專利名稱：一種具有褶皺冷凝底面的多級疊盤式太陽能蒸餾器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種利用太陽能從海水或苦咸水中提取淡水的裝置，尤其涉及一種具有褶皺冷凝底面的多級疊盤式太陽能蒸餾器，屬于太陽能集熱和水處理技術領域。
背景技術：
目前，從海水或苦咸水中生產(chǎn)淡水的系統(tǒng)所采用的技術主要有兩類，一類是采用反滲透膜技術的所謂膜法海水淡化系統(tǒng)，另一類為利用熱能驅動的所謂蒸餾法海水淡化系統(tǒng)。膜法系統(tǒng)造價及使用費用(主要是其反滲透膜的使用壽命不長)高，具有一次性投資大、效率低等缺陷，難于在小系統(tǒng)中推廣應用。利用熱能驅動的海水淡化系統(tǒng)是目前海水淡化工業(yè)的主流，但需要消耗大量熱能，因此利用太陽能進行海水淡化既節(jié)能又環(huán)保，因而受到人們推崇。但現(xiàn)有的太陽能蒸餾裝置存在下面3個明顯的缺陷(1)蒸汽凝結成淡水過程放出的潛熱未被重復利用，而是直接散發(fā)到環(huán)境中，致使裝置能效率不高；( 現(xiàn)有裝置所采用的自然對流傳熱模式，傳熱系數(shù)不高，大大限制了裝置性能的改善。( 裝置中待蒸發(fā)的原水熱容量太大，限制了它的運行溫度提高，減弱了蒸發(fā)過程的驅動力，也大大延緩了裝置的出水時間。因此，克服上述3個缺陷，強化蒸發(fā)與冷凝過程，是提高太陽能海水淡化裝置性能的主要方向。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供一種具有褶皺冷凝底面的多級疊盤式太陽能蒸餾器，利用太陽能集熱器收集太陽光加熱蒸餾箱體底部儲熱水箱中的淡水，淡水產(chǎn)生蒸汽在冷凝水盤的背部凝結產(chǎn)生淡水同時逐層上一級加熱水盤上部的海水，從而重復利用了水蒸氣的凝結潛熱。一種具有褶皺冷凝底面的多級疊盤式太陽能蒸餾器，包括支架、太陽能集熱器、蒸餾箱體、冷凝水盤、淡水收集槽、淡水輸出管、連通管、淡水箱和玻璃蓋板；其中冷凝水盤的形狀為連續(xù)的褶皺，蒸餾箱體內(nèi)的底部由導熱板隔離出一個儲熱水箱，導熱板上方沿豎直方向等距安裝兩個以上的冷凝水盤，按冷凝水盤的個數(shù)將蒸餾箱體內(nèi)部分級，蒸餾箱體上端設有進水口，下端設有濃鹽水輸出口，蒸餾箱體頂部由玻璃蓋板密封，玻璃蓋板下方設置有接水槽，接水槽與淡水收集槽相通；各冷凝水盤的側壁面外部和儲熱水箱的外底部都貼有保溫層；冷凝水盤的每一條棱的下面設置有一條淡水收集槽，淡水收集槽通過管路連接到淡水箱，垂直設置在冷凝水盤外緣的連通管使每一級冷凝水盤上方的水位保持一致；蒸餾箱體整體安裝在設置有太陽能集熱器的支架上。工作原理首先將蒸餾箱體中通過進水口注入海水，每一級冷凝水盤上方和儲熱水箱導熱板上部海水的深度由連通管的長度決定，向儲熱水箱中注滿淡水；太陽能集熱器收集太陽光產(chǎn)生高溫熱能加熱儲熱水箱底部的淡水，儲熱水箱中的熱水通過水箱的上部的導熱板傳熱加熱裝置最底部的海水并使之蒸發(fā)，蒸汽上升并在最下一級冷凝水盤的背部凝結，形成淡水，同時釋放潛熱加熱該級冷凝水盤內(nèi)的海水，該級冷凝水盤內(nèi)海水受熱后再蒸發(fā)產(chǎn)生蒸汽，并在更上一級的冷凝水盤的背部凝結，形成淡水，同時釋放潛熱加熱更上一級冷凝水盤內(nèi)的海水，由此類推，直至最上一級冷凝水盤，各冷凝水盤背部凝結的淡水經(jīng)淡水收集槽收集并匯總最后經(jīng)淡水輸出管輸送到淡水箱儲存，最上一級冷凝水盤的上部安裝有透明的玻璃蓋板，最上級海水蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽在玻璃蓋板的內(nèi)表面凝結，產(chǎn)生的淡水經(jīng)接水槽收集并傳送到淡水箱中，供用戶取用；玻璃蓋板可以收集部分太陽光加熱最上級海水， 