一种漂浮式太阳能蒸馏淡化装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种漂浮式太阳能蒸馏淡化装置，包括漂浮座和安装在漂浮座上的透光冷凝罩，所述透光冷凝罩与漂浮座之间构成蒸馏室，所述蒸馏室内的漂浮座上具有能够将太阳能转化为热能的吸热体，且所述蒸馏室内的漂浮座上排布有多个能够将所述蒸馏室与下方水域连通的水流通道。本发明专利技术能够使下方水域的水能够利用水位差而通过水流通道向蒸馏室内自动的少量补水，同时，能够使得吸热体仅对上方的少量持续流动水原液进行加热蒸发，即吸热体以小量散热就能够对进入蒸馏室内的水原液进行快速加热蒸发，热利用率高，蒸馏淡化效果好。

A Floating Solar Distillation and Desalination Device

【技术实现步骤摘要】
一种漂浮式太阳能蒸馏淡化装置
本专利技术涉及产水用的蒸馏淡化装置，具体是一种可适用于海洋、湖泊、河流等水域环境（主要是海洋水域环境）的漂浮式太阳能蒸馏淡化装置。
技术介绍
水是人类的生命源泉。尽管地球上的水资源非常丰富，海洋约占地球总面积的71%，但是，其中绝大部分是不可以直接饮用的海水及受污染的湖水、河水、地下水等，存在于河流、湖泊和可供人类直接利用的地下淡水已不足总量的0.36%，饮用水短缺已经成为越来越严峻的全球性问题，如何确保所有人享有干净饮用水、实现水的可持续管理已经被列为联合国的17个可持续发展目标之一。为了缓解饮用水资源短缺问题、及开源饮用水资源，大力发展海水淡化技术已成了大家广泛关注、研究的技术课题，这特别是在沿海、岛屿及船舶航行等环境下生活、生产的净化淡水需求更为迫切。海水淡化的重点需要将海水进行蒸馏脱盐，而对海水蒸馏必须依赖于热能。若以燃料（包括煤炭、石油、天然气等可燃性物质）的消耗而产生热能蒸馏淡化海水，显然是不可持续的、收益远低于成本，不实用。若以清洁可再生能源产生能够蒸馏淡化海水的热能，则有利于海水淡化技术持续发展，而在清洁可再生能源中，则唯有太阳能能够以低成本、灵活方便、不受区域限制的实现能源转换。这也是近年来大家将技术研究重点放在以太阳能蒸馏淡化海水之原因所在。以太阳能蒸馏淡化海水的技术较多，其中为了减少陆地面积占用、降低建设成本和运营成本、并确保蒸馏淡化作业的持续补水，最好能够是将太阳能的蒸馏设备漂浮于海洋中的，例如中国专利文献公开的“利用自然能控制海水入侵的装置”（公开号CN104803431，公开日2015年07月29日），该技术就是将空底的集水桶漂浮于海面上，使海水自然的流动实现桶内蒸发水源的补充，在集水桶内的海面上方排布太阳能集热器等实现进入集水桶内的海水蒸发。该技术虽然能够实现自动化的海水蒸馏淡化，但是，进入集水桶及集水桶所覆盖下方的海水量无法估量，海水间换热容量巨大，导致太阳能集热器的热量耗散量大，耗散速度快，而集水桶内的海水升温和蒸发速率却极低，集水桶内的太阳能集热器对集水桶内海水的加热蒸发效果微乎其微，可靠性和实用性皆无，仅能停留于“空谈设想”，无法实施。
技术实现思路
