一種太陽(yáng)能光伏半導(dǎo)體制冷式海水淡化裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種太陽(yáng)能光伏半導(dǎo)體制冷式海水淡化裝置，包括太陽(yáng)能發(fā)電板、調(diào)壓模塊、蓄電池、半導(dǎo)體制冷機(jī)構(gòu)、蒸發(fā)器和冷凝器，所述太陽(yáng)能發(fā)電板通過(guò)調(diào)壓模塊與蓄電池連接，所述蓄電池與蒸發(fā)器連接，所述蒸發(fā)器安裝于冷凝器中，所述半導(dǎo)體制冷機(jī)構(gòu)的熱端貼緊于蒸發(fā)器的外壁，所述半導(dǎo)體制冷機(jī)構(gòu)的冷端貼緊于冷凝器的內(nèi)壁；所述蒸發(fā)器的蒸發(fā)腔與冷凝器的冷凝腔連通。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)緊湊，有效減小了整個(gè)裝置的體積，而且工作穩(wěn)定，海水淡化效率高。
【專利說(shuō)明】
一種太陽(yáng)能光伏半導(dǎo)體制冷式海水淡化裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及海水淡化技術(shù)，具體來(lái)說(shuō)是一種太陽(yáng)能光伏半導(dǎo)體制冷式海水淡化裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]海水淡化，實(shí)際上已經(jīng)成為世界上許多國(guó)家解決水資源短缺問(wèn)題的關(guān)鍵技術(shù)，同時(shí)也是普遍采用的一種戰(zhàn)略選擇，其可靠性以及有效性已經(jīng)得到越來(lái)越廣泛的認(rèn)同。
[0003]海水淡化即利用海水脫鹽生產(chǎn)淡水，是實(shí)現(xiàn)水資源利用的開源增量技術(shù)，可以增加淡水總量，且不受時(shí)空和氣候影響。因太陽(yáng)能具有綠色環(huán)保，無(wú)污染，永不枯竭的特點(diǎn)，目前的海水淡化采用了太陽(yáng)能。然而，太陽(yáng)能的能量密度低，并且受時(shí)間和天氣的影響而不穩(wěn)定。同時(shí)，現(xiàn)有的太陽(yáng)能海水淡化裝置中主要分為兩大類型:被動(dòng)式太陽(yáng)能蒸餾系統(tǒng)和主動(dòng)式太陽(yáng)能蒸餾系統(tǒng)。而被動(dòng)式太陽(yáng)能蒸餾系統(tǒng)和主動(dòng)式太陽(yáng)能蒸餾系統(tǒng)均存在缺陷。1、被動(dòng)式太陽(yáng)能蒸餾系統(tǒng)的主要缺陷為:整體設(shè)備的體積較較大，不方便安裝;海水淡化效率較低。2、主動(dòng)式太陽(yáng)能蒸餾系統(tǒng):造價(jià)相對(duì)較高，同時(shí)穩(wěn)定性較差。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服以上現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、海水淡化效率高的太陽(yáng)能光伏半導(dǎo)體制冷式海水淡化裝置。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:一種太陽(yáng)能光伏半導(dǎo)體制冷式海水淡化裝置，包括太陽(yáng)能發(fā)電板、調(diào)壓模塊、蓄電池、半導(dǎo)體制冷機(jī)構(gòu)、蒸發(fā)器和冷凝器，所述太陽(yáng)能發(fā)電板通過(guò)調(diào)壓模塊與蓄電池連接，所述蓄電池與蒸發(fā)器連接，所述蒸發(fā)器安裝于冷凝器中，所述半導(dǎo)體制冷機(jī)構(gòu)的熱端貼緊于蒸發(fā)器的外壁，所述半導(dǎo)體制冷機(jī)構(gòu)的冷端貼緊于冷凝器的內(nèi)壁;所述蒸發(fā)器的蒸發(fā)腔與冷凝器的冷凝腔連通。
[0006]優(yōu)選的，所述冷凝器包括頂蓋和呈圓筒狀的底桶，所述頂蓋與底桶的上端密封連接，所述底桶的下端一側(cè)設(shè)有用于排放淡水的淡水出口，所述底桶的下端另一側(cè)設(shè)有連接孔，此連接孔連接有用于排放濃鹽水的管道，所述管道與蒸發(fā)器的蒸發(fā)腔連通。
[0007]優(yōu)選的，所述頂蓋的內(nèi)壁面呈球面狀。
