一种太阳能集热装置及其污水处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种太阳能集热装置及其污水处理方法，包括反射镜，所述反射镜沿着中部分为两部分，分别是第一部分和第二部分，支撑件设置在集热管箱的下部，两个液压伸缩杆分别从支撑柱上伸出延伸连接到第一部分和第二部分；用来驱动第一部分和第二部分分开或者合并；当第一部分和第二部分合并在一起时，所述的反射镜构成一个完整的反射镜，所述集热管箱位于反射镜的焦点位置处，用于对集热管箱进行集热；当第一部分和第二部分分开时，所述的集热管箱不位于第一部分和第二部分的焦点，不对集热管箱进行集热。本发明专利技术提出了新式结构的集热装置，通过是否对集热装置集热，可以实现集热装置的振动和除垢。热装置的振动和除垢。热装置的振动和除垢。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能集热装置及其污水处理方法


[0001]本专利技术属于太阳能领域，尤其涉及一种太阳能集热器系统。

技术介绍

[0002]随着现代社会经济的高速发展，人类对能源的需求量越来越大。然而煤、石油、天然气等传统能源储备量不断减少、日益紧缺，造成价格的不断上涨，同时常规化石燃料造成的环境污染问题也愈加严重，这些都大大限制着社会的发展和人类生活质量的提高。能源问题已经成为当代世界的最突出的问题之一。因而寻求新的能源，特别是无污染的清洁能源已成为现在人们研究的热点。
[0003]太阳能是一种取之不尽用之不竭的清洁能源，而且资源量巨大，地球表面每年收的太阳辐射能总量为1
×
10 18 kW
·
h，为世界年耗总能量的一万多倍。世界各国都已经把太阳能的利用作为新能源开发的重要一项。然而由于太阳辐射到达地球上的能量密度小（每平方米约一千瓦），而且又是不连续的，这给大规模的开发利用带来一定困难。因此，为了广泛利用太阳能，不仅要解决技术上的问题，而且在经济上必须能同常规能源相竞争。
[0004]针对集热器的结构，现有技术已经进行了很多的研发和改进，但是整体来说集热能力不足，而且还存在运行时间长容易结垢问题，影响集热效果。
[0005]无论哪种形式和结构的太阳能集热器，都要有一个用来吸收太阳辐射的吸收部件，集热器的结构对太阳能的吸收起到重要的作用。
[0006]热管技术以前被广泛应用在宇航、军工等行业，自从被引入散热器制造行业，使得人们改变了传统散热器的设计思路，摆脱了单纯依靠高风量电机来获得更好散热效果的单一散热模式，采用热管技术使得散热器获得满意的换热效果，开辟了散热行业新天地。目前热管广泛的应用于各种换热设备，其中包括太阳能淡化领域，例如太阳能的利用等。
[0007]在城市的现代化建设中，工业发展有着无比重要的地位，但是随着工业的迅速发展，工业污水带来的环境问题也引起了人们的重视，这些污水中含有较多的重金属离子，在进行污水处理前要对其进行简单的淡化处理，将重金属离子含量较高的污水进行简单的离子析出处理，便于后期进行系统的处理，市场上的一些装置都存在一些缺陷，不能很好的解决污水沉淀中残留的污泥杂质等沉淀物的排放问题，不能高效率的将污水中的金属离子析出，不能满足现代化污水处理的要求。本专利技术针对上述的问题，提出了一种新式的太阳能集热器污水取水系统。该装置以太阳光为驱动源，在没有加热装置辅助下产生大量蒸汽，本专利技术所用制备方法工艺简单，原料无毒无害，具有较高可重复性。这种蒸汽产生装置可以高效利用太阳能从而制备太阳能蒸汽，在污水处理等领域具有广阔的商业价值和应用前景。

