[实用新型]太阳能和风能海水淡化装置

说明书

本实用新型属于太阳能一风能综合利用设备技术领域，尤其是一种利用太阳能和风能将海水制备成淡水的装置。

目前，用海水制备淡水，主要有蒸馏法和膜透析法但需要用热能或电能，其特点是产量高，但设备较大，且需用电能，不适于在远离大陆缺乏淡水的岛屿或礁盘上使用，因此使其应用受到限制。

本实用新型的目的是提供一种利用太阳能和风能将海水制备成淡水的装置，它适合在远离大陆的岛屿或礁盘上永久安装，用太阳能和风能维持整个装置的正常运转，不再需要其它能源即可将海水淡化。

本实用新型的目的是这样实现的：一种太阳能和风能海水淡化装置，包括：水泵、海水贮存器、吸热器、换热蒸发器、发电机、加热器、冷凝器、淡水贮存器和控制箱，控制箱分别与发电机、水泵、水位传感器和加热管用电缆连接，水泵与海水贮存器的上部相通，海水贮存器中设有高、低水位传感器，海水贮存器的另一端与换热蒸发器相通，换热蒸发器上部为冷凝器，冷凝器通过管道与淡水贮存器相连，淡水贮存器下部装有放水阀门。

海水贮存器的另一端与水位平衡器相通，水位平衡器的一端通过管道与换热蒸发器相通，换热蒸发器一端为吸热器，其内设有热管换热器，吸热器上部为保温防护玻璃，下部和底部内衬保温材料；换热蒸发器的另一端设有加热器，换热蒸发器中的海水液面与水位平衡器中的液面一致，并且没过加热器，加热器上部为冷凝器。

发电机为风力发电机。

海水贮存器的另一端通过水位控制阀与带有浮子的水位平衡器相通。

换热蒸发器底部装有排污阀。

海水贮存器、吸热器、换热蒸发器、加热器、冷凝器、淡水贮存器内壁为由金属材料外敷搪瓷或用玻璃钢制成。 

本实用新型由于利用太阳能和风能，将其应用于远离大陆缺乏淡水的岛屿或礁盘上，可以解决守岛、守礁部队和岛屿上居民的淡水供应问题，它不消耗电能，成本低，符合绿色环保的要求；其应用范围广泛，例如，可将其应用于远洋客、货轮上，作为淡水的补充制备系统。

下面结合附图详细说明依据本实用新型提出的太阳能和风能海水淡化装置的具体结构和工作原理。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中海水贮存器5、换热蒸发器17以及吸热器16的左视图。

本实用新型太阳能和风能海水淡化装置的主要原理如下：吸水泵将待淡化的海水吸入海水贮存器后进入换热蒸发器，吸热器吸收太阳能的热量将换热蒸发器内待淡化的海水预热，风力发电机发出的电能经加热器将待淡化的海水加热到蒸发的温度后，待淡化的海水蒸发，经冷凝器冷凝后成为淡水。

本实用新型的具体结构如图1、2所示，太阳能和风能海水淡化装置主要包括：水泵2、海水贮存器5、吸热器16、换热蒸发器15、风力发电机1、加热器7、冷凝器6、淡水贮存器11和控制箱3。

控制箱3分别与风力发电机1、水泵2、水位传感器4、18和加热管7用电缆19连接，水泵2与海水贮存器5的上部相通，海水贮存器5中设有高、低水位传感器4、18，海水贮存器5的另一端通过水位控制阀8与带有浮子的水位平衡器9相通，水位平衡器9的一端通过管道与换热蒸发器17相通，换热蒸发器17一端为吸热器16，其内设有热管换热器15，吸热器16上部为保温防护玻璃14，下部和底部内衬保温材料13；换热蒸发器17的另一端设有加热器7，换热蒸发器17中的海水没过加热器7，这是通过水位平衡器9中浮子控制的。另外，换热蒸发器17底部装有排污阀12，定期将换热蒸发器17内的杂质从B口排出；加热器7上部为冷凝器6，冷凝器6通过管道与淡水贮存器11相连，淡水贮存器11下部装有放水阀门10。

在上述设计中，吸热器、换热蒸发器内用热管作为换热元件，海水贮存器、吸热器、换热蒸发器、加热器、冷凝器、淡水贮存器等直接与海水和淡水接触的部件，用金属材料外敷搪瓷或用玻璃钢等其它耐海水腐蚀的材料制成，控制箱所用电能由风力发电机供给，风力发电机为已有技术，故不再赘述。

太阳能和风能海水淡化装置的工作过程如下：风力发电机1发出的电能经控制箱3控制启动水泵2运转，水泵2从A口抽取海水至海水贮存器5内，并经水位控制阀8进入水位平衡器9和换热蒸发器17内；当海水贮存器5内的水位到高水位传感器4时，水泵停止运转；太阳光透过保温防护玻璃14将设置在吸热器16内的热管换热器15的吸热端加热：热管换热器15将吸热端吸收的热量传递至放热端，放热端将换热蒸发器17内待淡化的海水预热，控制箱3在水泵2停止运转后，将风力发电机1发出的电能切换到加热器7，加热器7将换热蒸发器17内待淡化的海水加热至蒸发温度后，待淡化的海水蒸发，经冷凝器6冷凝后流入淡水贮存器11内，水位平衡器9和水位控制阀8使换热蒸发器17内的水位保持一定：当海水贮存器5内的水位到低水位传感器18时，控制箱3将电能切换到水泵2，水泵2运转，从A口再抽取海水至海水贮存器5内，当海水贮存器5内的水位到高水位传感器4时，控制箱3将电能切换到加热器7；如此循环运转，完成海水的淡化。取用淡水时，打开放水阀门10，淡水从C口流出。