一种新型家用太阳能净水装置和系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种新型家用太阳能净水装置和系统，该装置包括从上至下的净化室、冷凝室和冷却室，所述净化室和冷凝室通过膜蒸馏薄膜隔开，所述冷凝室和冷却室通过金属翅片结构连接，所述膜蒸馏薄膜两侧分别与正负电极连接，以实现焦耳热功能，所述膜蒸馏薄膜上表面实现光热转化功能。本发明专利技术通过引入光热和焦耳热协同加热以及智能控制，可以实现该装置的稳定持续运行，同时采用太阳能作为主要能源，并辅以余热回收利用，有效利用家庭废弃热水的能量和冷凝水的能量，有效地降低了该系统和装置的能耗水平和整个系统的成本。

A new household solar water purification device and system

The invention discloses a new household solar energy water purification device and system, the device includes a purification chamber, a condensation chamber and a cooling chamber from top to bottom, the purification chamber and the condensation chamber are separated by a membrane distillation film, the condensation chamber and the cooling chamber are connected by a metal fin structure, both sides of the membrane distillation film are respectively connected with positive and negative electrodes to realize the Joule heat function, and the membrane distillation film The photothermal conversion function is realized on the upper surface of the film. The invention can realize the stable and continuous operation of the device by introducing the cooperative heating of photothermal and Joule heat and intelligent control. At the same time, solar energy is used as the main energy, and the waste heat is recycled. The energy of domestic waste hot water and condensate water is effectively used, and the energy consumption level of the system and device and the cost of the whole system are effectively reduced.

【技术实现步骤摘要】
一种新型家用太阳能净水装置和系统
本专利技术涉及净水技术，特别涉及一种新型家用太阳能净水装置和系统。
技术介绍