本专利技术的技术目的在于：针对上述漂浮式太阳能蒸馏淡化技术的不足，提供一种漂浮于水面以利用水位差而向蒸馏室内自动的少量补水，太阳能吸热体以小量散热就能够对进入蒸馏室内的水原液进行快速加热蒸发，热利用率高、蒸馏淡化效果好的漂浮式太阳能蒸馏淡化装置。本专利技术的技术目的通过下述技术方案实现：一种漂浮式太阳能蒸馏淡化装置，包括漂浮座和安装在漂浮座上的透光冷凝罩，所述透光冷凝罩与漂浮座之间构成蒸馏室，所述蒸馏室内的漂浮座上具有能够将太阳能转化为热能的吸热体，且所述蒸馏室内的漂浮座上排布有多个能够将所述蒸馏室与下方水域连通的水流通道。作为优选方案之一，所述水流通道的壁面和/或端部区域的表面设置有亲水层结构。进一步的，所述水流通道为直孔结构或自上而下的渐缩变径孔结构。再进一步的，所述水流通道以装配在所述漂浮座上的对应孔型内的管型结构成型。更进一步的，成型所述水流通道的管型包括但不限于抗腐蚀的金属管、陶瓷管、塑料管、玻璃管或碳纤维管。作为优选方案之一，所述漂浮座主要由主浮板和铺设在主浮板顶面的吸热体组成，所述主浮板与吸热体之间具有多组呈一一对应的、组成水流通道的孔型。进一步的，所述漂浮座还具有至少一块副浮板，所述副浮板的厚度小于所述漂浮座的主浮板厚度，所述副浮板铰接在所述主浮板的对应边上、且所述副浮板的底面与所述主浮板的底面形成高度差，所述副浮板与所述主浮板的对应边之间设置有防止所述副浮板向下翻转的限位结构，所述副浮板能够在所述主浮板上旋转上翻。再进一步的，所述副浮板与所述主浮板的对应边之间的限位结构为伸缩支撑杆结构，所述伸缩支撑杆的一端铰接在所述副浮板翻转后的底面、另一端铰接在所述主浮板的对应边壁面，所述副浮板向下翻转打开后，所述副浮板的顶面与所述主浮板的顶面接近于同一平面。所述漂浮座上的多个水流通道以规则的矩形方阵、菱形方阵或回形方阵排布；亦或者，所述漂浮座上的多个水流通道以中心区域密集、外周区域疏散的方式排布；还或者，所述漂浮座上的多个水流通道以中心区域疏散、外周区域密集的方式排布。更进一步的，所述漂浮座的主浮板为抗腐蚀且低密度的多孔材料结构，包括但不限于多孔材料结构的塑料、浮石、陶瓷或金属。所述漂浮座的副浮板为抗腐蚀且低密度的多孔材料结构，包括但不限于多孔材料结构的塑料、浮石、陶瓷或金属。所述吸热体以固定连接结构铺设在所述主浮板上，所述固定连接结构包括但不限于拉杆连接、螺纹件连接、铆钉连接和/或夹板扣接。作为优选方案之一，所述漂浮座的顶面沿着吸热体的外缘连接有四周围拢的密封卡槽座，所述密封卡槽座的顶面开设有内凹结构的卡槽，所述卡槽内填装有密封圈，所述密封卡槽座通过顶面带有密封圈的卡槽连接固定透光冷凝罩。进一步的，所述密封卡槽座以机械连接和/或粘接的方式连接在所述漂浮座的主浮板上。作为优选方案之一，所述透光冷凝罩为透明结构，所述透光冷凝罩主要由四周围拢的壁板和布置在四周壁板所围空间上方的顶板组成，所述四周围拢的壁板所构成的四周轮廓形状对应于所述漂浮座上的吸热体外缘轮廓；所述透光冷凝罩由漂浮座浮载在水域内时，所述透光冷凝罩的顶板为非水平布置状态，所述透光冷凝罩内布置有处在蒸馏室内的水面上方的集水槽，所述集水槽上连接有引出于所述蒸馏室的引水管。进一步的，所述集水槽至少对应于所述透光冷凝罩的顶板向下延伸的边而布置在所述透光冷凝罩的壁板上，所述集水槽在所述透光冷凝罩的壁板上以非水平布置状态布置。再进一步的，所述透光冷凝罩为单坡面斜顶结构、双坡面斜顶结构或曲面拱顶结构，所述单坡面斜顶结构的透光冷凝罩呈单坡面“瓦房”状，所述双坡面斜顶结构的透光冷凝罩呈双坡面“瓦房”状，所述曲面拱顶结构的透光冷凝罩呈“拱顶大棚”状。更进一步的，所述透光冷凝罩的透光体为高透光的石英玻璃板或柔性玻璃薄膜。作为优选方案之一，所述蒸馏淡化装置还包括有储水罐，所述储水罐与引出于蒸馏室的引水管相连接。进一步的，所述储水罐主要由外壳和内胆组成，所述外壳为底部大、上部小的漂浮式灯塔结构，所述内胆布置在所述外壳内、用作储水，所述储水罐上具有能够与引出于蒸馏室的引水管快速连接的快速接头；所述储水罐在储水的过程中，所述储水罐上的快速接头高度位置低于所述引水管的进水端高度位置。