本发明专利技术涉及太阳能蒸馏器。一种太阳能蒸馏器模块，具有处理室，其包括位于处理室上末端下方的处理元件、将处理液体供应至处理元件的第一区域的上端的处理液体供应装置，由此通过处理液体供应装置递送的处理液体在第一区域上以薄处理液体膜流分布，从而在其上重力作用地向下流动，处理室具有位于第一区域上方的上部太阳能透射壁，能够将太阳能至少施加至第一区域以蒸发处理液体的组分，蒸发的组分在上部太阳能透射壁的内表面上至少部分地冷凝从而在其上形成冷凝物，上部太阳能透射壁由具有相对于冷凝物是亲水性的内表面的光亮或高度透明的聚合材料的第一薄板形成，由此在其上形成的冷凝物铺展成薄膜而在其上向下流动至用于收集的下部位置。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于通过施加太阳能从液体供应流生产期望冷凝物(浓缩物或冷凝液，condensate)的太阳能蒸懼器(太阳能蒸发器，solar still)的改进。典型地,但并不排他地，所期望的冷凝物可以是从盐水、含盐或其它载有污染物的供应流产生的干净或新鲜水。冷凝物也可以是从含醇供应流蒸发，其被冷凝并从太阳能蒸发器单独地移出的醇，如乙醇。在混合装置(混杂布置，hybrid arrangement)中，根据本专利技术的蒸懼器能够利用，例如来自工业或地热应用的热水供应源进行操作，其中该蒸馏器能够利用最低的或不使用太阳能进行操作。
技术介绍
本说明书将描述本专利技术主要关于生产干净或新鲜水供应作为所产生的冷凝物方面的内容，但是应该理解到，其它应用也是可能的。对于各种各样的目的，包括提供饮水，以及用于在通常与使用自廉水相关的地质结构中没有盐积累情况下灌溉庄稼，提供足够干净或新鲜的水的能力对于地球越来越成为问题。这对于相对干燥和荒芜地区如澳大利亚的情形尤其如此，但对于世界上的许多其它地区也是一个问题。太阳能蒸馏器是已知的，其中其它方面不可用的水如自廉水、海水，或污染水源如来自矿井或工业的水，能够通过暴露于太阳而进行加热，冷凝为干净新鲜水并收集用于后续使用。然而，对于太阳能蒸馏器存在许多提议，一般它们的特征都在于生产和使用相对于生产的干净新鲜水的量是成本高昂的。目前使用的太阳能蒸馏器是用于特定的应用，其中干净新鲜水生产的成本不是主要问题，例如生存应用。以商标名SUNSURE可获得的一种已知太阳能蒸馏器模块包括一个基本上气密性的面板结构，适于以倾斜模式支撑以接收对上部玻璃壁施加的太阳能。塑料塔盘元件(盘形构件，tray member)位于玻璃壁之下并限定了一个小池或储器(reservoir)的阵列，由此待处理的盐水或类似液体能够位于其中从而经受通过上部壁透射的太阳能。产生的水蒸汽在玻璃壁下侧上冷凝并被收集以从该模块排放。其它对于太阳能蒸馏器装置构造的提议的一些实例可以参见美国专利No. 7008515、美国公开 No. 2003/0033805、WO 91/14487、UK 2345002、DE 19704046、DE10044344和WO 2008/043141。这些现有专利公开的承认不应该当作是承认这些公开内容是太阳能蒸馏器工业中的公知常识。对于合理的较大规模清洁新鲜水生产，尽管采用相对免费的能源，但是太阳能蒸馏器通常仍然是十分昂贵的选择。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种改进的太阳能蒸馏器模块，其为一种更简单的构造并且在由液体进料液流生产干净冷凝物，尤其是但不排他地用于从污染的、含盐的或盐水供应源生产干净水中也是有效的。简单的构造旨在实现包括一个或多个这样的太阳能蒸馏器模块的装置(安装，installation)的投资成本更低。