一種光熱光伏一體化利用的消毒裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種太陽能消毒系統(tǒng)，具體涉及一種光熱光伏一體化利用的消毒
目.0
【背景技術】
[0002]高溫高壓消毒裝置通過產(chǎn)生高壓蒸汽來殺滅細菌，真菌等微生物，是目前最可靠、應用最普遍的物理滅菌法。這其中蒸汽的高溫能使微生物的蛋白質(zhì)(例如各種酶)變性或者凝固，導致蛋白質(zhì)的結(jié)構改變并最終喪失生理功能。由此微生物的新陳代謝無法正常進行而被殺滅，從而達到消毒的目的。另外由于水的沸點隨氣壓增加而增大，因此在高壓下能產(chǎn)生溫度高于100攝氏度的極熱蒸汽，從而增加殺菌效果。除此以外，高壓還可以增加蒸汽對微生物的穿透力，造成微生物細胞膜破裂，使其體內(nèi)生物化學組分外流最終造成細胞損傷。
[0003]在自然災害發(fā)生時，常常伴隨著長時間，大面積的電力中斷。面對眾多搶險救災的任務，如何在電力中斷的情況下進行有效的消毒滅菌操作成為困擾廣大救災人員的一個難題。太陽能作為一種無處不在的能源，既能轉(zhuǎn)化成為熱能，又能轉(zhuǎn)化成為電能，毫無疑問為解決這一難題提供了一種可靠的選項。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種光熱光伏一體化利用的消毒裝置，以便在缺乏甚至中斷電力供應的情況，可以有效地將太陽能轉(zhuǎn)化成其他能量形式并最終達到殺菌消毒的功效。
[0005]為了達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0006]一種光熱光伏一體化利用的消毒裝置，包括消毒系統(tǒng)3，與消毒系統(tǒng)3連接的光熱系統(tǒng)I和光伏系統(tǒng)2 ;所述光熱系統(tǒng)I包括通過輸水管道Ic相連接的儲水罐Ia和真空集熱管組Ib ;所述光伏系統(tǒng)2包括通過電導線2b相連接的太陽能電池組件2a和蓄電池組件2c ;所述消毒系統(tǒng)3包括相連接的高壓泵3a和滅菌腔室3b，滅菌腔室3b內(nèi)設置有電加熱裝置3c ;所述光熱系統(tǒng)I的真空集熱管組Ib通過熱水管道4與消毒系統(tǒng)3的滅菌腔室3b連通；所述光伏系統(tǒng)2的太陽能電池組件2a和蓄電池組件2c均通過電導線5與消毒系統(tǒng)3的高壓泵3a和滅菌腔室3b內(nèi)的電加熱裝置3c連接；一方面利用光熱系統(tǒng)I將太陽能轉(zhuǎn)換成熱能，并將升溫后的高溫水提供給消毒系統(tǒng)3 ;另一方面利用光伏系統(tǒng)2將太陽能轉(zhuǎn)換成電能，并將產(chǎn)生的電能提供給消毒系統(tǒng)3的高壓泵3a和電加熱裝置3c。
[0007]所述滅菌腔室3b的頂蓋3g上設置有排氣安全閥3e，底部連接有廢液排出管道3d，所述滅菌腔室3b上還設置有壓力表3f。
[0008]所述熱水管道4的管壁應采用絕熱保溫材料。
[0009]所述儲水罐Ia采用不銹鋼或者塑料儲水罐。
[0010]所述太陽能電池組件2a采用晶硅太陽能電池或者薄膜太陽能電池。[0011 ] 所述蓄電池組件2c采用鉛酸蓄電池，鎳氫蓄電池或者鋰離子電池。
[0012]和現(xiàn)有技術相比較，本實用新型具備如下優(yōu)點:
[0013]1、將太陽能光熱和光伏兩種利用方式相互結(jié)合，實現(xiàn)了太陽能熱利用和太陽能電利用的雙向利用。一方面利用光熱系統(tǒng)將太陽能轉(zhuǎn)換成熱能，并將升溫后的高溫水提供給消毒系統(tǒng)。另一方面利用光伏系統(tǒng)將太陽能轉(zhuǎn)換成電能。產(chǎn)生的電能一邊對消毒系統(tǒng)的高溫水繼續(xù)加熱產(chǎn)生高溫蒸汽，同時也供給高壓泵產(chǎn)生高壓。由于水的沸點隨壓強的增加而增大，高壓情況下能產(chǎn)生更高溫的蒸汽，從而加強滅菌效果。
[0014]2、通過光熱系統(tǒng)對進入滅菌腔室的水預先加熱，減少甚至在某些情況下消除了腔室內(nèi)電加熱裝置的使用需求。由此極大地緩解了光伏系統(tǒng)的太陽能電池組件和蓄電池的負荷，從而減小了光伏系統(tǒng)的規(guī)模。