目前很多地区缺乏干净可用的洁净水，同时，水污染的问题使得饮用水和生活用水的品质大大下降。为了提高生活用水的品质，净水技术不断发展，如今采用超滤、纳滤和反渗透等膜技术的商业净水器已经成熟并且成功在商业市场获得了大量的应用，但是在家用领域的发展却存在较多障碍。主要原因在于此类技术往往对薄膜要求较高，通常需要加压处理，在能耗和成本方面难以满足家庭用户的需求。此外，其对水质的要求也较为严格，往往只适用于自来水的净化处理，且在不同地区的净水质量存在较大差异。目前，已经有许多研究者将太阳能集热技术和热法净水技术相结合来实现水的净化处理，从而降低净水技术的成本和能耗。该类技术通过太阳能集热器吸收利用太阳能，再通过热法蒸馏技术实现水的蒸发和冷凝来进行水的净化处理，其系统较为简单，成本较低。但是相比于膜法过滤技术而言，其产水效率和日产水量较低，难以满足日常需求，尤其是太阳能不佳的时候，没有储能系统和外加热源的作用下很难持续稳定的工作。因此，为了推动净水行业的发展、改善人们生活水平，开发和设计价格低廉、能耗水平低、产量稳定、效率高的家用净水系统和装置十分重要。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种新型家用太阳能净水装置和系统。为实现上述目的，本专利技术的具体方案如下：一种新型家用太阳能净水装置，包括从上至下的净化室、冷凝室和冷却室，所述净化室和冷凝室通过膜蒸馏薄膜隔开，所述冷凝室和冷却室通过金属翅片结构连接，所述膜蒸馏薄膜两侧分别与正负电极连接，以实现焦耳热功能，所述膜蒸馏薄膜上表面实现光热转化功能。优选地，所述净化室上方设有光学玻璃窗口和光学玻璃盖板组成的真空腔，所述真空腔使太阳光透过的同时减少向外界的热量损失。优选地，所述膜蒸馏薄膜下面通过支撑网支撑在净化室和冷凝室之间，周围通过密封垫圈和螺钉紧固密封。优选地，所述金属翅片结构包括上部的冷凝结构和下部的冷却结构，所述冷凝结构设于冷凝室内，所述冷却结构设于冷却室内。优选地，所述冷凝室底部设有净化水出口，所述冷却室底部设有冷却水入口和冷却水出口。优选地，该装置还包括上层箱体、下层箱体和保温材料形成的保温层，所述上层箱体包裹在净化室外层，所述下层箱体包裹在冷凝室和冷却室外层，所述保温层包裹在上层箱体和下层箱体的外层。本专利技术还提供一种新型家用太阳能净水系统，包括电源、控制装置和依次经过运输泵连接的废弃热水箱、换热器、纯水箱、净水装置、冷却水循环装置，所述换热器和净水装置也通过运输泵连接，待净化水经过运输泵进入换热器，与废弃热水进行换热，同时与来自纯水箱的冷凝水进行换热，换热后的待净化水经过运输泵送入净水装置进行膜蒸馏处理，冷却水循环装置对净水装置进行冷却以及对膜蒸馏后得到的净化水进行冷凝，冷凝后的净化水送入纯水箱进行保存并使用，所述电源与控制装置连接，该系统的工作过程由控制装置实现。优选地，该系统还包括温度传感器，用于记录送入净水装置的待净化水的温度变化，所述温度传感器与控制装置连接。优选地，该系统还包括光强计，用于监控外界太阳光强度的变化，所述光强计与控制装置连接。优选地，所述冷却水循环装置采用自来水作为水源。采用本专利技术的技术方案，具有以下有益效果：相对于传统膜法净水技术而言，本专利技术涉及的系统和装置通过对薄膜的直接加热可以有效提高薄膜两侧温度，从而提升膜蒸馏效率。通过引入光热和焦耳热协同加热以及智能控制，可以实现该装置的稳定持续运行。同时采用太阳能作为主要能源，并采用换热器辅以余热回收利用，有效利用家庭废弃热水的能量和冷凝水的能量，有效地降低了该系统和装置的能耗水平和整个系统的成本，可以有效促进该类技术在家用领域的发展。附图说明图1为本专利技术净水装置正面剖视图；图2为本专利技术净水装置侧面剖视图；图3为本专利技术净水系统示意图。其中，1-净化室，2-膜蒸馏薄膜，3-支撑网，4-冷凝室，5-冷凝结构，6-冷却室，7-冷却结构，8-光学玻璃盖板，9-真空腔，10-光学玻璃窗口，11-上层箱体，12-温度传感器，13-密封垫圈，14-电极，15-螺钉，16-下层箱体，17-保温层，18-水流入口，19-净化水出口，20-冷却水入口，21-冷却水出口。具体实施方式以下结合附图和具体实施例，对本专利技术进一步说明。参照图1至图2，本专利技术提供一种新型家用太阳能净水装置，其特征在于，包括从上至下的净化室1、冷凝室4和冷却室6，所述净化室1和冷凝室4通过膜蒸馏薄膜2隔开，所述冷凝室4和冷却室6通过金属翅片结构连接，所述膜蒸馏薄膜2两侧分别与正负电极14连接，以实现焦耳热功能，所述膜蒸馏薄膜2上表面实现光热转化功能。所述净化室1上方设有光学玻璃窗口10和光学玻璃盖板8组成的真空腔9。所述膜蒸馏薄膜2下面通过支撑网3支撑在净化室1和冷凝室4之间，周围通过密封垫圈13和螺钉15紧固密封。