一种基于海岛大棚的海水淡化系统的制作方法

本发明属于海水淡化技术领域，特别是涉及一种基于海岛大棚的海水淡化系统。

背景技术：

随着人类对海洋区域的不断探索，在海岛生存定居有着重要的意义，但是海岛生活仍然面临着诸多问题，如：食物、能源、淡水和电力等基本生活都需要外界补给，产生的生活垃圾无法处理，造成海岛环境污染。

而解决海岛生活问题的关键便是如何解决淡水，食物及能源的自给自足。现有的海水淡化大多依靠各种淡化设备，能源消耗较高，不利于整体的节能减排，且海岛上能源供应不便，因此，现有的海水淡化方式不适应海岛上能源结构。

因此，亟待设计一种适用于海岛的海水淡化系统，以实现节约能源，在节能减排的基础上达到海水淡化需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于海岛大棚的海水淡化系统，通过设置第一湿帘和第二湿帘产生湿热水蒸气，并通过蒸发冷却收集装置对湿热水蒸气的收集，实现对海水的淡化，解决了现有海水淡化能耗高的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种基于海岛大棚的海水淡化系统，包括种植大棚；所述淡化系统包括第一湿帘、第二湿帘和集热装置；所述第一湿帘和第二湿帘分别位于种植大棚的两侧壁位置；所述第一湿帘和集热装置均通过管道连接有第一冷源；

所述集热装置为种植大棚顶部；所述集热装置由若干并排设置的水管组成，且水管表面涂布吸热涂层；所述集热装置通过管道与第二湿帘连接，用于使第一冷源经过集热装置加热后进入第二湿帘；

所述第二湿帘远离第一湿帘的一侧设置有外墙；所述外墙与第二湿帘间形成一腔室，且腔室内设置有蒸发冷却收集装置；所述外墙内嵌有风扇；所述风扇用于将种植大棚内的空气抽至腔室内，并排出；

所述蒸发冷却收集装置通过管道连接有第二冷源；所述蒸发冷却收集装置连接有用于收集冷凝水的储水装置。

进一步地，所述第一冷源为浅海海水。

进一步地，所述第二冷源为深海海水。

进一步地，所述种植大棚设置有雨水收集装置，且收集的雨水通过储水装置存储。

进一步地，所述种植大棚包括灌溉装置；所述灌溉装置通过储水装置提供水源。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过第一湿帘产生水蒸气，并利用集热装置对海水进行加热，并利用第二湿帘产生高的湿热水蒸气，通过蒸发冷却收集装置对湿热水蒸气进行冷凝收集，从而实现对海水的淡化收集。淡化过程简单便利，通过利用环境温度变化实现，减少了对能源消耗的依赖，有效的提高了对能源的节约减排。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种基于海岛大棚的海水淡化系统示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-种植大棚，2-第一湿帘，3-第二湿帘，4-集热装置，5-蒸发冷却收集装置，6-储水装置，101-外墙，102-风扇，103-雨水收集装置，104-灌溉装置，105-雨水收集装置，201-第一冷源，301-蓄热装置，501-第二冷源。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1所示，本发明为一种基于海岛大棚的海水淡化系统，包括1、种植大棚1；淡化系统包括第一湿帘2、第二湿帘3和集热装置4；第一湿帘2和第二湿帘3分别位于种植大棚1的两侧壁位置，第一湿帘2和第二湿帘3可安装在种植大棚1的侧壁上，或内嵌在种植大棚1侧壁内。

第一湿帘2和集热装置4均通过管道连接有第一冷源201，第一冷源201为浅海海水，即水深在500米以下的海水，优选为200米以下的海水，浅海海水通过水泵注入第一湿帘2和集热装置4内。

集热装置4位于种植大棚1顶部；集热装置4由若干并排设置的水管组成，且水管表面涂布吸热涂层，浅海海水通过管道进入集热装置4后，经过水管实现加热。集热装置4通过管道与第二湿帘3连接，用于使第一冷源201的浅海海水经过集热装置4加热后进入第二湿帘3。

第二湿帘3远离第一湿帘2的一侧设置有外墙101；外墙101与第二湿帘3间形成一腔室，且腔室内设置有蒸发冷却收集装置5；外墙101内嵌有风扇102；风扇102用于将种植大棚1内的空气抽至腔室内，并排出。

蒸发冷却收集装置5通过管道连接有第二冷源501；蒸发冷却收集装置5连接有用于收集冷凝水的储水装置6。第二冷源501为深海海水，即水深为500以上的海水，使得海水具有较低的温度，继而使得蒸发冷却收集装置5获得较低的表面温度。