[0015]3、可以將系統(tǒng)閑置時太陽能電池組件產(chǎn)生的電能儲存在蓄電池組。蓄電池組可以在系統(tǒng)工作時與太陽能電池組件一起為消毒系統(tǒng)供電，達到穩(wěn)定電力供應的目的。
[0016]4、本實用新型的另外一個特點是，即使在光熱系統(tǒng)無法工作的情況下，也可以將未加熱的冷水從儲水罐中直接導入滅菌腔室。通過光伏系統(tǒng)給腔室內(nèi)的電加熱裝置供電來產(chǎn)生高溫水。然而，光伏系統(tǒng)的電加熱升溫的效率將遠不如光熱系統(tǒng)的直接熱升溫。這是因為光熱系統(tǒng)可以直接將光能轉(zhuǎn)換成熱能，而光伏系統(tǒng)則必須采用光-電-熱的轉(zhuǎn)換流程。這種非直接的轉(zhuǎn)換流程會極大地降低效率，增加損耗。即使不考慮光伏系統(tǒng)從電能到熱能轉(zhuǎn)換過程中的損耗，光熱系統(tǒng)的光-熱轉(zhuǎn)換效率一般也優(yōu)于光伏系統(tǒng)的光-電轉(zhuǎn)換效率。光熱技術(例如使用太陽能集熱管的熱水器)在日常生活中也已經(jīng)廣泛地用于加熱水，具有技術成熟的優(yōu)點。原則上講，光熱技術和光伏技術都可以用于產(chǎn)生熱能和電能。但是在當前的科技水平下，前者的產(chǎn)熱效率更高，后者的發(fā)電效率更高。本實用新型有效地將太陽能光熱和光伏兩種利用方式相互結(jié)合，實現(xiàn)了太陽能熱利用和太陽能電利用的雙向利用，從而更為有效的利用太陽能資源。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型光熱光伏一體化利用的消毒裝置的結(jié)構示意圖。
[0018]圖2本實用新型光熱光伏一體化利用的消毒裝置的流程圖。
【具體實施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。
[0020]如圖1所示，本實用新型一種光熱光伏一體化利用的消毒裝置，包括消毒系統(tǒng)3，與消毒系統(tǒng)3連接的光熱系統(tǒng)I和光伏系統(tǒng)2 ;所述光熱系統(tǒng)I包括通過輸水管道Ic相連接的儲水罐Ia和真空集熱管組Ib ;所述光伏系統(tǒng)2包括通過電導線2b相連接的太陽能電池組件2a和蓄電池組件2c ;太陽能電池組件2a既可以通過電導線5給消毒系統(tǒng)3提供電能，也可以通過電導線2b給蓄電池組2c儲電；所述消毒系統(tǒng)3包括相連接的高壓泵3a和滅菌腔室3b，滅菌腔室3b內(nèi)設置有電加熱裝置3c ;所述光熱系統(tǒng)I的真空集熱管組Ib通過熱水管道4與消毒系統(tǒng)3的滅菌腔室3b連通；所述光伏系統(tǒng)2的太陽能電池組件2a和蓄電池組件2c均通過電導線5與消毒系統(tǒng)3的高壓泵3a和滅菌腔室3b內(nèi)的電加熱裝置3c連接；一方面利用光熱系統(tǒng)I將太陽能轉(zhuǎn)換成熱能，并將升溫后的高溫水提供給消毒系統(tǒng)3 ;另一方面利用光伏系統(tǒng)2將太陽能轉(zhuǎn)換成電能，并將產(chǎn)生的電能提供給消毒系統(tǒng)3的高壓泵3a和電加熱裝置3c。
[0021]所述滅菌腔室3b的頂蓋3g上設置有排氣安全閥3e，底部連接有廢液排出管道3d，所述滅菌腔室3b上還設置有壓力表3f。滅菌腔室3b是高溫高壓消毒進行的場所，使用結(jié)束后滅菌腔室3b中的水可以通過廢液排出管道3d清空，高壓泵3a通過光伏系統(tǒng)2供應的電能給滅菌腔室3b提供高壓，電加熱裝置3c通過光伏系統(tǒng)2提供的電能進一步加熱光熱系統(tǒng)I輸送到滅菌腔室的高溫水，強化殺菌效果。排氣安全閥3e用于釋放超過額定標準的壓力。
[0022]作為本實用新型的優(yōu)選實施方式，所述熱水管道4的管壁應采用絕熱保溫材料。減小熱水輸送過程中與外界環(huán)境中空氣的熱交換。
[0023]作為本實用新型的優(yōu)選實施方式，所述儲水罐Ia采用不銹鋼或者塑料儲水罐。
[0024]作為本實用新型的優(yōu)選實施方式，所述太陽能電池組件2a可選用晶硅太陽能電池或者薄膜太陽能電池。所述蓄電池組件2c采用鉛酸蓄電池，鎳氫蓄電池或者鋰離子電池(俗稱鋰電池)。
