[实用新型]热管潜热回收式太阳能海水淡化蒸馏器

说明书

本实用新型提供一种热管潜热回收式太阳能海水淡化蒸馏器，包括容纳有海水的海水储水箱以及为所述海水储水箱提供热量的太阳能集热器；还包括：淡水收集箱，通过数个蒸汽连通管与所述海水储水箱的液面上方的空间相连通，所述淡水收集箱具有金属内胆；副水箱，所述副水箱通过能够控制启闭的排水管与所述海水储水箱相连通；柔性金属热管，其蒸发段与所述淡水收集箱的金属内胆紧密贴合，而冷凝段浸入所述副水箱的液面以下。本实用新型通过使用柔性金属热管收集蒸汽冷凝潜热，潜热热量收集快，极大提高系统效率。

技术领域

本实用新型涉及一种可高效再收集冷凝潜热的太阳能蒸馏器，属于太阳能集热蒸馏和水处理领域。

背景技术

随着淡水资源的短缺以及传统化石能源的减少和成本的上升，以可再生能源作为驱动力的海水淡化技术受到了越来越多的关注。特别是对于水和电供应不足的偏远地区或小型社区，可再生能源作为一种环境友好型清洁能源在小规模海水淡化装置上的应用潜力近年来受到越来越多的重视。可再生能源中太阳能资源丰富，分布广泛，太阳能海水淡化对于偏远地区小型海水淡化装置是适合的，同时也可能是唯一一种在技术上和经济上具有竞争力的海水淡化技术。

太阳能海水淡化可以分为直接法和间接法。直接法中太阳能以热能被收集的过程和脱盐过程在同一个装置内进行。直接法主要有太阳能蒸馏，即太阳能直接对海水加热产生蒸汽，冷凝后获得淡水。根据加热原理的不同，太阳能蒸馏又可以分为被动式和主动式。被动式太阳能蒸馏不需要额外的辅助设备，单纯依赖于太阳能照射产生的热量对海水加热；而主动式太阳能蒸馏则在被动式的基础上增加了辅助设备，将太阳能间接地引入系统中以强化传热传质，并对冷凝潜热进行回收。间接法中太阳能收集的过程和脱盐过程是分开的，其中太阳能可通过太阳能集热器转换为热能，也可以通过光伏(PV)发电转换为电能，从而用于驱动脱盐过程。

目前直接法太阳能海水淡化装置多是单效盆式或多级盘式太阳能蒸馏器，其中：

单效盘式加工简单、取材容易，因而受到人们重视，但因其现有的单效太阳能蒸馏装置存在下面3个明显的缺陷：(a)蒸汽凝结成淡水过程放出的潜热未被重复利用，而是直接散发到环境中，致使装置能效率不高；(b)现有装置所采用的自然对流传热模式，传热系数不高，大大限制了装置性能的改善；(c)装置中待蒸发的海水热容量太大，限制了它的运行温度提高，减弱了蒸发过程的驱动力，从而也大大延缓了装置的出水时间。

多级叠盘式也存在诸多不足：(a)尽管冷凝潜热被部分收集利用，但通过顶部玻璃盖板的热损失仍然很大；(b)蒸发冷凝过程同在一个舱室、产水速率慢；(c)多级叠盘式多为方形，工艺复杂，成本高。

因此，克服上述缺陷，优化蒸发与冷凝过程，提高单位产水量，降低产水成本，是提高太阳能海水淡化或纯净水生产装置的主要方向。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种热管潜热回收式太阳能海水淡化蒸馏器，优化蒸发与冷凝过程，提高单位产水量，降低产水成本。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种热管潜热回收式太阳能海水淡化蒸馏器，包括容纳有海水的海水储水箱以及为所述海水储水箱提供热量的太阳能集热器；其特征在于，还包括：

淡水收集箱，通过数个蒸汽连通管与所述海水储水箱的液面上方的空间相连通，所述淡水收集箱具有金属内胆；

副水箱，所述副水箱通过能够控制启闭的排水管与所述海水储水箱相连通；

热管，其蒸发段与所述淡水收集箱的金属内胆紧密贴合，而冷凝段浸入所述副水箱的液面以下。

所述的热管潜热回收式太阳能海水淡化蒸馏器，其中：所述海水储水箱固定在三角架的顶端，所述太阳能集热管固定在所述三角架的侧面。

所述的热管潜热回收式太阳能海水淡化蒸馏器，其中：所述海水储水箱具有进水管、排气管与溢流管。