技术实现思路

[0008]本专利技术针对现有技术中的不足，提供一种太阳能集热装置及其污水取水系统。该装置以太阳光为驱动源，在没有加热装置辅助下产生大量蒸汽，漂浮的泡沫材料将光热转化层托出水面，抑制了产生的热能由薄膜向下层液体的耗散，从而提高装置的蒸汽化效率，
展现了其作为光热转化新能源材料的极大潜力。本专利技术所用制备方法工艺简单，原料无毒无害，具有较高可重复性。这种蒸汽产生装置可以高效利用太阳能从而制备太阳能蒸汽，在太阳能发电、污水淡化和污水处理等领域具有广阔的商业价值和应用前景。
[0009]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种太阳能集热装置，包括反射镜、集热管箱、上管和放热管组，所述放热管组包括左放热管组和右放热管组，左放热管组与上管和集热管箱相连通，右放热管组与上管和集热管箱相连通，从而使得集热管箱、上管和放热管组形成加热流体封闭循环，集热管箱内填充相变流体，每个放热管组包括圆弧形的多根放热管，相邻放热管的端部连通，使多根放热管形成串联结构，并且使得放热管的端部形成放热管自由端；所述反射镜沿着中部分为两部分，分别是第一部分和第二部分，支撑件设置在集热管箱的下部，两个液压伸缩杆分别从支撑柱上伸出延伸连接到第一部分和第二部分；用来驱动第一部分和第二部分分开或者合并；当第一部分和第二部分合并在一起时，所述的反射镜构成一个完整的反射镜，所述集热管箱位于反射镜的焦点位置处，用于对集热管箱进行集热；当第一部分和第二部分分开时，所述的集热管箱不位于第一部分和第二部分的焦点，不对集热管箱进行集热。
[0010]作为优选，上管和放热管组设置在水箱内，水箱中设置流体，所述流体是污水。
[0011]一种利用太阳能对污水处理的方法，所述方法包括水箱、光热转化元件，所述水箱上端是开口结构，所述光热转化元件漂浮在水箱上部的污水中，透明玻璃罩顶部设置蒸汽导出管，导出管与水箱底部的冷却盘管相连接，将蒸汽导入冷却盘管中进行冷却，利用蒸汽冷凝释放的热量预热水箱中的水，冷却盘管中的蒸汽冷凝成水后，将水引入回收装置。
[0012]作为优选，所述光热转化元件包括发泡材料形成的基体，基体上形成上侧开口的凹槽，所述凹槽内填充泡沫镍基体，基体的下部壁面设置毛细结构输水通道，所述输水通道连通水箱的水体和泡沫镍基体，所述凹槽的上部设置光热转化涂层，所述光热转化涂层与泡沫镍基体相连，发泡材料自身浮力大于重力。
[0013]作为优选，光热转化元件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）还原氧化石墨烯的合成：在1000-3000mL去离子水中加入1000-3000mg氧化石墨烯，分别加由750mg至9000mg(以250mg为间隔)抗坏血酸得到石墨烯分散液，分别依次搅拌和超声（优选40KHz，240W）各60分钟，使用微波反应器2.45GHz，200W，95℃反应30分钟。除去所得悬浮液上层杂质，抽滤并用超纯水反复冲洗三次，将抽滤所得样品通过真空冷冻干燥获得还原氧化石墨烯粉末；（2）光热转化装置的制备：将还原氧化石墨烯1g克（粒径60nm）通过超声（优选40KHz，240W）处理分散到1000毫升体积比7：1的水和乙醇的混合溶液中。将琼脂糖（12.5g）和尿素（125g）加入溶液中，在85℃下连续搅拌30min。然后，将所得热悬浮液均匀涂抹在泡沫镍表面。将带还原氧化石墨烯涂层的泡沫镍基体自然冷却并在-21℃下冷冻在冰箱中冷冻干燥12小时后取出；（3）基体3的制备：取常用发泡材料板，加工成适合烧杯内径大小的圆柱体，优选直径为20cm，高度为10cm。
[0014]本专利技术具有如下优点：1、本专利技术提出了新式结构的集热装置，通过是否对集热装置集热，可以实现集热装置的振动和除垢。能够提高集热效果，提高集热管的放热能力，减小能量的耗费。
[0015]2、本专利技术针对现有技术中的不足，提供一种太阳能集热污水取水系统。该装置以太阳光为驱动源，在没有加热装置辅助下产生大量蒸汽，漂浮的泡沫材料将光热转化层托出水面，抑制了产生的热能由薄膜向下层液体的耗散，从而提高装置的蒸汽化效率，展现了其作为光热转化新能源材料的极大潜力。本专利技术所用制备方法工艺简单，原料无毒无害，具有较高可重复性。这种蒸汽产生装置可以高效利用太阳能从而制备太阳能蒸汽，在太阳能发电、污水淡化和污水处理等领域具有广阔的商业价值和应用前景。
[0016]3、本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能集热装置，包括反射镜、集热管箱、上管和放热管组，所述放热管组包括左放热管组和右放热管组，左放热管组与上管和集热管箱相连通，右放热管组与上管和集热管箱相连通，从而使得集热管箱、上管和放热管组形成加热流体封闭循环，集热管箱内填充相变流体，每个放热管组包括圆弧形的多根放热管，相邻放热管的端部连通，使多根放热管形成串联结构，并且使得放热管的端部形成放热管自由端；所述反射镜沿着中部分为两部分，分别是第一部分和第二部分，支撑件设置在集热管箱的下部，两个液压伸缩杆分别从支撑柱上伸出延伸连接到第一部分和第二部分；用来驱动第一部分和第二部分分开或者合并；当第一部分和第二部分合并在一起时，所述的反射镜构成一个完整的反射镜，所述集热管箱位于反射镜的焦点位置处，用于对集热管箱进行集热；当第一部分和第二部分分开时，所述的集热管箱不位于第一部分和第二部分的焦点，不对集热管箱进行集热。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，上管和放热管组设置在水箱内，水箱中设置流体，所述流体是污水。3.一种利用太阳能对污水处理的方法，所述方法包括水箱、光热转化元件，所述水箱上端是开口结构，所述光热转化元件漂浮在水箱上部的污水中，透明玻璃罩顶部设置蒸汽导出管，导出管与水箱底部的冷却盘管相连接，将蒸汽导入冷却盘管中进行冷却，利用蒸汽冷凝释放的热量预热水箱中的水，冷却盘管中的蒸汽冷凝成水后，将水引入回收装置。4.如权利要求3所述的方法，所述光热转化元件包括发泡材料形成的基体，基体上形成上侧开口的凹槽，所述凹槽内填充泡沫镍基体，基体的下部壁面设...

【专利技术属性】
技术研发人员：季万祥，袁宝强，王湛，辛公明，刘现综，杨绪钦，张卫国，邓佳，王凯，贾蓉蓉，陈岩，郭春生，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：