有调节空气湿度系统，风光互补发电系统，可降低能耗；自带净化装置，净化水可达到饮用水标准。本专利技术所采用的技术方案是：提供一种吸附式空气取水系统，包括压气机，双层冷凝器，气流过滤器，风光互补发电系统，电加热系统，蓄电池，吸附层，净化器和集水箱，单片机控制单元。其具体结构如下：所述压气机通过输气管道与所述加热器下端的进气口连接，加热器的最外层涂有吸热涂层，双层冷凝器、净化器和集水箱位于加热器上方，且双层冷凝器与加热器之间设有保温层；所述第一层冷凝器内设有倾斜的导水板，导水板高端设有入气口，入气口内还有一个双向电子气阀，电子气阀受单片机控制单元控制，在第一层冷凝器导水板低端设有出水口，在第二层冷凝器内设有导水板，且第二层冷凝器导水板高端与第一层冷凝器的出水口相接，在第二层冷凝器导水板的最低端设有出水口，出水口和净化器相连接，净化器与集水箱相连接。太阳能光伏板和风力发电机发出来的电通过蓄电池蓄电，存储的电能为单片机控制单元，压气机，冷凝系统和加热器供电。本专利技术通过压气机把外部环境中的空气压缩经过气流过滤器后送入加热器中，单片机控制单元通过进气口的电子空气测湿计测得空气湿度参数来控制压气机的空气压缩比，使得电子空气测湿计测得的湿度始终在85％～98％之间，可使得加热器中的吸附层充分吸收空气中的水分。此时加热器顶部双向电子气阀向外出气的电子气阀打开，通过观察进气口的空气湿度和出气口的空气湿度差，即进气口和出气口的空气湿度差比较小的时候，说明吸附已经饱和，饱和后单片机控制单元会控制压气机停止进气，加热器顶部双向电子气阀向外出气的电子气阀关闭，通向第一层冷凝器的电子气阀打开。如果湿度差比较大，说明吸附未饱和，直到吸附饱和为止。待加热器中的吸附层吸收水分饱和后，再通过单片机控制单元控制电热丝工作，实现使加热器内的吸附层均匀受热。风光互补的发电系统为电加热系统提供电能，由单片机控制单元控制电加热丝工作状态，使其满足加热解析吸附层的温度，使吸附层中吸收的水分以水蒸汽的方式蒸发，并通过双向电子气阀进入第一层冷凝器；水蒸汽在第一层冷凝器中凝结后变成小水滴通过导水口流至第二层冷凝器的出水口，再流入净化器，经过净化器净化之后，流入集水箱。如果水蒸汽在第一层冷凝器没有完全凝结，会通过第一层冷凝器的出水口流入第二层冷凝器再次进行凝结后，经净化器净化再流入集水箱，从而实现对空气进行取水，保证了产水量。当加热器出口上方出口电子空气测湿计检测到空气湿度小于85％后，可判断吸附层内吸收的水分已经加热蒸发完毕。此时单片机控制单元将控制通向冷凝器的电子水阀关闭，通向外部的电子气阀和通往加热器的单向电子气阀打开。此时已将完成了一个完整的空气取水过程。压气机工作向加热器送入压缩空气工作过程中，可通过控制空气进气量的大小保证空气的湿度，从而可对任意湿度的空气实现取水。所述第一层冷凝器内部设有倾斜的导水板，导水板向下倾斜的一端设有出水口，且与第二层冷凝器相接，相连地方有一个导水口；第一层冷凝器的上盖呈半球形。上盖的形状和导水板的设计，便于第一层冷凝器内凝结的水滴流至第二层冷凝器的出水口。所述加热器外侧包覆有保温层，最外表面涂有吸热涂层，加热器与冷凝器接触面设有保温层，降低了加热器对冷凝器工作的影响；第二层冷凝器外层涂有反光涂层，同时提高了第一层凝汽器的工作效率，且双层冷凝器的设计也提高凝结效率。所述吸附层是有高温耐火纤维布和高温耐火棉结合铜丝网一层一层叠加而成，叠加层中有活性炭颗粒和吸附剂掺杂在其中，提高了吸附层的耐热性，铜丝网和高温耐火纤维布、高温耐火棉一起编织在一起提高了吸附层的换热性，使吸附层受热均匀，同时也提高了吸附层的强度。与现有技术相比，本专利技术的有益效果体现在：本专利技术通过压气机把外部环境中的空气压缩后送入加热器中的吸附层，控制了进入吸附层的空气湿度，使得空气湿度保持在85％～98％之间，且吸附层能最大限度的吸附空气中的水分，提高了出水效率。除去水蒸汽的气体提高了风力发电机扇叶的旋转速度，实现了能量的再次利用；拥有太阳能风力发电蓄电池储电系统，保证了本系统工作的连续性。整个过程是由单片机控制单元自动控制完成，完全不需要人工参与。附图说明图1为本专利的结构示意图；图2为本专利的电加热系统的结构示意图；图3为本专利的冷凝系统的结构示意图；图4为本专利的风力发电机扇叶的结构示意图。附图中，1-太阳能光伏板，2-风力发电机，3-蓄电池，4-单片机控制单元，5-第二层冷凝器，6-导水板，7-第一层冷凝器，8-出口电子空气测湿计，9-双向电子气阀，10-单向电子气阀，11-入口电子空气测湿计，12-加热器，13-净化器，14-集水箱，15-压气机，16-气流过滤器，17-电热丝电源开关，18-出气管道，19-吸附层，20-电热丝，21-铜丝网，22-第一层冷凝器出水口，23-第二层冷凝器出水口，24-气流均匀分布装置。