[0008]優(yōu)選的，所述蒸發(fā)器包括用于盛裝海水的器體，所述器體設(shè)有蒸發(fā)腔，此蒸發(fā)腔的上端與冷凝器的冷凝腔相通，所述器體的下端設(shè)有與蒸發(fā)腔相通的濃鹽水出口，此濃鹽水出口與管道連通。
[0009]優(yōu)選的，所述器體的橫截面呈正方形。
[0010]優(yōu)選的，所述的太陽(yáng)能光伏半導(dǎo)體制冷式海水淡化裝置還包括支架，所述蒸發(fā)器通過(guò)支架安裝于冷凝腔的中部。
[0011]優(yōu)選的，所述半導(dǎo)體制冷機(jī)構(gòu)包括半導(dǎo)體制冷器和導(dǎo)冷塊，所述半導(dǎo)體制冷器的熱端與蒸發(fā)器的外壁相貼緊，所述半導(dǎo)體制冷器的冷端與導(dǎo)冷塊的一端連接，所述導(dǎo)冷塊的另一端與冷凝器的內(nèi)壁相貼緊。
[0012]優(yōu)選的，所述半導(dǎo)體制冷機(jī)構(gòu)具有2?8組，所述半導(dǎo)體制冷機(jī)構(gòu)均勻分布于冷凝腔內(nèi)。
[0013]本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果:
[0014]1、本太陽(yáng)能光伏半導(dǎo)體制冷式海水淡化裝置主要由太陽(yáng)能發(fā)電板、調(diào)壓模塊、蓄電池、半導(dǎo)體制冷機(jī)構(gòu)、蒸發(fā)器和冷凝器，其利用太陽(yáng)能為半導(dǎo)體制冷機(jī)構(gòu)提供能量，而半導(dǎo)體制冷機(jī)構(gòu)分別為蒸發(fā)器的冷凝器提供熱量和冷量，實(shí)現(xiàn)能量自給，不需要外接能源，這結(jié)構(gòu)緊湊，有效減小了整個(gè)裝置的體積，且太陽(yáng)能為清潔能源，不產(chǎn)生污染，達(dá)到了節(jié)能環(huán)保的效果。
[0015]2、本太陽(yáng)能光伏半導(dǎo)體制冷式海水淡化裝置通過(guò)半導(dǎo)體制冷機(jī)構(gòu)的熱端為蒸發(fā)器提供熱能，這提高了蒸發(fā)器中海水的蒸發(fā)效率，以提高海水淡化效率;而通過(guò)半導(dǎo)體制冷機(jī)構(gòu)的冷端為冷凝器提供冷量，使自蒸發(fā)器中蒸發(fā)出來(lái)的水分可快速有效的在冷凝腔內(nèi)凝結(jié)成液態(tài)，提高了可靠性。
[0016]3、本太陽(yáng)能光伏半導(dǎo)體制冷式海水淡化裝置中太陽(yáng)能發(fā)電板通過(guò)調(diào)壓模塊與蓄電池連接，這利用了調(diào)壓模塊將太陽(yáng)能發(fā)電板轉(zhuǎn)化的不穩(wěn)定電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的電壓輸出，從而滿足蓄電池的需求，提高了工作的穩(wěn)定性。
[0017]4、本太陽(yáng)能光伏半導(dǎo)體制冷式海水淡化裝置在太陽(yáng)光強(qiáng)烈時(shí)，太陽(yáng)能發(fā)電板輸出功率高于海水淡化裝置功率，蓄電池能夠存儲(chǔ)多余的由太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化的電能；而在太陽(yáng)光較弱時(shí)，太陽(yáng)能發(fā)電板輸出功率低于海水淡化裝置功率，蓄電池能夠作為供電電源，保證海水淡化裝置的正常工作，從而保證了工作的穩(wěn)定性。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型的一種太陽(yáng)能光伏半導(dǎo)體制冷式海水淡化裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是本實(shí)用新型的冷凝器的正視圖。此圖顯示蒸發(fā)器安裝于冷凝器內(nèi)的結(jié)構(gòu)。
[0020]圖3是本實(shí)用新型的冷凝器的俯視圖。此圖顯示蒸發(fā)器安裝于冷凝器內(nèi)的結(jié)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0022]如圖1至圖3所示，本太陽(yáng)能光伏半導(dǎo)體制冷式海水淡化裝置，包括太陽(yáng)能發(fā)電板