当种植大棚1温度较高或湿度下降时，开启风扇102，使得种植大棚1外部的空气经过第一湿帘2后进入种植大棚1内部，从而使得进入的空气温度降低，达到降低种植大棚1内部温度的目的，同时，进入的空气湿度得到提高，有利于提高种植大棚1内部的湿度水平。

并且，种植大棚1产生的高温和湿度较高的空气，经过第二湿帘3，第二湿帘3的水温较高，使得种植大棚1内的温湿空气进经过第二湿帘3后，产生更高的湿热水蒸气，并通过风扇104抽至腔室内，湿热水蒸气经过蒸发冷却收集装置5，使得湿热水蒸气在蒸发冷却收集装置5表面冷凝产生冷凝水，产生的冷凝水即为淡水，从而实现对海水的淡化。冷凝水通过管道被储存在与蒸发冷却收集装置5连接的储水装置6。

作为优选方案，种植大棚1设置有雨水收集装置103，且收集的雨水通过储水装置6存储，具体的，可在种植大棚1的坡顶边沿设置水槽，通过水槽对雨水进行汇集收集，且收集的雨水通过储水装置6存储。

同时，种植大棚1包括灌溉装置104，灌溉装置104通过储水装置6提供水源，从而通过海水淡化和雨水收集实现为蔬菜种植和人畜饮用提供水源。种植大棚1内还可设置加热装置和蓄热装置。蓄热介质实现对集热装置4产生的热量进行存储，集热装置4产生的热量的也可一部份用于海岛住户的取暖。

当种植大棚1内部的温度较低时，可通过集热器4或蓄热装置将热量输送至加热装置，通过加热装置实现对种植大棚1内部空气进行加热，使得种植大棚1保持适宜的温度，有利于植物的生长。

作为另一优选方案，整体的淡化系统还可包括风光发电系统，风光发电系统连接有用于储存电量的储电系统，风光发电系统包括光伏发电系统和风能发电系统，并且将产生的电能通过储电系统进行存储。储电系统的电量可为大棚照明或其他用电提供电量。同时，储电系统还可为蓄热装置提供电量，通过电加热的方式，对蓄热装置内的介质进行加热，从而实现对种植大棚1或住户提供热源。

并且，风光发电系统或储电系统的电力还为反渗透海水淡化装置提供电能。通过反渗透海水淡化装置对海水进行淡化，反渗透海水淡化配合冷凝淡化，保证获得足够的海水淡化水，淡化水通过储水装置6进行存储。

种植大棚1的种植系统还包括有机废弃物发酵处理系统。机废弃物发酵处理系统针对人类生活、温室及大田种植、畜禽养殖等过程产生的各类有机废弃物如：有机生活垃圾、厕所粪污、蔬菜生产及加工废弃物、畜禽粪污等，通过生物质发酵的方法对其进行无害化、资源化处理及利用，将此类废弃物转化为易于作物吸收的高效有机肥料、环保可再生的清洁能源，同时杀灭其中致病虫卵、病菌，实现小范围内人类生活、农业生产的生态循环。

有机废弃物发酵处理系统通过对有机废物进行发酵处理，并获得可燃气体，可燃气体可用于海岛住户直接使用，或用于锅炉燃料，并且发酵残留物可用于种植大棚1的植物种植，为农作物提供养分。

通过对种植大棚1内部的水蒸气回收，以及海水淡化和雨水收集，使得整个海岛大棚生态系统可获得足够的淡水资源。同时，海岛大棚生态系统中，可通过温度传感器、湿度传感器、光传感器、co2传感器等设备，检测环境中的温度、相对湿度、光照强度、co2浓度等物理量参数，通过仪器仪表实时显示或作为自动控制的参变量参与到自动控制中，保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。远程控制的实现使技术人员在办公室就能对多个大棚的环境进行监测控制。采用无线网络来测量获得作物生长的最佳条件，可以为温室精准调控提供科学依据，达到增产、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。

通过海岛大棚生态系统，可以解决海岛居民食物、淡水、能源和电力基本依靠外界补给的现状。系统独立运行，不消耗岛上的生活资源，利用海水、二氧化碳和太阳能为居民提供淡水、有机蔬菜、电力，同时将生活产生的有机废弃物进行处理，转化成沼气和有机肥，用于厨房和植物施肥。将有限的资源进行综合利用，满足海岛生活自给自足，是一种低碳环保可持续性发展的系统，有效的提高了能源整体的利用率，以及生态能源的循环利用。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。