[发明专利]一种从空气中取水的装置

说明书

技术领域

本发明涉及空气取水领域，尤其涉及一种太阳能光热光伏驱动除湿转轮连续式的从空气中取水的装置。

背景技术

由于气候变暖，很多河流、湖泊枯竭，地下水位下降，再加上环境污染和人们的不合理利用，陆地淡水资源已面临严重危机。在一些干旱少雨的地区如沙漠、戈壁等，淡水的缺乏尤其如此，在此居住或者到此进行活动的人们都需要淡水的供应。而除了液态水以外，水还以气态存在于空气中，因此，空气取水成为当前研究的一个热点问题。

太阳能作为一种可再生的清洁能源，越来越受到人们的重视。干旱少雨及山区缺乏水源，野外接入电网或携带燃料存在困难，而这些地方太阳能一般比较充足，利用太阳能作为空气取水的能源之一无疑可以降低成本。

经过对现有技术的检索发现，目前的空气取水设备大都采用制冷结露原理和吸附剂吸湿原理。中国专利申请号ZL200420005198.4、中国专利申请号ZL200420003025.9、中国专利申请号200710047159.9和中国专利申请号为02137108.3的专利利用了上述的制冷结露原理，公开了太阳能光伏发电技术的应用。但是利用制冷结露原理进行取水的取水效率低，在沙漠等空气含湿量较小的地域，此类取水设备就不能正常工作。

进一步检索发现，中国专利申请号为ZL200620040713.1和中国专利申请号为ZL200620025211.1的专利申请文件中记录了利用太阳能进行空气取水的装置，但是其循环周期长，一般是一昼夜，不能连续取水，取水效率低。

与本发明接近的中国专利申请号为200820025835.2的专利采用了转轮空气吸湿技术和冷凝技术进行空气取水，在空气含湿量较小的气候条件下，能正常地从自然空气中取水。但是该系统中的循环环路并未做到最优化，并且利用电加热器为转轮再生提供热量，需要消耗更多的能量，电力也需要外部提供。中国专利申请号为200820025836.7的专利在中国专利申请号为200820025835.2专利的基础上将空气取水装置和柴油发电机等组合在一起成为一个方舱，实现了电力的自给，但仍需携带燃料，且能源效率不高，不利于大量制取淡水。

通过以上检索可知，现有技术存在着不能连续取水，效率较低或者需要携带大量燃料，热能利用率低，不够经济及需要发电机，系统复杂，可靠性差等问题。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能提高取水效率、降低取水的能量消耗，在空气湿度低时也能正常取水以及可以连续性取水，不需携带化石燃料的太阳能光热光伏驱动除湿转轮连续式的从空气中取水的装置。

为实现上述目的，本发明提供了一种从空气中取水的装置，包括太阳能空气集热器、太阳能光伏发电单元、压缩制冷单元和转轮除湿单元，其中，所述太阳能空气集热器连接于所述转轮除湿单元，所述转轮除湿单元连接于所述压缩制冷单元，所述压缩制冷单元还连接于所述太阳能光伏发电单元，所述太阳能空气集热器用作转轮除湿单元的热源，所述太阳能光伏发电单元提供所述转轮除湿单元以及所述压缩制冷单元所需的电源，所述压缩制冷单元用于压缩制冷，所述转轮除湿单元用于除湿。

进一步地，所述太阳能空气集热器为平板式太阳能空气集热器或者真空管式太阳能空气集热器。

进一步地，所述太阳能光伏发电单元包括太阳能电池板、太阳能电源控制器和蓄电池和逆变器，以提供直流电或者交流电输出，太阳能电池板和太阳能电源控制器输入端子相连接，太阳能电源控制器两个输出端子又分别与蓄电池和逆变器相连接。

进一步地，所述压缩制冷单元包括：压缩机、蒸发器、冷凝器、节流阀和水收集器，所述冷凝器的制冷剂进口和制冷剂出口分别连接于所述压缩机的出口和所述节流阀的进口，所述蒸发器的进口和出口分别连接于节流阀的出口和压缩机的进口，所述水收集器置于所述蒸发器的正下方，所述压缩机的电源端与所述太阳能光伏发电单元相连。

进一步地，所述压缩机可以为直流压缩机或者交流压缩机。