1、調(diào)壓模塊2、蓄電池3、半導(dǎo)體制冷機(jī)構(gòu)4、蒸發(fā)器5和冷凝器6，所述太陽(yáng)能發(fā)電板I通過(guò)調(diào)壓模塊2與蓄電池3連接，所述蓄電池3與蒸發(fā)器5連接，所述蒸發(fā)器5安裝于冷凝器6中，所述半導(dǎo)體制冷機(jī)構(gòu)4的熱端貼緊于蒸發(fā)器5的外壁，所述半導(dǎo)體制冷機(jī)構(gòu)4的冷端貼緊于冷凝器6的內(nèi)壁;所述蒸發(fā)器5的蒸發(fā)腔502與冷凝器6的冷凝腔603連通。具體的，本實(shí)施例中的調(diào)壓模塊2采用DC-DC調(diào)壓模塊，此DC-DC調(diào)壓模塊使在各種陽(yáng)光強(qiáng)度下輸入蓄電池兩端的電壓均為固定值，防止電壓過(guò)高損壞蓄電池。
[0023]所述冷凝器6包括頂蓋601和呈圓筒狀的底桶602，所述頂蓋601與底桶602的上端密封連接，所述底桶602的下端一側(cè)設(shè)有用于排放淡水的淡水出口 7，所述底桶602的下端另一側(cè)設(shè)有連接孔8，此連接孔8連接有用于排放濃鹽水的管道9，所述管道9與蒸發(fā)器5的蒸發(fā)腔502連通。此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，且蒸發(fā)器5可方便安裝于冷凝腔603內(nèi)。而為了方便控制淡水和濃鹽水的排放，在淡水出口 7和管道9均安裝有閥門10。
[0024]所述頂蓋601的內(nèi)壁面呈球面狀。此結(jié)構(gòu)有利于冷凝后的淡水沿頂蓋的內(nèi)壁面流至冷凝腔603的下端，避免冷凝后的淡水再次落入蒸發(fā)器5，從而提高了海水淡化效率。
[0025]所述蒸發(fā)器5包括用于盛裝海水的器體501，所述器體501設(shè)有蒸發(fā)腔502，此蒸發(fā)腔502的上端與冷凝器6的冷凝腔603相通，所述器體501的下端設(shè)有與蒸發(fā)腔502相通的濃鹽水出口 11，此濃鹽水出口 11與管道9連通。這令淡水的水分以汽態(tài)自蒸發(fā)腔502的上端排出進(jìn)入冷凝腔603，而濃鹽水自位于器體下端的濃鹽水出口進(jìn)入管道后再排出，從而不會(huì)形成對(duì)流，進(jìn)一步提高海水淡化效率。為使?jié)恹}水盡快排出，濃鹽水出口位于器體下端底板的中心。
[0026]所述器體501的橫截面呈正方形。此結(jié)構(gòu)可使半導(dǎo)體制冷機(jī)構(gòu)4的熱端更好的與器體501的外壁相貼，保證半導(dǎo)體制冷機(jī)構(gòu)4的熱端與器體501的外壁的貼合面具有足夠大，以保證半導(dǎo)體制冷機(jī)構(gòu)4的熱端對(duì)蒸發(fā)器的加熱效果，進(jìn)一步提高海水淡化效率。
[0027]所述的太陽(yáng)能光伏半導(dǎo)體制冷式海水淡化裝置還包括支架12，所述蒸發(fā)器5通過(guò)支架12安裝于冷凝腔603的中部。具體的支架12采用四根支撐桿，支撐桿的一端固定于蒸發(fā)器5的器體501外壁，支撐桿的另一端固定于冷凝器6的內(nèi)壁，同時(shí)四根支撐桿于蒸發(fā)器5的四周均勾分布。
[0028]所述半導(dǎo)體制冷機(jī)構(gòu)4包括半導(dǎo)體制冷器401和導(dǎo)冷塊402，所述半導(dǎo)體制冷器401的熱端與蒸發(fā)器5的外壁相貼緊，所述半導(dǎo)體制冷器401的冷端與導(dǎo)冷塊402的一端連接，所述導(dǎo)冷塊402的另一端與冷凝器6的內(nèi)壁相貼緊。導(dǎo)冷塊402可有效保證冷量的傳輸，保證冷凝器的冷卻效果。
[0029]所述半導(dǎo)體制冷機(jī)構(gòu)4具有2?8組，所述半導(dǎo)體制冷機(jī)構(gòu)4均勻分布于冷凝腔603內(nèi)。半導(dǎo)體制冷機(jī)構(gòu)4的數(shù)量可根據(jù)實(shí)際情況而決定，本實(shí)施例中的半導(dǎo)體制冷機(jī)構(gòu)4采用4組，如圖3所示，此4組的半導(dǎo)體制冷機(jī)構(gòu)4的熱端分別與器體501的四個(gè)側(cè)面相貼，從而保證加熱的均勻性及保證加熱效果，以保證海水可有效蒸發(fā)。
[0030]在實(shí)際工作中，經(jīng)太陽(yáng)光的照射，使太陽(yáng)能發(fā)電板I轉(zhuǎn)化而來(lái)的電能經(jīng)調(diào)壓模塊2穩(wěn)定儲(chǔ)存在蓄電池3中，由蓄電池3將電能供給半導(dǎo)體制冷機(jī)構(gòu)4，保證半導(dǎo)體制冷機(jī)構(gòu)4正常工作。半導(dǎo)體制冷機(jī)構(gòu)4的熱端為蒸發(fā)器5提供熱能，從而使蒸發(fā)腔502內(nèi)的海水加熱蒸發(fā)，所形成的水蒸氣在半導(dǎo)體制冷機(jī)構(gòu)4的冷端的作用下，水蒸氣在冷凝器6的頂蓋601冷凝。由于頂蓋601的內(nèi)壁呈球面狀，則冷凝后的淡水因重力和張力的共同作用，凝聚成水滴沿著弧頂四周擴(kuò)散流入冷凝腔603的下端。接著這些冷凝產(chǎn)生的淡水經(jīng)淡水出口7排出，而蒸發(fā)腔502內(nèi)蒸發(fā)后得到的高濃度海水經(jīng)管道排出，故可有效地將淡水與鹽份分離，實(shí)現(xiàn)海水淡化。