因此，本专利技术可以提供一种太阳能蒸馏器模块，具有处理室，该处理室包括位于所述处理室的上末端(upper extremity)下方(之下，below)的处理元件、向所述处理元件的第一区域的上端(upperend)供应处理液体的处理液体供应装置,该第一区域在使用中具有至少一个倾斜的朝上表面(upwardly facing surface)以促进所述处理液体以一个或多个液流在所述处理元件的所述第一区域上重力作用地向下流动，所述第一区域的所述朝上表面或多个朝上表面相对于所述处理液体是亲水性的，由此处理液体在所述第一区域的所述朝上表面或多个朝上表面上铺展成薄膜，所述第一区域进一步包括至少部分地覆盖这个或每一个所述朝上表面或多个朝上表面的至少一个多孔材料层，所述处理室具有位于处理元件的所述第一区域上方(之上，above)的上部太阳能透射壁(uppersolar energytransmission wall),能够将太阳能至少施加至处理元件的所述第一区域， 从而在所述第一区域上至少部分地蒸发所述处理液体的(一个)组分，所述蒸发的组分在所述上部太阳能透射壁的内表面上至少部分地冷凝而形成冷凝物，所述冷凝物从那里(therefrom)通过从所述处理室引出的冷凝物收集和排放装置在一个下部位置或多个下部位置处被收集。优选地，所述第一区域的该朝上表面或多个表面是导热性的和/或能够反射太阳能。方便地，所述第一区域的该朝上表面或多个朝上表面是导热性的。优选地，处理面板元件是一个预制(preformed)薄板金属元件,其具有形成所述第一区域的第一倾斜壁。方便地，该预制薄板金属元件具有薄壁结构。优选地，薄板金属元件是铝或铝合金，或者是铜或铜合金。在一个可能的替换方式中，薄板金属元件可以是不锈钢材料。优选地，预制薄板金属元件是由薄壁(化)金属箔材料压制而成的。在一个优选的实施方式中，薄板金属元件是塔盘元件，其至少具有直立侧壁和连接这些侧壁的下端(Iowerend)的下部直立壁(lowerupstanding wall)。在另一个优选布置(装置或设计，arrangement)中，可以将一个层粘结至第一区域的朝上表面或多个朝上表面，该层具有其上形成的朝上亲水性表面。在一个优选的布置中，构成处理面板元件的塔盘元件可以被支撑在具有两个相对侧臂和两个相对端臂的矩形周边框架(perimeterframe)上。方便地,塔盘元件可以具有长度约3m而宽度约I 2m的尺寸。使用中，塔盘元件可以被支撑为较长侧边以10 55°，优选约30°的角度倾斜。在一个优选的实施方式中，多孔材料层是处理液体吸收性或亲水性的材料，其可以是纺织或非纺织的材料。方便地，当从蒸馏器模块生产干净水时，多孔材料层具有不超过200gm/m2,优选在10 80gm/m2的重量/面积。合适的材料包括但不限于天然纤维材料如羊毛、丙烯、聚酯以及聚酯掺混材料，包括聚酯与人造纤维的掺混物。期望的是材料是亲水性的，即将会吸收处理液体。如果可能，纤维材料也应该是UV稳定的以提供更有效的使用期。如果期望多孔材料捕获和保留可能从处理液体沉淀出来的材料，则多孔材料层可以比以上所述的重量/面积更重或更厚。毡制材料如丙烯酸树脂毡制材料可以用于这样的应用。在另一优选的实施方式中，上部太阳能透射壁可以包括光亮(clear)或高度透明(translucent)的相对于其中形成的冷凝物是亲水性的内表面。这使得冷凝物能够形成为薄膜并且在该表面上在重力加载下易于向下流动，从而在一个下部收集位置或多个位置处被收集。已发现该内表面上的冷凝物的液膜净化该表面并且改进太阳能由此通过已被施加至处理元件上的处理液体，同时没有不利地影响该内表面上的冷凝物的向下流动。方便地,该亲水性表面通过机械方式如酸蚀形成柔性薄板的聚合物材料内表面或通过向内表面施加涂层或层如氧化物层，方便地是氧化硅、氧化钛或氧化铝而形成。在一种可替换的布置中，聚合物薄板材料或其内表面可以是疏水性的。这允许冷凝物在内表面上成珠以及在其上向下流动，然而，所实现的性能显著地低于通过具有亲水性内表面所实现的性能。如果使用疏水性表面，则可以采用氟化聚合物材料涂层或层，如聚四氟乙烯(PTFE)。在一个特别优选的实施方式中，上部太阳能透射壁可以由预制柔性聚合物材料的第一薄板形成。方便地，该聚合物材料是能够通过施加热而形成的材料。