[发明专利]太阳能蒸馏系统和相关太阳能驱动灌溉装置

说明书

提供了一种太阳能驱动灌溉装置，用于将被污染水体中所含的被污染的水转化为蒸馏水并使用所述蒸馏水灌溉生长在所述灌溉装置上的植被，所述太阳能驱动灌溉装置包括几何凸起形状的盖子，所述盖子包括腔壁、开口、半渗透网、土壤层和腔室，其中：所述腔壁适于与外部环境热连通以采集太阳热能，并与所述开口光连通，以使来自所述外部环境的太阳光能够通过腔壁到达所述开口处，所述腔壁的顶部由半渗透网覆盖，所述半渗透网本身支撑土壤层和待灌溉的植被；所述开口适于与所述腔壁以及所述被污染水体的表面光连通，以使所述太阳光能够自所述腔壁到达所述被污染水体的表面，用于加热所述被污染的水以形成蒸汽，并且，所述开口适于与所述被污染水体的表面以及所述腔室流体连通，以使来自所述被污染水体表面的所述蒸汽能够通过所述开口进入所述腔室内；所述腔室由所述腔壁限定，所述腔室适于与所述开口流体连通，用于接收形成的蒸汽，并使所述蒸汽能够通过位于所述腔壁顶部上的半渗透网，这样所述蒸汽通过所述土壤层，由此使所述蒸汽冷凝来形成灌溉蒸馏水。

技术领域

本发明一般涉及水蒸馏领域，尤其涉及一种用于从被污染水体生产蒸馏水的装置，被污染水体熟悉地是天然的被污染水体，例如洋和海。本发明还涉及太阳能驱动灌溉装置，尤其涉及使用所述太阳能驱动灌溉装置灌溉自然植被。

背景技术

已存在各种类型的本领域公知的蒸馏技术，包括太阳能蒸馏。太阳能蒸馏技术使用太阳能产生蒸发-冷凝循环，其中，使用太阳能通过蒸发-冷凝过程将被污染的水转化为蒸馏水。该循环在自然界是公知的，当诸如洋、海、河流和池塘等天然水体中的水通过太阳能的作用蒸发，并在大气中积累，被冷凝为云和雾，并以雨和雪的形式再次落在地球表面时，雨(这是蒸馏水的一种形式)就通过水循环的自然现象发生。

传统形式的太阳能蒸馏存在两种：主动蒸馏和被动蒸馏。在被动的太阳能蒸馏中，装置依靠水池和装置顶部之间的自然温度差作为冷凝水的方式。在主动的太阳能蒸馏中，将外部能量提供给水池以增加水池和顶部之间的温度差，以进一步提高生产率。

传统的太阳能蒸馏系统有许多缺点。例如，传统的太阳能蒸馏系统安装在陆地上，并且必须从附近的水源向系统供给水，这导致将非饮用水(苦咸水或海水)转移到系统中的复杂性和局限性。并且，纯化后留下的水高度浓缩有盐、细菌和其它杂质(例如离子)，在每次纯化循环后必须根据某些标准将其从系统中去除。这增加了传统系统的复杂性和局限性。此外，使用这些传统系统的饮用水的生产受限于储水器的尺寸，这也导致生产、维护的复杂性与局限性。

地球上的天然水体含有大量的水，然而地球上大多数可利用的水实际上是不适于饮用的，因为这些水是盐水或者苦咸水，因此它们无法被人类消耗或使用。这些天然水体包括洋、海、河流、池塘等。传统的蒸馏系统没有有效地将天然水体用于蒸馏水的生产。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于直接从天然水体生产蒸馏水的装置和方法，该装置和方法将克服至少一部分上面提及的缺点。

作为本发明的第一方面，提供一种太阳能蒸馏装置，用于将被污染水体中所含的被污染的水转化为蒸馏水，所述被污染水体具有水表面，所述太阳能蒸馏装置包括几何凸起(projection)形状的盖子，所述盖子包括腔壁、开口和腔室，其中：

所述腔壁适于与外部环境热连通以采集太阳热能，并与所述开口光连通，以使来自所述外部环境的太阳光能够通过腔壁到达所述开口；

所述开口适于与所述腔壁以及所述被污染水体的表面光连通，以使所述太阳光能够自所述腔壁到达所述被污染水体的表面，用于加热所述被污染的水以形成蒸汽，并且，所述开口适于与所述被污染水体的表面以及所述腔室流体连通，以使来自所述被污染水体表面的所述蒸汽能够通过所述开口进入所述腔室内；和

所述腔室由所述腔壁限定，所述腔室适于与所述开口流体连通，用于接收形成的蒸汽，并冷凝所述蒸汽以从所述蒸汽形成冷凝的蒸馏水。