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。如图1至图4所示，本实施例公开了一种吸附式空气取水装置，包括压气机15，双层冷凝器，气流过滤器16，风光互补发电系统，电加热系统，蓄电池3，吸附层19，净化器13和集水箱14，单片机控制单元4。其具体结构如下：所述压气机15通过输气管道与所述加热器12下端的进气口连接，加热器12的最外层涂有吸热涂层，双层冷凝器、净化器13和集水箱14位于加热器12上方，且双层冷凝器与加热器12之间设有保温层；所述第一层冷凝器7内设有倾斜的导水板6，导水板6高端设有入气口，入气口内还有一个双向电子气阀9，电子气阀受单片机控制单元4控制，在第一层冷凝器7导水板6低端设有出水口22，在第二层冷凝器5内设有导水板6，且第二层冷凝器5导水板6高端与第一层冷凝器7的出水口22相接，在第二层冷凝器5导水板6的最低端设有出水口23，出水口23和净化器13相连接，净化器13与集水箱14相连接。太阳能光伏板1和风力发电机2发出来的电通过蓄电池3蓄电，存储的电能为单片机控制单元4，压气机15，冷凝系统和加热器12供电。本专利技术通过压气机15把外部环境中的空气压缩经过气流过滤器16后送入加热器12中，单片机控制单元4通过进气口的电子空气测湿计11测得空气湿度参数来控制压气机15的空气压缩比，使得电子空气测湿计11测得的湿度始终在85％～98％之间，可使得加热器12中的吸附层19充分吸收空气中的水分。此时加热器12顶部双向电子气阀9向外出气的电子气阀打开，通过观察进气口的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种吸附式空气装置，包括压气机，双层冷凝器，气流过滤器，风光互补发电系统，电加热系统，蓄电池，吸附层，净化器和集水箱，单片机控制单元，其特征在于：所述压气机通过输气管道与所述加热系统下端的进气口连接，管道出气口处设有一个电子空气测湿计和一个单向电子气阀，加热器的上端设有出气口，出气口处按有一个空气测湿计和一个双向电子气阀，所述双向电子气阀一个控制通向外部风力发电机扇叶的出气口，一个控制通向第一层冷凝器的出气口；所述太阳能电板，风力发电机和蓄电池连接，所述加热器中层水平放置的电热丝与蓄电池连接，所述电热丝上下两面由铜网相夹，铜网的另一面为吸附层，所述吸附层是由高温耐火棉一层一层叠加而成，叠加层中有活性炭颗粒和吸附剂掺杂在其中，从而形成一个封闭的加热系统；所述加热器表面涂有吸热涂层；所述双层冷凝器下端有保温材料，并设有倾斜方向不同的导水板；第一层冷凝器在一端设有出水口，第一层冷凝器的出水口和第二层冷凝器连接，所述第二层冷凝器表面涂有反光材料，并在第二层冷凝器出口的反方向设有出水口，第二层冷凝器出水口与净水器和集水箱之间通过输水管道连接，由半导体制冷片构成的第二层冷凝器即提高了出水效率，又加快了第一层冷凝器散热，提高了工作效率，极大的保证了出水率；空气经过压气机压缩后通入加热器中，被加热器内的吸附剂吸收水分，已除去水蒸汽的气体从加热器出气口流出时具有高流速，此出气管道直接通向风力发电机的扇叶，经气流均匀分布装置处理，使每个扇叶均匀受力后加速旋转，增加了风力发电机发出的电能，实现了能量的再次利用。...

【技术特征摘要】
1.一种吸附式空气装置，包括压气机，双层冷凝器，气流过滤器，风光互补发电系统，电加热系统，蓄电池，吸附层，净化器和集水箱，单片机控制单元，其特征在于：所述压气机通过输气管道与所述加热系统下端的进气口连接，管道出气口处设有一个电子空气测湿计和一个单向电子气阀，加热器的上端设有出气口，出气口处按有一个空气测湿计和一个双向电子气阀，所述双向电子气阀一个控制通向外部风力发电机扇叶的出气口，一个控制通向第一层冷凝器的出气口；所述太阳能电板，风力发电机和蓄电池连接，所述加热器中层水平放置的电热丝与蓄电池连接，所述电热丝上下两面由铜网相夹，铜网的另一面为吸附层，所述吸附层是由高温耐火棉一层一层叠加而成，叠加层中有活性炭颗粒和吸附剂掺杂在其中，从而形成一个封闭的加热系统；所述加热器表面涂有吸热涂层；所述双层冷凝器下端有保温材料，并设有倾斜方向不同的导水板；第一层冷凝器在一端设有出水口，第一层冷凝器的出水口和第二层冷凝器...

【专利技术属性】
技术研发人员：王继选，任泽龙，陈昊，赵琛，王敬宇，张忠涛，张庭源，张相洲，
申请(专利权)人：河北工程大学，
类型：发明
国别省市：河北,13