一种水面漂浮式冷凝器太阳能海水淡化装置

文档序号:25543132发布日期:2021-06-18 20:39阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种水面漂浮式冷凝器太阳能海水淡化装置,其特征在于:所述水面漂浮式冷凝器太阳能海水淡化装置从上到下依次包括透光隔热板(1)、光热板(2)、毛细吸水体(3)、疏水透气体(4)、冷凝器(5)、淡水出水管(6)和集水箱(7),所述光热板(2)设在透光隔热板(1)与毛细吸水体(3)之间,所述毛细吸水体(3)为底部开口的箱体结构,疏水透气体(4)设在毛细吸水体(3)内侧顶部,疏水透气体(4)为底部开口的箱体结构,冷凝器(5)为顶部开口的箱体结构,冷凝器(5)内设有一组铝翅片,冷凝器(5)与疏水透气体(4)的内侧顶部相连,所述淡水出水管(6)设在冷凝器(5)底部,冷凝器(5)和集水箱(7)之间通过淡水出水管(6)相连;所述疏水透气体(4)为高分子多孔疏水材料,所述高分子多孔疏水材料为ptfe聚四氟乙烯或pvdf聚偏氟乙烯。

2.根据权利要求1所述水面漂浮式冷凝器太阳能海水淡化装置,其特征在于:所述透光隔热板(1)覆盖在光热板(2)上,所述透光隔热板(1)为透明气泡膜,厚度为0.5-3厘米;所述光热板(2)包括导热体(9)和覆盖在导热体(9)上表面的吸光体(8),所述吸光体(8)为乙基纤维素和松油醇粘合的碳黑纳米颗粒层,碳黑纳米颗粒层厚度为20-50微米;所述导热体(9)为薄铝板,厚度为0.1-1毫米;所述吸光体(8)在太阳辐射光谱300-2500纳米范围的平均光吸收率为88%-94%;所述导热体的热导率为237-240。

3.根据权利要求2所述水面漂浮式冷凝器太阳能海水淡化装置,其特征在于,所述薄铝板的厚度为0.3毫米,透光隔热板(1)厚度为1厘米,光透过率为80%,热导率为0.03。

4.根据权利要求2所述水面漂浮式冷凝器太阳能海水淡化装置,其特征在于,所述光热板(2)的制备方法包括如下步骤:

第一步,配制碳黑酒精溶液:称取10克碳黑溶解到100毫升酒精中,酒精的浓度为95%;

第二步,将第一步得到的碳黑酒精溶液移至水浴锅里进行水浴加热得到碳黑黏胶:水浴加热的温度为40-80摄氏度,水浴加热的时间为1-6小时;

第三步:将第二步得到的水浴加热后的碳黑黏胶用细毛刷刷在薄铝板上,刷涂3层,每层间隔1分钟,刷涂厚度为20-50微米;

第四步:将刷有碳黑黏胶的薄铝板移至干燥箱真空干燥,真空干燥的温度为60摄氏度,真空干燥的时间为2小时得到光热板(2)。

5.根据权利要求4所述的水面漂浮式冷凝器太阳能海水淡化装置,其特征在于:所述第一步中的碳黑酒精溶液还包括添加剂,所述添加剂包括乙基纤维素和松油醇,所述碳黑、乙基纤维素、松油醇、酒精的比例为1:2:6:10,即10克碳黑、2克乙基纤维素,6克松油醇,溶解到100毫升酒精当中,所述乙基纤维素的粘度为6-9,乙基纤维素中含有5%甲苯和异丙醇,碳黑为微米级碳黑颗粒,所述碳黑颗粒的粒径为2-10微米;所述第二步中水浴加热的温度为60℃,加热时间为2小时;所述第三步中刷涂厚度为40微米。

6.根据权利要求1所述的水面漂浮式冷凝器太阳能海水淡化装置,其特征在于:所述毛细吸水体(3)为亲水多孔的纤维织物,如无尘布、55%植物纤维素、45%聚酯纤维;所述毛细吸水体(3)两端伸入海水里。

7.根据权利要求1所述的水面漂浮式冷凝器太阳能海水淡化装置,其特征在于:所述高分子多孔疏水材料为聚四氟乙烯膜。

8.根据权利要求1所述的水面漂浮式冷凝器太阳能海水淡化装置,其特征在于:所述冷凝器(5)由薄铝板制成,所述冷凝器(5)漂浮在海面上支撑整个系统,从疏水透气体(4)透过的蒸汽在碰到冷凝器(5)的内壁面时候会凝结成液态水,冷凝器(5)内表面涂有疏水涂层促使水滴快速脱落流到冷凝器(5)底部,流到底部的冷凝水通过淡水出水管(6)流到集水箱(7),冷凝器(5)的高度为2-10厘米,宽度为2-12厘米,冷凝器(5)内部有铝翅片用于增强冷凝换热,所述铝翅片之间的间距为0.1-4厘米,高度为2-10厘米;所述冷凝器内表面涂有疏水涂层。

9.根据权利要求8所述的水面漂浮式冷凝器太阳能海水淡化装置,其特征在于:所述疏水涂层为特氟龙涂料,冷凝器的高度为4厘米,宽度为10厘米。

10.根据权利要求8所述的水面漂浮式冷凝器太阳能海水淡化装置,其特征在于:所述铝翅片的间距为2厘米,长度为4厘米,高度为4厘米。


技术总结
本申请公开了一种水面漂浮式冷凝器太阳能海水淡化装置,从上往下依次包括透光隔热板、光热板、毛细吸水体、疏水透气体、冷凝器;所述冷凝器外接淡水出水管和集水箱。所述透光隔热板覆盖在光热板上抑制对流传热损失。所述光热板包括导热体和覆盖在表面上的吸光体,所述吸光体为经过乙基纤维素和松油醇粘合的碳黑纳米颗粒,所述导热体为薄铝板。所述毛细吸水体为亲水多孔材料将水从水体吸上光热板下表面。所述疏水透气体为高分子多孔疏水材料,只允许蒸汽透过而防止水的透过。所述冷凝器由薄铝板制成,内部有铝翅片用于增强冷凝换热,底部安装有淡水出水管,将淡水转移至集水箱。

技术研发人员:黄丛亮;杜长康
受保护的技术使用者:中国矿业大学
技术研发日:2021.02.24
技术公布日:2021.06.18
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