一种基于温敏水凝胶和半导体制冷的空气取水装置及其应用制造方法及图纸

技术编号:44843313 阅读:24 留言:0更新日期:2025-04-01 19:40
本发明专利技术提供了基于温敏水凝胶和半导体制冷的空气取水装置及其应用,包括太阳能供电模块,用于为整个空气取水装置提供部分电能;温敏水凝胶吸附床,用于对通入的高湿气体进行吸附,获取水分;半导体制冷片,同时提供解吸和冷凝所需的低温和高温表面;解吸侧,位于半导体制冷片的发热侧,与涂覆有温敏水凝胶的翅片式吸附床连接,冷凝室,位于制冷侧,用于将解吸出的水蒸气冷凝为液态水,最终收集至储水槽。本发明专利技术能够利用半导体制冷片工作过程中产生的冷量和热量同时实现空气取水过程的解吸和冷凝过程,大大提高了空气取水过程中的能量利用效率,适用于为温热带岛屿、远洋船舶等高湿度地区提供稳定的水源供应。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及非常规取水,具体涉及一种基于温敏水凝胶和半导体制冷的空气取水装置及其应用


技术介绍

1、随着人口的增加和工业的发展,人类正在面临着前所未有的淡水资源短缺问题。根据相关调查,目前世界上有大约21亿人无法获得安全的饮用水,,预计到2023年,预计淡水需求量与供应量之间将存在超过4成的缺口。以我国为例,中国人均水资源量只有2100立方米,仅为世界人均水平的28%,是世界上最缺水的国家之一。

2、目前,大部分地区的淡水供应的主要来源是地下和地表水资源,某些内陆地区还会将雨水作为非常规来源储存。然而,这些取水方式受到气候、地理位置等因素的影响,并不适用于所有缺水区域,同时还需要建设大型的供水设施和电力供应。然而在离岸岛屿、远洋船舶这类环境下,现有的常规取水技术并不能完全适应人类的需求,因此,人类亟需开发非常规水源获取技术,增加供水弹性。

3、地球上的淡水资源总量约为3500 万km3,其中,共有2400 万km3(68.7%)以冰川或者积雪的形式储存在是南极洲、北极和高原地区,可以被人类利用的淡水资源总量仅有100万km3。然本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于温敏水凝胶和半导体制冷的空气取水装置及其应用,其包括太阳能供电模块、温敏水凝胶吸附床、半导体制冷片(解吸侧,位于半导体制冷片的发热侧;冷凝室,位于半导体制冷片的制冷侧)、控制模块、空滤模块和储水槽。

2.根据权利要求1所述的空气取水装置,其特征在于所述太阳能供电系统包括太阳能光伏板、光伏逆变器以及蓄电池组成,可以为装置提供部分电能。

3.根据权利要求1所述的空气取水装置及其应用,其特征在于所述空气取水装置腔体(1)内由半导体制冷片(4)分隔为两个部分,所述吸附床设置在半导体制冷片的发热侧(5),与另外一侧的制冷导热鳍片(3)平行分布,集水槽(2)位于制...

【技术特征摘要】

1.一种基于温敏水凝胶和半导体制冷的空气取水装置及其应用,其包括太阳能供电模块、温敏水凝胶吸附床、半导体制冷片(解吸侧,位于半导体制冷片的发热侧;冷凝室,位于半导体制冷片的制冷侧)、控制模块、空滤模块和储水槽。

2.根据权利要求1所述的空气取水装置,其特征在于所述太阳能供电系统包括太阳能光伏板、光伏逆变器以及蓄电池组成,可以为装置提供部分电能。

3.根据权利要求1所述的空气取水装置及其应用,其特征在于所述空气取水装置腔体(1)内由半导体制冷片(4)分隔为两个部分,所述吸附床设置在半导体制冷片的发热侧(5),与另外一侧的制冷导热鳍片(3)平行分布,集水槽(2)位于制冷导热鳍片的正下方。

4.根据权利要求3所述的空气取水装置,其特征在于所述吸附床为温敏水凝胶吸附床,温敏水凝胶在温度高于lcst温度时,会由亲水性迅速转变为表现出疏水性,使水蒸气脱附难度减小。

5.根据权利要求4所述的空气取水装置的吸附床,其特征在于,所述载盐水凝胶吸附床的制备方法包括以下步骤:

6.根据权利要求3所述的空气取水装置及其应用,其特征在于,所述半导体制冷片与制冷侧和散热侧的鳍片通过导热硅...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑煜铭郭朝阳钟鹭斌洪灵源
申请(专利权)人:中国科学院城市环境研究所
类型:发明
国别省市:

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