[发明专利]太阳能清洁水生产装置和生产方法

说明书

本发明公开了太阳能清洁水生产装置和生产方法。该装置包括蒸发腔体；透明盖板，设置在所述蒸发腔体的顶面和/或至少一个侧面；冷凝管/腔，包括连通的第一冷凝管/腔和第二冷凝管/腔，所述第一冷凝管/腔设置在所述蒸发腔体的另一个侧面，所述第二冷凝管/腔设置所述蒸发腔体的下方；蒸发材料，设置在所述蒸发腔体内；集水槽，设置所述蒸发腔体内且围在所述蒸发材料的外围；底部支撑，覆盖在所述第二冷凝管/腔上；引水孔，贯穿所述底部支撑的上下表面。该装置具有成本低、效率高、绿色无污染、除太阳能外无需其他能量等优点，可广泛应用于海水淡化和污水处理领域。

技术领域

本发明涉及太阳能利用与清洁水生产技术领域，具体而言，本发明涉及太阳能清洁水生产装置和生产方法。

背景技术

目前，淡水资源紧缺，淡水储量不到水资源总量的3％。特别是目前由于工业不断发展而造成的水污染等等，更是加剧了水资源短缺的严重性。而地球上，海水资源储量最大，约占97％，所以海水淡化是缓解淡水资源短缺的一个重要的方法。目前传统的大型海水淡化方式主要包含热法和膜法等，但是这些方法大都存在能耗大、成本高、有二次污染等问题。而太阳能是一种清洁的、可再生、可持续的能源，所以太阳能海水淡化是一种具有较多优点的海水淡化方式。

但是目前已知的大多数太阳能清洁水生产装置，结构较为简单，蒸发速率低、缺乏有效的冷凝方式，清洁水收集效率低。有一些加入额外冷凝结构的装置，大多数都是主动冷凝方式，需要额外的能量，如电力等输入，会增加能耗和成本。

基于上述问题，急需一种高效的、节能的清洁水生产装置。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出太阳能清洁水生产装置和生产方法。该装置具有成本低、效率高、绿色无污染、除太阳能外无需其他能量等优点，可广泛应用于海水淡化和污水处理领域。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种太阳能清洁水生产装置。根据本发明的实施例，该太阳能清洁水生产装置包括：

蒸发腔体；

透明盖板，所述透明盖板设置在所述蒸发腔体的顶面和/或至少一个侧面；

冷凝管/腔，所述冷凝管/腔包括连通的第一冷凝管/腔和第二冷凝管/腔，所述第一冷凝管/腔具有蒸汽入口，所述蒸汽入口与所述蒸发腔体连通，所述第一冷凝管/腔设置在所述蒸发腔体的另一个侧面，所述第二冷凝管/腔设置所述蒸发腔体的下方，所述第二冷凝管/腔具有冷凝水出口；

蒸发材料，所述蒸发材料设置在所述蒸发腔体内；

集水槽，所述集水槽设置所述蒸发腔体内且围在所述蒸发材料的外围，所述集水槽包括连通的第一集水槽和第二集水槽，且第二集水槽的上表面低于第一集水槽的上表面，所述冷凝水出口与所述第二集水槽相连；

底部支撑，所述底部支撑覆盖在所述第二冷凝管/腔上；

引水孔，所述引水孔贯穿所述底部支撑的上下表面。

根据本发明上述实施例的太阳能清洁水生产装置，由于装置自身的重力，将装置放置在水面上时，第二冷凝管/腔浸在水中，由于水体与环境温度存在差异，所以在装置内部形成温度梯度。因此，蒸发腔体内蒸发出来的水蒸气，由于温度梯度，大多数水蒸气会流入冷凝管/腔中，并在腔体中遇冷凝结，变成水滴，最终流入第二集水槽。也有一部分水蒸气在透明盖板上冷凝变成水滴。水滴由于重力，流到第一集水槽中，第一集水槽与第二集水槽相通。最终收集到清洁的、可饮用的淡水。另外，该装置还具有如下优点：(1)成本低、无需其他额外的能量输入；(2)效率高，通过冷凝结构增强等技术，大大提高了装置的产水速率与效率；(3)绿色无污染，无预处理、后处理等过程，仅利用太阳能进行产水，对环境友好；(4)可以广泛的应用于海水淡化或污染水处理领域。