作为优选方案之一，所述漂浮座上的吸热体为太阳能吸热板结构，包括但不限于黑色碳纤维吸热板、顶面具有高吸光率涂层的金属板或顶面具有高吸光率涂层的玻璃纤维板。进一步的，所述吸热体的顶面设置有高透光的抗腐蚀涂层。本专利技术的有益技术效果是：1.本专利技术漂浮于水面进行太阳能的利用，其相对于非漂浮的太阳能蒸馏淡化技术而言，不存在占用陆地面积、建设成本高、持续补水难度大、运营成本高等技术问题；本专利技术相对其它漂浮式的太阳能蒸馏淡化技术而言，通过漂浮座和透光冷凝罩组成相对封闭的蒸馏室，在蒸馏室内的漂浮座上布置了能够通过透光冷凝罩而吸收太阳能并转化为热能的吸热体，漂浮座的底部（即主浮板）能够对吸热体的散热起到向下的绝热作用，确保吸热体的热量是通过顶面集中发散，蒸馏室内的漂浮座通过排布多个相对小尺寸的水流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种漂浮式太阳能蒸馏淡化装置，包括漂浮座（1）和安装在漂浮座（1）上的透光冷凝罩（4），所述透光冷凝罩（4）与漂浮座（1）之间构成蒸馏室（3），其特征在于：所述蒸馏室（3）内的漂浮座（1）上具有能够将太阳能转化为热能的吸热体（15），且所述蒸馏室（3）内的漂浮座（1）上排布有多个能够将所述蒸馏室（3）与下方水域连通的水流通道（17）。

【技术特征摘要】
1.一种漂浮式太阳能蒸馏淡化装置，包括漂浮座（1）和安装在漂浮座（1）上的透光冷凝罩（4），所述透光冷凝罩（4）与漂浮座（1）之间构成蒸馏室（3），其特征在于：所述蒸馏室（3）内的漂浮座（1）上具有能够将太阳能转化为热能的吸热体（15），且所述蒸馏室（3）内的漂浮座（1）上排布有多个能够将所述蒸馏室（3）与下方水域连通的水流通道（17）。2.根据权利要求1所述漂浮式太阳能蒸馏淡化装置，其特征在于：所述水流通道（17）的壁面和/或端部区域的表面设置有亲水层结构。3.根据权利要求1或2所述漂浮式太阳能蒸馏淡化装置，其特征在于：所述水流通道（17）为直孔结构或自上而下的渐缩变径孔结构。4.根据权利要求1所述漂浮式太阳能蒸馏淡化装置，其特征在于：所述漂浮座（1）主要由主浮板（11）和铺设在主浮板（11）顶面的吸热体（15）组成，所述主浮板（11）与吸热体（15）之间具有多组呈一一对应的、组成水流通道（17）的孔型。5.根据权利要求4所述漂浮式太阳能蒸馏淡化装置，其特征在于：所述漂浮座（1）还具有至少一块副浮板（12），所述副浮板（12）的厚度小于所述漂浮座（1）的主浮板（11）厚度，所述副浮板（12）铰接在所述主浮板（11）的对应边上、且所述副浮板（12）的底面与所述主浮板（11）的底面形成高度差，所述副浮板（12）与所述主浮板（11）的对应边之间设置有防止所述副浮板（12）向下翻转的限位结构，所述副浮板（12）能够在所述主浮板（11）上旋转上翻。6.根据权利要求1或4所述漂浮式太阳能蒸馏淡化装置，其特征在于：所述漂浮座（1）的顶面沿着吸热体（15）的外缘连接有四周围拢的密封卡槽座（2），所述密封卡槽座（2）的顶面开设有内凹结构的卡槽（21），所述卡槽（21）内填...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢果，陈思良，赵盼盼，李玮，吕怡静，卫元珂，严天曈，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川,51