[0031]上述【具體實(shí)施方式】為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并不能對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行限定，其他的任何未背離本實(shí)用新型的技術(shù)方案而所做的改變或其它等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種太陽(yáng)能光伏半導(dǎo)體制冷式海水淡化裝置，其特征在于:包括太陽(yáng)能發(fā)電板、調(diào)壓模塊、蓄電池、半導(dǎo)體制冷機(jī)構(gòu)、蒸發(fā)器和冷凝器，所述太陽(yáng)能發(fā)電板通過(guò)調(diào)壓模塊與蓄電池連接，所述蓄電池與蒸發(fā)器連接，所述蒸發(fā)器安裝于冷凝器中，所述半導(dǎo)體制冷機(jī)構(gòu)的熱端貼緊于蒸發(fā)器的外壁，所述半導(dǎo)體制冷機(jī)構(gòu)的冷端貼緊于冷凝器的內(nèi)壁;所述蒸發(fā)器的蒸發(fā)腔與冷凝器的冷凝腔連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能光伏半導(dǎo)體制冷式海水淡化裝置，其特征在于:所述冷凝器包括頂蓋和呈圓筒狀的底桶，所述頂蓋與底桶的上端密封連接，所述底桶的下端一側(cè)設(shè)有用于排放淡水的淡水出口，所述底桶的下端另一側(cè)設(shè)有連接孔，此連接孔連接有用于排放濃鹽水的管道，所述管道與蒸發(fā)器的蒸發(fā)腔連通。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能光伏半導(dǎo)體制冷式海水淡化裝置，其特征在于:所述頂蓋的內(nèi)壁面呈球面狀。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能光伏半導(dǎo)體制冷式海水淡化裝置，其特征在于:所述蒸發(fā)器包括用于盛裝海水的器體，所述器體設(shè)有蒸發(fā)腔，此蒸發(fā)腔的上端與冷凝器的冷凝腔相通，所述器體的下端設(shè)有與蒸發(fā)腔相通的濃鹽水出口，此濃鹽水出口與管道連通。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽(yáng)能光伏半導(dǎo)體制冷式海水淡化裝置，其特征在于:所述器體的橫截面呈正方形。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽(yáng)能光伏半導(dǎo)體制冷式海水淡化裝置，其特征在于:還包括支架，所述蒸發(fā)器通過(guò)支架安裝于冷凝腔的中部。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能光伏半導(dǎo)體制冷式海水淡化裝置，其特征在于:所述半導(dǎo)體制冷機(jī)構(gòu)包括半導(dǎo)體制冷器和導(dǎo)冷塊，所述半導(dǎo)體制冷器的熱端與蒸發(fā)器的外壁相貼緊，所述半導(dǎo)體制冷器的冷端與導(dǎo)冷塊的一端連接，所述導(dǎo)冷塊的另一端與冷凝器的內(nèi)壁相貼緊。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能光伏半導(dǎo)體制冷式海水淡化裝置，其特征在于:所述半導(dǎo)體制冷機(jī)構(gòu)具有2?8組，所述半導(dǎo)體制冷機(jī)構(gòu)均勻分布于冷凝腔內(nèi)。
【文檔編號(hào)】C02F1/14GK205616594SQ201521113647
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年12月25日
【發(fā)明人】方利國(guó), 賴劍威, 楊學(xué)斌, 江官明
【申請(qǐng)人】華南理工大學(xué)