[发明专利]太阳能烟囱与风车综合利用的蒸馏淡化系统及其淡化方法

权利要求书

1.一种太阳能烟囱与风车综合利用的蒸馏淡化系统，包括位于集热棚(14)上方的太阳能烟囱(11)，其特征是：

所述集热棚(14)为由双层透明材质形成的夹层结构，所述集热棚(14)的外围设置有源水池(1)和淡水池(16)，所述集热棚(14)的下方铺设有储热材料(15)；

所述太阳能烟囱(11)的正下方设置有浓盐水池(17)，所述太阳能烟囱(11)的外壁包裹有绝热材料(13)，所述太阳能烟囱(11)的顶部设置有间接式冷凝器(7)和风车(5)，所述风车(5)的回转轴上设置一发电机(6)；所述源水池(1)与间接式冷凝器(7)的入口之间连接有源水上水管道(2)，所述源水上水管道(2)中设置有输水泵(3)，所述发电机(6)通过电线(4)与输水泵(3)连接；

所述太阳能烟囱(11)内设置有对源水进行雾化的喷嘴(12)，所述间接式冷凝器(7)的出口与喷嘴(12)之间连接有源水下水管道(9)；所述间接式冷凝器(7)的下方设有淡水收集槽(8)，所述淡水收集槽(8)和淡水池(16)之间连接有淡水下水管道(10)。

2.根据权利要求1所述的太阳能烟囱与风车综合利用的蒸馏淡化系统，其特征是：所述太阳能烟囱(11)采用钢筋混凝土或砖石材质建造而成。

3.根据权利要求1所述的太阳能烟囱与风车综合利用的蒸馏淡化系统，其特征是：所述集热棚(14)的形状为圆形，其材质采用透光塑料或玻璃建造而成，其夹层结构中的上层外沿与地面保持1-2m的间距，所述集热棚(14)从其外沿至与太阳能烟囱(11)的结合部位呈1-3°的安装倾角。

4.根据权利要求1所述的太阳能烟囱与风车综合利用的蒸馏淡化系统，其特征是：所述储热材料(15)采用由沙石或混凝土块构成的固体储热材料。

5.根据权利要求1所述的太阳能烟囱与风车综合利用的蒸馏淡化系统，其特征是：所述储热材料(15)采用由水或导热油构成的液体储热材料，所述液体储热材料灌入一由PVC涤纶复合材料构成的囊体中。

6.根据权利要求1所述的太阳能烟囱与风车综合利用的蒸馏淡化系统，其特征是：所述储热材料(15)采用Na₂SO₄·10H₂O或CaCl₂·6H₂O熔融盐材料，该熔融盐材料装填到一由PVC涤纶复合材料构成的囊体中。

7.按照权利要求1所述的太阳能烟囱与风车综合利用的蒸馏淡化系统，其特征是：所述间接式冷凝器(7)的结构型式为列管式或板式换热器，其材质采用不锈钢、铝合金、铜或钛。

8.根据权利要求1所述的太阳能烟囱与风车综合利用的蒸馏淡化系统，其特征是：所述绝热材料(13)采用聚苯乙烯泡沫塑料或聚氨酯泡沫塑料或由聚苯乙烯和聚氨酯形成的复合材料建造而成。

9.根据权利要求1所述的太阳能烟囱与风车综合利用的蒸馏淡化系统，其特征是：所述浓盐水池(17)的外形为倒圆台形状。 

10.一种太阳能烟囱与风车综合利用的蒸馏淡化方法，其特征在于，利用如权利要求1所述的太阳能烟囱与风车综合利用的蒸馏淡化系统进行海水及苦咸水淡化的过程是：

风车(5)将风能转化为机械能，再通过发电机(6)转化为电能提供给输水泵(3)，输水泵(3)将源水从集热棚(14)外围的源水池(1)经源水上水管道(2)泵入至太阳能烟囱(11)上方的间接式冷凝器(7)；

源水在间接式冷凝器(7)中与上升至太阳能烟囱(11)顶部的水蒸汽进行逆向换热，水蒸汽经过冷凝后形成液态淡水，并在重力作用下汇聚到位于间接式冷凝器(7)下方的淡水收集槽(8)中，不凝气则从太阳能烟囱(11)顶部排出，淡水收集槽(8)中的淡水在高度压差的作用下，从淡水收集槽(8)经淡水下水管道(10)流至淡水池(16)；

与此同时，利用水蒸汽的凝结潜热来对源水进行预热，经过预热后的源水从间接式冷凝器(7)经源水下水管道(9)流至位于太阳能烟囱(11)内部的喷嘴(12)，源水以雾滴的形式从喷嘴(12)喷出，雾滴在下落的过程中与上升的热气流直接接触换热，蒸发所形成的水蒸汽上升至间接式冷凝器(7)，最终被相对低温的源水冷凝成为淡水；收集后的淡水从淡水收集槽(8)沿淡水下水管道(10)流至淡水池(16)；

蒸发后的雾滴在重力作用下坠落在浓盐水池(17)中形成高浓度的盐水。