基于深层土壤恒低温捕集高湿空气中水分的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于深层土壤恒低温捕集高湿空气中水分的装置，包括水汽输送管道、风兜、太阳能电池、散热网和集水管道；水汽输送管道为“U”型管道，“U”型管道两端分别为进气口和出气口；在进气口和出气口均安装有风兜；太阳能电池安装在水汽输送管道旁，通过电线与水汽输送管道进气口和出气口的风兜分别连接；散热网安装在“U”型管道底部的管道内部；集水管道安装在“U”型管道底部。本发明专利技术的基于深层土壤恒低温捕集高湿空气中水分的装置，利用土壤恒低温环境和气温温差，补集局部区域内高湿空气中的水分，能够为缺水或水质差的地区提供较优质的水资源，满足使用需求；本发明专利技术结构简单、安装维修方便，节省资金成本。

Device for capturing moisture in high humidity air based on deep soil at constant temperature

The invention discloses a device for collecting moisture in high humidity air based on deep soil low temperature, including water vapor transport pipeline, wind pocket, solar cell, heat dissipation network and water collecting pipe; water vapor transport pipeline is a \U\ pipe, and the two ends of the \U\ type pipe are respectively air intake and air outlet, and are installed at the intake and outlet. There is a wind pocket; the solar cell is installed near the water vapor pipeline, connected by the wire to the air inlet of the water vapor transport pipe and the air outlet of the air outlet respectively; the heat dissipation net is installed in the pipe of the bottom of the \U\ type pipe, and the water collecting pipe is installed at the bottom of the \U\ pipe. A device for collecting moisture in high humidity air based on the constant low temperature of deep soil, using the constant low temperature environment of the soil and the temperature temperature difference, complements the moisture in the high humidity air in the local area, and can provide better water resources for the areas with poor water or poor water quality, and meet the use demand; the invention is simple and is installed and maintained. So, save the cost of money.