聚合物材料可以是聚碳酸酯、聚酯、P本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种太阳能蒸馏器模块(10)，具有处理室(85)，所述处理室(85)包括位于所述处理室(85)的上末端(35)下方的处理元件(18)、将处理液体供应至所述处理元件(18)的第一区域(25)的上端(26)的处理液体供应装置(27)，由此通过所述处理液体供应装置(27)递送的所述处理液体在所述第一区域(25)上以一个薄处理液体膜流或多个膜流进行分布，从而在其上重力作用地向下流动，所述处理室(85)具有位于所述处理元件(18)的所述第一区域(25)上方的上部太阳能透射壁(35)，能够将太阳能至少施加至所述第一区域(25)以蒸发所述处理液体的组分的至少一部分，所述蒸发的组分在所述上部太阳能透射壁(35)的内表面(81)上至少部分地冷凝从而在其上形成冷凝物，所述上部太阳能透射壁(35)由具有相对于所述冷凝物(53)是亲水性的内表面的光亮或高度透明的聚合材料的第一薄板形成，由此在其上形成的所述冷凝物(53)铺展成薄膜而在其上向下流动至用于收集的下部位置或多个下部位置，所述太阳能蒸馏器模块(10)特征在于所述处理元件(18)由所述处理液体在其上流动的薄金属薄板材料形成，第一薄板为光亮或高度透明的预制柔性聚合材料(35，44，47，49)，以及所述处理室(85)具有与所述处理元件(18)的下末端隔开的下壁(36)，所述下壁(36)由预制薄壁化柔性聚合物材料的第二薄板(36)形成。...
【技术特征摘要】
2008.04.24 AU 2008902054;2008.05.16 AU 20089024331.一种太阳能蒸馏器模块(10)，具有处理室(85)，所述处理室(85)包括位于所述处理室(85)的上末端(35)下方的处理元件(18)、将处理液体供应至所述处理元件(18)的第一区域(25)的上端(26)的处理液体供应装置(27)，由此通过所述处理液体供应装置(27)递送的所述处理液体在所述第一区域(25)上以一个薄处理液体膜流或多个膜流进行分布，从而在其上重力作用地向下流动，所述处理室(85)具有位于所述处理元件(18)的所述第一区域(25)上方的上部太阳能透射壁(35)，能够将太阳能至少施加至所述第一区域(25)以蒸发所述处理液体的组分的至少一部分，所述蒸发的组分在所述上部太阳能透射壁(35)的内表面(81)上至少部分地冷凝从而在其上形成冷凝物，所述上部太阳能透射壁(35)由具有相对于所述冷凝物(53)是亲水性的内表面的光亮或高度透明的聚合材料的第一薄板形成，由此在其上形成的所述冷凝物(53)铺展成薄膜而在其上向下流动至用于收集的下部位置或多个下部位置，所述太阳能蒸馏器模块(10)特征在于所述处理元件(18)由所述处理液体在其上流动的薄金属薄板材料形成，第一薄板为光亮或高度透明的预制柔性聚合材料(35，44，47，49)，以及所述处理室(85)具有与所述处理元件(18)的下末端隔开的下壁(36)，所述下壁(36)由预制薄壁化柔性聚合物材料的第二薄板(36)形成。2.根据权利要求1所述的太阳能蒸馏器模块(10)，其特征在于，所述处理元件(18)的所述第一区域(25)具有能够反射太阳能的朝上表面或多个朝上表面。3.根据权利要求2所述的太阳能蒸馏器模块(10)，其特征在于，所述第一区域(25)的所述朝上表面或多个朝上表面相对于所述处理液体是亲水性的。4.根据权利要求1至3任一项所述的太阳能蒸馏器模块(10)，其特征在于，所述太阳能蒸馏器模块(10)包括至少一个至少部分地覆盖所述所述第一区域(25)的所述朝上表面的多孔材料层(31)，所述多孔材料层(31)具有10 80gm/m2的重量/面积。5.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：彼得·约翰斯通，
申请(专利权)人：第一绿色园林私人公司，
类型：发明
国别省市：
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