[0025]如圖2所示，整個裝置的流程包括:一方面利用光熱系統(tǒng)將太陽能轉(zhuǎn)換成熱能，并將升溫后的高溫水提供給消毒系統(tǒng)。另一方面利用光伏系統(tǒng)將太陽能轉(zhuǎn)換成電能。產(chǎn)生的電能一邊對消毒系統(tǒng)的高溫水繼續(xù)加熱產(chǎn)生高溫蒸汽，同時也供給高壓泵產(chǎn)生高壓。由于水的沸點隨壓強的增加而增大，高壓情況下能產(chǎn)生更高溫的蒸汽，從而加強滅菌效果。
[0026]以上所述僅為本實用新型的一個實施范例而已，并不用于限制本實用新型。對于本領域的專業(yè)技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種光熱光伏一體化利用的消毒裝置，其特征在于:包括消毒系統(tǒng)(3)，與消毒系統(tǒng)(3)連接的光熱系統(tǒng)(I)和光伏系統(tǒng)(2); 所述光熱系統(tǒng)(I)包括通過輸水管道(Ic)相連接的儲水罐(Ia)和真空集熱管組(Ib)； 所述光伏系統(tǒng)(2)包括通過電導線(2b)相連接的太陽能電池組件(2a)和蓄電池組件(2c)； 所述消毒系統(tǒng)(3)包括相連接的高壓泵(3a)和滅菌腔室(3b)，滅菌腔室(3b)內(nèi)設置有電加熱裝置(3c)； 所述光熱系統(tǒng)(I)的真空集熱管組(Ib)通過熱水管道(4)與消毒系統(tǒng)(3)的滅菌腔室(3b)連通；所述光伏系統(tǒng)(2)的太陽能電池組件(2a)和蓄電池組件(2c)均通過電導線(5)與消毒系統(tǒng)(3)的高壓泵(3a)和滅菌腔室(3b)內(nèi)的電加熱裝置(3c)連接；一方面利用光熱系統(tǒng)(I)將太陽能轉(zhuǎn)換成熱能，并將升溫后的高溫水提供給消毒系統(tǒng)(3);另一方面利用光伏系統(tǒng)⑵將太陽能轉(zhuǎn)換成電能，并將產(chǎn)生的電能提供給消毒系統(tǒng)⑶的高壓泵(3a)和電加熱裝置(3c) ο2.根據(jù)權利要求1所述光熱光伏一體化利用的消毒裝置，其特征在于:所述滅菌腔室(3b)的頂蓋(3g)上設置有排氣安全閥(3e)，底部連接有廢液排出管道(3d)，所述滅菌腔室(3b)上還設置有壓力表(3f)。3.根據(jù)權利要求1所述光熱光伏一體化利用的消毒裝置，其特征在于:所述熱水管道(4)的管壁應采用絕熱保溫材料。4.根據(jù)權利要求1所述光熱光伏一體化利用的消毒裝置，其特征在于:所述儲水罐(Ia)采用不銹鋼或者塑料儲水罐。5.根據(jù)權利要求1所述光熱光伏一體化利用的消毒裝置，其特征在于:所述太陽能電池組件(2a)采用晶硅太陽能電池或者薄膜太陽能電池。6.根據(jù)權利要求1所述光熱光伏一體化利用的消毒裝置，其特征在于:所述蓄電池組件(2c)采用鉛酸蓄電池，鎳氫蓄電池或者鋰離子電池。
【專利摘要】一種光熱光伏一體化利用的消毒裝置，包括消毒系統(tǒng)，與消毒系統(tǒng)連接的光熱系統(tǒng)和光伏系統(tǒng)；光熱系統(tǒng)包括通過輸水管道連接的儲水罐和真空集熱管組；光伏系統(tǒng)包括通過電導線連接的太陽能電池組件和蓄電池組件；消毒系統(tǒng)包括相連的高壓泵和滅菌腔室，滅菌腔室內(nèi)設有電加熱裝置；光熱系統(tǒng)的真空集熱管組通過熱水管道與消毒系統(tǒng)的滅菌腔室連通；光伏系統(tǒng)的太陽能電池組件和蓄電池組件均與消毒系統(tǒng)的高壓泵和滅菌腔室內(nèi)的電加熱裝置連接；一方面利用光熱系統(tǒng)將太陽能轉(zhuǎn)換成熱能，并將升溫后的高溫水提供給消毒系統(tǒng)；另一方面利用光伏系統(tǒng)將太陽能轉(zhuǎn)換成電能，并將產(chǎn)生的電能提供給消毒系統(tǒng)的高壓泵和電加熱裝置；本實用新型有效地將太陽能轉(zhuǎn)化成其他能量形式并最終達到殺菌消毒的功效。
【IPC分類】A61L2/07
【公開號】CN204709444
【申請?zhí)枴緾N201520320760
【發(fā)明人】楊洋, 秦校軍, 王一丹, 趙志國, 鄔俊波
【申請人】中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司, 中國華能集團公司
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年5月18日