【技术实现步骤摘要】
基于深层土壤恒低温捕集高湿空气中水分的装置
本专利技术涉及环境科学
，特别涉及一种基于深层土壤恒低温捕集高湿空气中水分的装置。
技术介绍
水循环通常也被称为“水分循环”或“水文循环”，是指水在地球上、地球中以及地球上空的存在及运动情况。地球的水处于不停地运动中，并且不停地变换着存在形式，从液体变成水蒸气再变成冰，然后再循环往复。水污染是由有害化学物质造成水的使用价值降低或丧失，污染环境的水。污水中的酸、碱、氧化剂，以及铜、镉、汞、砷等化合物，苯、二氯乙烷、乙二醇等有机毒物，会毒死水生生物，影响饮用水源、风景区景观。日趋加剧的水污染，已对人类的生存安全构成重大威胁，成为人类健康、经济和社会可持续发展的重大障碍；也是导致区域呈现水质型缺水问题的重要原因。水资源是指可资利用或有可能被利用的水源，这个水源应具有足够的数量和合适的质量，并满足某一地方在一段时间内具体利用的需求。蒸散发是指在特定区域内，各种不同的下垫面的气候要素影响下，区域水分蒸发和散发的总和。其中水面蒸发是江河湖库等自然水体水量损失的主要形式之一，尤其在干旱地区和干旱季节，由水面蒸发损失的水量所占比例较大。通常由于蒸散发，水体上空水汽含量高于周围陆地，各月和年平均绝对湿度和相对湿度有所增大。水体对附近陆地上方湿度的影响，随离岸距离的增加而减小。水体上空空气湿度与周围陆地空气湿度之差，随气候情况和水体大小而异。当空气中所含水蒸汽的量达到最大时就称这种空气为“饱和湿空气”,当液体在有限的密闭空间中蒸发时，液体分子通过液面进入上面空间，成为蒸汽分子。由于蒸汽分子处于紊乱的热运动之中，它们相互碰撞，并和容器壁以及液面发生碰撞，在和液面碰撞时，有的分子则被液体分子所吸引，而重新返回液体中成为液体分子。目前，空气中水分的捕集和利用技术主要包括冷凝法、干燥剂法和膜法水捕集技术。干燥剂法是通过干燥剂回收水分；膜分离水蒸汽技术是利用某些高分子材料容易透过水蒸气的原理；冷凝法是利用物质在不同温度下具有不同饱和蒸汽压这一物理性质，采用降低系统温度或提高系统压力的方法，使处于蒸汽状态的污染物冷凝并从废气中分离出来的过程。在各个工业行业领域中，对于蒸汽的处理大多是利用冷凝的原理建立冷凝水回收系统，冷凝水回收系统回收蒸汽系统排出的高温冷凝水，可最大限度地利用冷凝水的热量，节约用水，节约燃料。对工厂的节能降耗，提高经济效益有显著的作用。冷凝水回收使锅炉进水温度提高，节约燃料耗量，但存在设备热能利用率低，初始投资相对大，操作不方便等。由矿物质和腐殖质组成的固体土粒是土壤的主体，约占土壤体积的50％，固体颗粒间的孔隙由气体和水分占据。土壤矿物质是岩石经过风化作用形成的不同大小的矿物颗粒(砂粒、土粒和胶粒)。成土母质经长期风化形成具有一定厚度的土壤层。白天阳光普照，大地接收热量后地面的温度逐渐升高；到太阳落山以后，近地面的气温渐渐降低，地表的温度也随之开始下降。可见，日出日落，地温表现出明显的日变化。同时随着四季变化，也存在明显的年际变化。但是沿着土壤层向下，地温的变化一般随深度增加而减小，呈现出较为恒定的地温特征。浅层地温能是指在地球浅表层数百米内的土壤砂石和地下水中所蕴藏的低温热能，广泛存在于浅表地层的恒温带中，受四季气候的影响较小，土壤温度相对恒定。浅层地温能分布广泛，储量巨大，再生迅速，开发利用投资少且价值大，符合循环经济发展需求。利用浅层地表温度与气温之间存在的温差，通过提取和释放地层中的能量，可以实现冬季供暖和夏季制冷。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题，本专利技术实施例提供了一种基于深层土壤恒低温捕集高湿空气中水分的装置。所述技术方案如下：一方面，一种基于深层土壤恒低温捕集高湿空气中水分的装置，包括水汽输送管道、风兜、太阳能电池、散热网和集水管道；水汽输送管道为“U”型管道，“U”型管道两端分别为进气口和出气口；在进气口和出气口均安装有风兜；太阳能电池安装在水汽输送管道旁，通过电线与水汽输送管道进气口和出气口的风兜分别连接；散热网安装在“U”型管道底部的管道内部；集水管道安装在“U”型管道底部。进一步的，散热网包括以管道横截面的中心点为中心，沿管道横截面向外发散状排列的多根棒状金属条。进一步的，金属条在横截面内呈现叠加的“VVV”型线条分布。进一步的，风兜为扇叶形状。进一步的，扇叶表面有多孔镂空结构。进一步的，“U”型管道底部的管道内部还安装有风兜。进一步的，散热网安装在风兜前。进一步的，所述集水管道安装在所述“U”型管道底部的所述散热网和所述风兜之间。进一步的，“U”型管道底部的管道内部等间距安装多组散热网和风兜。进一步的，风兜为硅藻土制成。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本专利技术的基于深层土壤恒低温捕集高湿空气中水分的装置，利用土壤恒低温环境和气温温差，补集局部区域内高湿空气中的水分，能够为缺水或水质差的地区提供较优质的水资源，满足使用需求；本专利技术结构简单、安装维修方便，节省资金成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术基于深层土壤恒低温捕集高湿空气中水分的装置实施例的整体结构示意图；图2是本专利技术基于深层土壤恒低温捕集高湿空气中水分的装置实施例中风兜的结构图；图3是本专利技术基于深层土壤恒低温捕集高湿空气中水分的装置实施例中散热网的结构图；图4是本专利技术基于深层土壤恒低温捕集高湿空气中水分的装置实施例的工作示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。实施例如图1-3所示，本专利技术的基于深层土壤恒低温捕集高湿空气中水分的装置包括：水汽输送管道1、风兜2、太阳能电池3、散热网4和集水管道5。水汽输送管道1为“U”型管道，“U”型管道两端分别为进气口和出气口，在进气口和出气口均安装有风兜2；“U”型管道底部的管道内部等间距安装多组散热网4和风兜2，散热网4安装在风兜2前。太阳能电池3安装在水汽输送管道1旁，通过电线与水汽输送管道1进气口和出气口的风兜2分别连接；集水管道5安装在“U”型管道底部，散热网4和风兜2之间。散热网4由两部分组成，在水汽输送管道1外部设计成以散热网4所在处管道横截面的中心点为中心，沿管道横截面向外发散状排列的多根棒状金属条，其中大部分金属条的方向指向下方，向外用以与低层土壤进行热交换。而在水汽输送管道1内部，金属条延伸进入管道内部横截面内后，则呈现叠加的“VVV”型锯齿状分布，不再以棒状出现，用以凝聚水雾。需要说明的是，水汽输送管道1外部金属棒和水汽输送管道1内部“VVV”型锯齿状网是一体并连续的，共同组成了散热网4。风兜2为扇叶形状，选材使用硅藻土制成，扇叶表面设计有多孔镂空结构。水汽输送管道1一般采用铸铁管，抗外压能力强，密封效果好，安装简易，管与管之间采用柔性连接方式，具有良好的抗震性和密封性。水汽输送管道1成“U”型，埋在深层土壤中，埋设深度应以管道不受损坏为原则，一般大于0.7米，并应考虑当地土壤温度与土层的关系确定其具体的埋设深度。土本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于深层土壤恒低温捕集高湿空气中水分的装置，其特征在于，包括水汽输送管道、风兜、太阳能电池、散热网和集水管道；所述水汽输送管道为“U”型管道，所述“U”型管道两端分别为进气口和出气口；在所述进气口和所述出气口均安装有风兜；所述太阳能电池安装在所述水汽输送管道旁，通过电线与所述水汽输送管道进气口和出气口的风兜分别连接；所述散热网安装在所述“U”型管道底部的管道内部；所述集水管道安装在所述“U”型管道底部。

【技术特征摘要】
1.基于深层土壤恒低温捕集高湿空气中水分的装置，其特征在于，包括水汽输送管道、风兜、太阳能电池、散热网和集水管道；所述水汽输送管道为“U”型管道，所述“U”型管道两端分别为进气口和出气口；在所述进气口和所述出气口均安装有风兜；所述太阳能电池安装在所述水汽输送管道旁，通过电线与所述水汽输送管道进气口和出气口的风兜分别连接；所述散热网安装在所述“U”型管道底部的管道内部；所述集水管道安装在所述“U”型管道底部。2.如权利要求1所述的基于深层土壤恒低温捕集高湿空气中水分的装置，其特征在于，所述散热网包括以管道横截面的中心点为中心，沿管道横截面向外发散状排列的多根棒状金属条。3.如权利要求2所述的基于深层土壤恒低温捕集高湿空气中水分的装置，其特征在于，所述金属条在横截面内呈现叠加的“VVV”型线条分布。4.如权利要求3所述的基于深层土壤恒低温捕集高湿空气中...

【专利技术属性】
技术研发人员：王肇钧，张刚，盛连喜，李振新，边红枫，王咏，王伟莹，赵巧靖，
申请(专利权)人：东北师范大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22