提高系統(tǒng)運行溫度；同時，玻璃蓋板也能將熱能散失到大氣中，用于冷卻裝置，使裝置內(nèi)部形成溫度梯度，有利于淡水產(chǎn)生；新的海水由進水口輸入，并通過連通管分別輸送到各個冷凝水盤中，使各冷凝水盤內(nèi)都能保持有一定量的海水，保證不會蒸發(fā)燒干，最后濃鹽水通過濃鹽水輸出口輸出裝置之外；為減少傳熱環(huán)節(jié)，可取消蒸餾箱體內(nèi)的導熱板和最上級的玻璃蓋板，太陽能集熱器直接加熱海水，最上級的原海水直接暴露于大氣中，可起到散熱作用；同時用冷凝翅片代替褶皺的冷凝水盤，這樣可以使得各冷凝水盤的內(nèi)表面變成是平面的，更易于加工制造。有益效果本實用新型多次重復利用了水蒸氣的凝結潛熱，大大降低了冷凝水盤中海水的熱容量，褶皺的冷凝面增大了冷凝面積，加快了系統(tǒng)的出水時間，提高了系統(tǒng)的產(chǎn)水效率。

圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是本實用新型實施例2的結構示意圖；其中1-太陽光；2-太陽能集熱器；3-儲熱水箱；4-蒸餾箱體；5-接水槽；6-連通管；7-玻璃蓋板；8-進水口 ；9-冷凝水盤；10-淡水收集槽；11-淡水輸出管；12-濃鹽水輸出口 ； 13-淡水箱；14-支架、15-冷凝翅片。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。實施例1如附圖1所示，一種具有褶皺冷凝底面的多級疊盤式太陽能蒸餾器，包括支架14、 太陽能集熱器2、蒸餾箱體4、冷凝水盤9、淡水收集槽10、淡水輸出管11、連通管6、淡水箱 13和玻璃蓋板7 ；其中冷凝水盤9的形狀為連續(xù)的褶皺，蒸餾箱體4內(nèi)的底部由導熱板隔離出一個儲熱水箱3，導熱板上方沿豎直方向等距安裝三個冷凝水盤9，三個冷凝水盤9將蒸餾箱體4內(nèi)部分為由上至下的三級，蒸餾箱體4上端設有進水口 8，下端設有濃鹽水輸出口 12，蒸餾箱體4頂部由玻璃蓋板7密封，玻璃蓋板7下方設置有接水槽5，接水槽5與淡水收集槽10相通；各冷凝水盤9的側壁面外部和儲熱水箱3的外底部都貼有保溫層；冷凝水盤 9的每一條棱的下面設置有一條淡水收集槽10，淡水收集槽10通過管路連接到淡水箱13， 垂直設置在冷凝水盤9外緣的連通管6使每一級冷凝水盤9上方的水位保持一致；蒸餾箱體4整體安裝在設置有太陽能集熱器2的支架14上。工作原理首先將蒸餾箱體中通過進水口注入海水，每一級冷凝水盤上方和儲熱水箱3導熱板上部海水的深度由連通管的長度決定，再向儲熱水箱中注滿淡水；太陽能集熱器2收集太陽光1產(chǎn)生高溫熱能加熱儲熱水箱3底部的淡水，儲熱水箱3中的熱水通過水箱的上部的導熱板傳熱加熱裝置最底部的海水并使之蒸發(fā)，蒸汽上升并在第三級冷凝水