所述金属翅片结构包括上部的冷凝结构5和下部的冷却结构7，所述冷凝结构5设于冷凝室4内，所述冷却结构7设于冷却室6内。所述冷凝室4底部设有净化水出口19，所述冷却室6底部设有冷却水入口20和冷却水出口21。该装置还包括上层箱体11和下层箱体16，所述上层箱体11包裹在净化室1外层，所述下层箱体16包裹在冷凝室4和冷却室6外层。该装置还包括保温材料形成的保温层17，所述保温层17包裹在上层箱体11和下层箱体16的外层。参照图3，本专利技术还提供一种新型家用太阳能净水系统，包括电源、控制装置和依次经过运输泵连接的废弃热水箱、换热器、纯水箱、净水装置、冷却水循环装置，所述换热器和净水装置也通过运输泵连接，待净化水经过运输泵进入换热器，与废弃热水进行换热，同时与来自纯水箱的冷凝水进行换热，换热后的待净化水经过运输泵送入净水装置进行膜蒸馏处理，冷却水循环装置对净水装置进行冷却以及对膜蒸馏后得到的净化水进行冷凝，冷凝后的净化水送入纯水箱进行保存并使用，所述电源与控制装置连接，该系统的工作过程由控制装置实现。该系统还包括温度传感器，用于记录送入净水装置的待净化水的温度变化，所述温度传感器与控制装置连接。该系统还包括光强计，用于监控外界太阳光强度的变化，所述光强计与控制装置连接。所述冷却水循环装置采用自来水作为水源。本专利技术的工作原理为：参照图1至图2，净水装置主要分为三个腔室。上面为净化室1，净化室1上方有光学玻璃盖板8和光学玻璃窗口10组成的真空腔9，可以让太阳光透过同时减少向外界的热量散失。待净化水从净水装置一侧的水流入口18进入净化室1接受处理，净化室设有温度传感器12感应水的温度变化。净化室下方为具有光热和焦耳热能力的膜蒸馏薄膜2，膜蒸馏薄膜2由下面的支撑网3支撑，并通过周围的密封垫圈13和螺钉15的紧固作用密封起来，将净化室和下侧的冷凝室隔开。其中，膜蒸馏薄膜2两侧分别与正负电极14连接，以实现焦耳热功能，膜蒸馏薄膜2上表面与光学玻璃窗口10的距离控制在2mm的范围内，以实现光热转化加热功能，加热净化室的水。薄膜下侧为冷凝室4，蒸汽进入冷凝室4在冷凝结构5作用下进行冷凝并通过净化水出口流入到纯水箱储存待用。而冷凝室4与最下方的冷却室6通过冷却结构7连接在一起，冷却水通过冷却水入口20和冷却水出口21在冷却室6进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型家用太阳能净水装置，其特征在于，包括从上至下的净化室、冷凝室和冷却室，所述净化室和冷凝室通过膜蒸馏薄膜隔开，所述冷凝室和冷却室通过金属翅片结构连接，所述膜蒸馏薄膜两侧分别与正负电极连接，以实现焦耳热功能，所述膜蒸馏薄膜上表面实现光热转化功能。

【技术特征摘要】
1.一种新型家用太阳能净水装置，其特征在于，包括从上至下的净化室、冷凝室和冷却室，所述净化室和冷凝室通过膜蒸馏薄膜隔开，所述冷凝室和冷却室通过金属翅片结构连接，所述膜蒸馏薄膜两侧分别与正负电极连接，以实现焦耳热功能，所述膜蒸馏薄膜上表面实现光热转化功能。2.根据权利要求1所述的新型家用太阳能净水装置，其特征在于，所述净化室上方设有光学玻璃窗口和光学玻璃盖板组成的真空腔，所述真空腔使太阳光透过的同时减少向外界的热量损失。3.根据权利要求2所述的新型家用太阳能净水装置，其特征在于，所述膜蒸馏薄膜下面通过支撑网支撑在净化室和冷凝室之间，周围通过密封垫圈密封。4.根据权利要求1所述的新型家用太阳能净水装置，其特征在于，所述金属翅片结构包括上部的冷凝结构和下部的冷却结构，所述冷凝结构设于冷凝室内，所述冷却结构设于冷却室内。5.根据权利要求1所述的新型家用太阳能净水装置，其特征在于，所述冷凝室底部设有净化水出口，所述冷却室底部设有冷却水入口和冷却水出口。6.根据权利要求1-5任意一项所述的新型家用太阳能净水装置，其特征在于，该装置还包括上层箱体、下层箱体和保温材料形成的保温层，所述上层箱体包...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡荣华，陈少特，
申请(专利权)人：天云净品深圳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44