專利名稱:一種太陽能制備蒸餾水裝置的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及到一種太陽能制備蒸餾水裝置,屬于太陽能熱利用技術領域,適用于非純凈水的蒸餾。
背景技術:
目前,太陽能熱利用技術領域中的單效蒸餾器,一般由支架、盛水盆、蒸餾水收集盤、蒸餾水貯水箱、備用水箱和水位水箱等部分組成,如在CN2276935Y中公開了一種太陽能蒸餾器。如圖1所示,1是支架,2是蒸餾水貯水箱,3是出口,4是盛水盆,5是蒸餾水收集盤,6是透明蓋板,7是蒸餾水收集槽,8是遮光板,9是備用水箱,11是入水口,12是水位水箱,15是連通口,16是保溫層外框,17是保溫層,18是密封墊,19是平板,20是蒸發簽,21是固定板,22是反光板,23是角鐵,這種蒸餾器具有結構簡單,節約能源的優點,但有一個致命的缺點是由于透明蓋板無法抑制熱傳導、空氣對流等因素,盛水盆(實際上就是太陽蒸發器)受環境溫度影響大,在氣溫偏低時就沒有足夠的熱量使盛水盆中的液體蒸發,效率低導致使用效果不好甚至無法使用。
實用新型內容本實用新型的主要目的在于克服現有技術的不足,設計一種不受環境溫度影響的太陽能制備蒸餾水裝置。
本實用新型包括支架、蒸餾水貯水箱、水位水箱,其特征在于還包括真空管太陽集熱器和散熱器及管道,所說的真空管太陽集熱器固定在支架上,真空管太陽集熱器、散熱器和蒸餾水貯水箱依次由管道相連,水位水箱單獨與真空管太陽集熱器由管道相連,以補充蒸發的非蒸餾水。
以下結合附圖說明本實用新型圖2是本實用新型結構示意圖,1是支架,25是真空管太陽集熱器,26是散熱器,2是蒸餾水貯水箱,3是蒸餾水貯水箱出口,12是水位水箱,11是水位水箱的進水口,27是管道。它的工作過程是非蒸餾水自動由水位水箱12進入真空管太陽集熱器25達到規定的液面高度,真空管太陽集熱器25吸收太陽光轉化為熱,并將其中的非蒸餾水加熱氣化,蒸汽靠壓力進入散熱器26冷凝,由氣體變為液體,流入蒸餾水貯水箱2。真空管太陽集熱器不斷地使非蒸餾水蒸發汽化,水位水箱不斷地向真空管太陽集熱器內補充非蒸餾水,如此往復,就可不斷地得到蒸餾水。
所說的散熱器可以是多組散熱元件并聯,各組之間有控制閥門,以控制散熱器的散熱面積。夏天蒸發量大時,散熱器各閥門都打開,使用最大的散熱面積,加速冷凝;冬天時散熱器只打開部分閥門,減少散熱面積,避免冷凝的蒸餾水在進入蒸餾水貯水箱前就出現凍結。
為避免散熱器直接將蒸汽的熱量散在大氣中,造成部分熱量損失,可以將散熱器整個置于一個承壓或非承壓貯熱水箱內。水箱內充滿普通生活用水,散熱器就相當于加熱器,蒸汽通過散熱器冷凝時放出的熱,加熱了貯熱水箱中的水,這樣既得到了蒸餾水,又得到了生活熱水。
如果太陽能制備蒸餾水裝置是用在冬季寒冷的地區,尤其是中、高緯度地區,所說的蒸餾水貯水箱、水位水箱及所有管道外都要有保溫層。
所說的真空管太陽集熱器可以是直插緊湊式集熱器,也可以是熱管式集熱器,采用熱管式集熱器可以啟動更快,效率高。
本實用新型的優點是由于采用了真空管太陽集熱器,避免了熱傳導和空氣對流的影響,大大降低了熱損,所以幾乎不受環境溫度影響,可以在低溫地區,特別是中、高緯度地區的冬季使用;若用附加的貯熱水箱回收蒸汽冷凝時放出的熱,可得到生活熱水,提高了太陽能的利用率,這種裝置既可制備蒸餾水,又是一臺真空管太陽熱水器,做到了“一器兩用”。
圖1是太陽能蒸餾器的結構示意圖。
圖2是本實用新型的結構示意圖。
圖3是本實用新型的一個具體實施方式
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圖4是本實用新型的第二個具體實施方式
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圖5是本實用新型的第三個具體實施方式
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具體實施方式
圖3給出了本實用新型的一個具體實施例,1是支架,25是真空管太陽集熱器,28是散熱器,29是閥門,30是有保溫層的蒸餾水貯水箱,3是蒸餾水貯水箱出口,12是水位水箱,31是保溫層,11是入水口,32是有保溫層的管道,這種結構特別適用于冬季和夏季氣溫差別超過45℃且冬季風大的地區,由于在冬季和夏季的散熱面積需求差別比較大,所以加裝閥門,以適應不同季節的需要。冬季時閥門部分或全部關閉,這時蒸汽只通過部分散熱元件,可以保證在蒸餾水未到達蒸餾水貯水箱前不會凍結,夏季時閥門全部打開,達到最大散熱面積,保證蒸汽快速冷凝。蒸餾水貯水箱和水位水箱及管道的保溫層在氣溫高時可以取走,氣溫低時再裝上。