4盤9的背部凝結，形成淡水，同時釋放潛熱加熱該級冷凝水盤9內(nèi)的海水，該級冷凝水盤9 內(nèi)海水受熱后再蒸發(fā)產(chǎn)生蒸汽，并在第二級的冷凝水盤9的背部凝結，形成淡水，同時釋放潛熱加熱第一級冷凝水盤9內(nèi)的海水，由此類推，各級冷凝水盤9背部凝結的淡水經(jīng)淡水收集槽10收集并匯總最后經(jīng)淡水輸出管11輸送到淡水箱13儲存，第一級冷凝水盤9的上部安裝有透明的玻璃蓋板7，海水蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽在玻璃蓋板7的內(nèi)表面凝結，產(chǎn)生的淡水經(jīng)接水槽5收集并傳送到淡水箱13中，供用戶取用；玻璃蓋板7可以收集部分太陽光加熱最上級海水，提高系統(tǒng)運行溫度；同時，玻璃蓋板7也能將熱能散失到大氣中，用于冷卻裝置， 使裝置內(nèi)部形成溫度梯度，有利于淡水產(chǎn)生；新的海水由進水口 8輸入，并通過連通管6分別輸送到各個冷凝水盤9中，使各冷凝水盤9內(nèi)都能保持有一定量的海水，保證不會蒸發(fā)燒干，最后濃鹽水通過濃鹽水輸出口 12輸出裝置之外。實施例2如附圖2所示，在實施例1的基礎上為減少傳熱環(huán)節(jié)，可取消蒸餾箱體4內(nèi)的導熱板和最上級的玻璃蓋板7，太陽能集熱器2直接加熱海水，最上級的海水直接暴露于大氣中，可起到散熱作用；同時用冷凝翅片15代替褶皺的冷凝水盤9，這樣可以使得各冷凝水盤 9的內(nèi)表面變成是平面的，更易于加工制造。
權利要求1.一種具有褶皺冷凝底面的多級疊盤式太陽能蒸餾器，包括支架(14)、太陽能集熱器 O)、蒸餾箱體0)、冷凝水盤(9)、淡水收集槽(10)、淡水輸出管(11)、連通管(6)、淡水箱 (13)和玻璃蓋板(7)；其特征在于所述冷凝水盤(9)的形狀為連續(xù)的褶皺，蒸餾箱體(4)內(nèi)的底部由導熱板隔離出一個儲熱水箱(3)，導熱板上方沿豎直方向等距安裝兩個以上的冷凝水盤(9)，按冷凝水盤(9)的個數(shù)將蒸餾箱體內(nèi)部分級，蒸餾箱體(4)上端設有進水口(8)，下端設有濃鹽水輸出口(12)，蒸餾箱體(4)頂部由玻璃蓋板(7)密封，玻璃蓋板(7) 下方設置有接水槽(5)，接水槽( 與淡水收集槽(10)相通；冷凝水盤(9)的每一條棱的下面設置有一條淡水收集槽(10)，淡水收集槽(10)通過管路連接到淡水箱(13)，垂直設置在冷凝水盤(9)外緣的連通管(6)使每一級冷凝水盤(9)上方的水位保持一致；蒸餾箱體 (4)整體安裝在設置有太陽能集熱器O)的支架(14)上。
2.如權利要求1所述的一種具有褶皺冷凝底面的多級疊盤式太陽能蒸餾器，其特征在于所述的各冷凝水盤(9)的側壁面外部和儲熱水箱(3)的外底部貼有保溫層。
3.如權利要求1所述的一種具有褶皺冷凝底面的多級疊盤式太陽能蒸餾器，其特征在于所述的冷凝水盤⑶)可由冷凝翅片(1 代替。
專利摘要本實用新型涉及一種具有褶皺冷凝底面的多級疊盤式太陽能蒸餾器，包括支架、太陽能集熱器、蒸餾箱體、冷凝水盤、淡水收集槽、連通管和玻璃蓋板；冷凝水盤的形狀為連續(xù)的褶皺，蒸餾箱體內(nèi)的底部由導熱板隔離出一個儲熱水箱，導熱板上方沿豎直方向等距安裝兩個以上的冷凝水盤，蒸餾箱體上端設有進水口，下端設有濃鹽水輸出口，蒸餾箱體頂部由玻璃蓋板密封；冷凝水盤的每一條棱的下面設置有一條與淡水箱連通的淡水收集槽，冷凝水盤外緣的連通管使每一級冷凝水盤上方的水位保持一致；蒸餾箱體整體安裝在設置有太陽能集熱器的支架上。裝置利用太陽能集熱器加熱儲熱水箱中的淡水，從而逐級加熱冷凝水盤上部的海水，充分用了水蒸氣的凝結潛熱。
文檔編號C02F1/14GK202016888SQ20112000953
公開日2011年10月26日 申請日期2011年1月13日 優(yōu)先權日2011年1月13日
發(fā)明者壽文杰, 康慧芳, 王海江, 鄭宏飛 申請人:北京理工大學, 深圳市翰超太陽能科技有限公司