[实用新型]一种太阳能蒸馏装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能产品，尤其是指一种太阳能蒸馏装置。

背景技术

目前中国和许多发展中国面临水资源匮乏现象，严重威胁到中国的可持续发展和人民的身体健康。二十年来经济腾飞的代价就是全国范围内的水，空气，土壤的严重污染，表现在水和土壤中的农药杀虫剂残留，重金属残留严重超标(仅仅湖南一个省份的重金属超标的农田就占了全省可耕地的三分之一)，空气中PM2.5超过联合国安全指标几十倍甚至上百倍。全国范围内出现了癌症村，而且出现了癌症人群年轻化趋势。人均寿命据联合国估计将短于正常预期寿命5-8年。在所有进入人体的污染物中，饮用水是最大的污染来源。大部分的癌症村的病因就是来自当地被污染的水。如何把饮用水中的污染物质除去成为现在热门的研发和产品开发方向。各种水质净化技术中，以离子交换，活性炭吸附，反向渗透为主要技术趋势。这些技术的通病是成本过高，无论是离子交换的树脂，还是吸附用的活性炭，还是反向渗透用的膜材料，都是昂贵的耗材。用户不得不重复购买补充这些净化材料以持续实现净化的效果。根据估算，以中国的劣质水质的平均净化成本而言，每一个三口之家每年需要花费1100元人民币购买净化材料。这对于水质污染大而且没有集中自来水处理技术的偏远农村来说是一笔相当可观的开支。如何让生活在水质重污染区的民众喝上干净，廉价的饮用水成为困扰中国各地政府的一大难题。

太阳能净化水技术基本上分为两种，一种是先把太阳能转换成电能，然后通过反向渗透装置进行分子级别的过滤和纯化。另外一种是直接利用太阳能的热能，把水蒸发冷凝，然后接收冷凝下来的蒸馏水。后一种方法接近自然界的降雨过程，太阳把水体的水分部分蒸发，然后再在高空冷凝降落下来。从效率而言，费效比而言，后一种方法更加节能更加有效率。然而，用太阳能蒸发冷凝的过程依然存在几个技术难点，首先是作为冷凝的上表面经常容易出现水珠密布，水珠有着对入射光线强烈的散射折射现象，严重影响了光线的透入上表面，大大减少了阳光到达吸收层的强度。其次，如果用的原料水(进入过滤装置的原水，一股是污染的，例如含有重金属或者盐碱的)含有较多的二价金属离子，容易出现水垢积累。随着时间的推移，水垢的形成会严重降低吸热层的吸热效率。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供了一种能够高效、经济、环保地提取蒸馏水的太阳能蒸馏装置，通过对蒸馏装置的上下表面结构进行亲水和憎水处理，来提高蒸馏的效率，减少水垢的形成，有效解决了上表面结雾，下表面结垢的现象。

本实用新型提供了一种太阳能蒸馏装置，其用于制备蒸馏水，其包括上表面结构、下表面结构、原水入水口、蒸馏水出水口和污水出水口，所述上表面结构和下表面结构围成封闭收容腔，其中，所述上表面结构上涂覆有亲水涂层，所述下表面结构上涂覆有憎水涂层，污水由原水入水口流入，日光透过上表面结构照射，收容腔中的水蒸发至上表面结构上的亲水涂层，形成水膜后由蒸馏水出水口流出，污水层由下表面结构的憎水涂层吸收，并顺着污水出水口流出。

其中，所述亲水涂层包括基材和亲水涂层，所述下表面结构包括基材和憎水涂层。所述亲水涂层中含有二氧化钛和/或二氧化硅，所述基材可选用聚碳酸酯、玻璃、聚丙烯酸酯、聚丙烯、硅橡胶、硅酮、硅烷聚合物、聚丙烯酸甲酯、环氧树脂中任选一种。所述憎水涂层由有机硅化合物、硅烷、硅酮、有机含氟化合物、聚二氟乙烯、聚四氟乙烯、氟橡胶、含氟硅烷、聚环氧乙烷中任选一种。

优选地，在基材的表面亦可以增设高透光性的保护膜，在基材和亲水涂层之间可增设过渡层；

优选地，在下表面结构中，还进一步包括吸热层，其设于憎水涂层和基材之间，用于提高下表面结构的吸热效率。

优选地，在下表面结构中，还进一步包括透水纤维层，其贴附于憎水涂层之上，用于导引水的铺展和流动。

与现有技术相比，本实用新型太阳能蒸馏装置，针对上表面结雾结水珠问题，对蒸馏装置的上表面结构进行亲水处理，采用了超亲水涂层技术，在基材的内表面层形成含有纳米级二氧化钛或二氧化硅的亲水涂层，在作为冷凝层的上表面引入了基于纳米二氧化钛的自清洁涂层技术，以有效降低附着于其上的水膜的接触角，使得阳光可以顺利地通过，减少散射损失，提高蒸发效率；并且，对蒸馏装置的下表面结构进行憎水处理，增大了水的接触角，减少了水垢的形成堆积，使得本实用新型的太阳能蒸馏装置可以持续高效地蒸馏工作。

附图说明

图1为本实用新型一种太阳能蒸馏装置的结构示意图一；