圖4給出了本實用新型的第二個具體實施方式
,圖中1是支架,25是真空管太陽集熱器,26是散熱器,27是管道,2是蒸餾水貯水箱,3是蒸餾水貯水箱出口,12是水位水箱,11是入水口,33是蒸汽過渡箱,它由蒸汽收集室34、非蒸餾水的預熱室35組成,蒸汽收集室34的一部分穿過非蒸餾水的預熱室35,蒸汽過渡箱33分別與真空管太陽集熱器25、水位水箱12和散熱器26連接在一起,水位水箱12中的非蒸餾水經非蒸餾水的預熱室35進入真空管太陽集熱器25以補水;蒸汽經蒸汽收集室34進入散熱器26。可以利用蒸汽放出的熱來預熱進入真空管太陽集熱器前非蒸餾水的溫度,提高了太陽能的利用率,并提高了整個裝置的啟動速度。
圖5給出了本實用新型的第三個具體實施方式
,圖中1是支架,25是真空管太陽集熱器,26是散熱器,2是蒸餾水貯水箱,3是蒸餾水貯水箱出口,12是水位水箱,11是入水口,36是承壓貯熱水箱,散熱器伸出的進、出水管道與貯熱水箱內、外殼接觸處是密封的,保證貯熱水箱不漏水。當集熱器25中出來的蒸汽經過散熱器時,散熱器將熱量傳導到貯熱水箱的生活用水中,加熱了貯熱水箱中的水,可以用來洗澡、洗菜等,做到了“一器兩用”。貯熱水箱應當足夠大,保證蒸汽冷凝所需要的溫差。
在本實施例中,貯熱水箱也可以是非承壓貯熱水箱。
本實用新型還有多種結構組合方式,例如將散熱器、水位水箱和蒸餾水貯水箱緊湊地組合在一起,最關鍵是采用了真空管太陽集熱器,由于真空管幾乎不受環境溫度影響,所以周圍環境溫度變化對集熱器(也就是蒸發器)的集熱能力影響很小,在寒冷的天氣情況下,只要有充足的陽光,本實用新型就能得到足夠的蒸餾水。
權利要求1.一種太陽能制備蒸餾水裝置,包括支架、蒸餾水貯水箱、水位水箱,其特征在于還包括真空管太陽集熱器和散熱器及管道,所說的真空管太陽集熱器固定在支架上,真空管太陽集熱器、散熱器和蒸餾水貯水箱依次由管道相連,水位水箱單獨與真空管太陽集熱器由管道相連,以補充蒸發的非蒸餾水。
2.按照權利要求1所說的太陽能制備蒸餾水裝置,其特征在于有一個蒸汽過渡箱,它由蒸汽收集室、非蒸餾水的預熱室組成,蒸汽收集室的一部分穿過非蒸餾水的預熱室,所說的蒸汽過渡箱分別與真空管太陽集熱器、水位水箱和散熱器連接在一起,水位水箱中的非蒸餾水經非蒸餾水預熱室進入真空管太陽集熱器進行補水,蒸汽經蒸汽收集室進入散熱器。
3.按照權利要求1或2所說的太陽能制備蒸餾水裝置,其特征在于所說的散熱器是多組散熱元件并聯,各組之間有控制閥門,以控制散熱器的散熱面積。
4.按照權利要求1所說的太陽能制備蒸餾水裝置,其特征在于所說的散熱器整個置于一個承壓或非承壓的貯熱水箱內,散熱器伸出的進、出水管道與貯熱水箱內、外殼接觸處是密封的。
5.按照權利要求1、2或4所說的太陽能制備蒸餾水裝置,其特征在于所說的蒸餾水貯水箱、水位水箱及管道外有保溫層。
6.按照權利要求1、2或4所說的太陽能制備蒸餾水裝置,其特征在于所說的真空管太陽集熱器是直插緊湊式集熱器,或是熱管式集熱器。
7.按照權利要求3所說的太陽能制備蒸餾水裝置,其特征在于所說的蒸餾水貯水箱、水位水箱及管道外有保溫層。
8.按照權利要求3所說的太陽能制備蒸餾水裝置,其特征在于所說的真空管太陽集熱器是直插緊湊式集熱器,或是熱管式集熱器。
專利摘要本實用新型涉及到一種太陽能制備蒸餾水裝置,屬于太陽能熱利用技術領域,適用于非純凈水的蒸餾。它包括支架、蒸餾水貯水箱、水位水箱,其特征在于還包括真空管太陽集熱器和散熱器及管道,所說的真空管太陽集熱器固定在支架上,真空管太陽集熱器、散熱器和蒸餾水貯水箱依次由管道相連,水位水箱單獨與真空管太陽集熱器由管道相連,以補充蒸發的非蒸餾水。主要優點是真空管太陽集熱器幾乎不受環境溫度影響,本裝置就可以在低溫地區,特別是中、高緯度地區的冬季使用,附加的貯熱水箱回收了蒸汽冷凝時放出的熱,得到了生活熱水,提高了太陽能的利用率,做到了“一器兩用”。
文檔編號C02F1/14GK2723429SQ20042008496
公開日2005年9月7日 申請日期2004年7月30日 優先權日2004年7月30日
發明者閆寶忠, 李德堅, 呂應權, 岳瑞菊 申請人:北京清華陽光太陽能設備有限責任公司