一种干旱地区太阳能制水装置的制作方法

1.本实用新型涉及换热制水领域，具体是一种干旱地区太阳能制水装置。


背景技术：

2.水资源十分珍贵，特别在难以在地下取水以及江河湖泊取水的地区，例如干旱地区、缺水高山以及荒凉孤岛等地，水资源的获取问题显得尤为突出，如何在地理条件局限下，充分利用天然资源制取淡水，开发出简单、实用、成本低、可广泛实用的淡水制取和储存技术，十分迫切。现有公开技术专利中“一种高效率冷凝结露式空气取水系统”(cn104831780b)、“一种空气取水装置”(cn103806499a)、“一种可移动连续式太阳能空气取水装置”(cn100572695c)、“空气制水机”(cn201610933210.5) 等提供了各种在炎热干旱地区进行空气取水技术，然而上述技术或装置存在以下一种或几种不足：
3.第一，干旱地区白天气温高(大多在35℃以上)，相对湿度一般仅在 10％左右，因此，需要使空气冷却至大致4.5℃以下才会结露制得水，由于换热温差过大，制冷系统的不可逆损失过大，导致压缩机压缩比过大，上述技术或装置没能提供一种分温区换热，进而减少不可逆损失的方案，不利于干旱地区电力不足等场所；
4.第二上述技术或装置仅提供了制水方案，然而一般沙漠等干旱地区，昼夜温差大，夜晚以及某些特定情形需要提供热量供暖，上述装置并没有提供可方便储存以及灵活重复取用热量的技术方案；
5.第三上述制水技术或装置所采用的储水箱，或存在无法在高温干旱地区长期储水问题，或存在需使用电力才能工作的部件进行水箱集水口密封，对于电力缺乏场所，不利于稳定制水储水。


技术实现要素：

6.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种干旱地区太阳能制水装置，可以有效解决上述背景技术中提出的问题。
7.为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种干旱地区太阳能制水装置，包括太阳能集热板、储电装置、压缩机、蓄热箱、冷凝器、并联双节流装置、蒸发器、储水箱，所述太阳能集热板与储电装置通过电线连接，且储电装置与压缩机通过电线连接；所述压缩机与蓄热箱管道连接，且蓄热箱与冷凝器管道连接；所述冷凝器与并联双节流装置管道连接，且并联双节流装置设有浅冷节流装置、深冷节流装置；所述并联双节流装置与蒸发器管道连接，且蒸发器与储水箱连接；所述蒸发器设有空气换热流道与换热流道，且换热管道与空气换热流道相间排布。
8.作为本实用新型的进一步优选方案，所述蓄热箱包括箱体、水平弯管以及相变蓄热包；所述箱体设有第一保温层，且箱体内部设有空腔；所述水平弯管与相变蓄热包位于箱体的空腔内。
9.作为本实用新型的进一步优选方案，所述蒸发器外层设有隔热层，且换热管道与
空气换热流道之间为金属换热板；所述空气换热流道设有空气入口，且空气换热流道与空气入口贯通连接；所述空气换热流道设有空气出口，且空气换热流道与空气出口贯通连接；所述空气入口位于空气换热流道上方，且空气出口位于空气换热流道下方；所述换热管道与空气换热流道成螺旋状。
10.作为本实用新型的进一步优选方案，所述换热管道分为浅冷换热流道与深冷换热流道，且浅冷换热流道与深冷换热流道同侧前后相接；所述浅冷换热流道位于螺旋外环，且深冷换热流道位于螺旋内环；所述浅冷换热流道设有浅冷制冷剂入口，且浅冷制冷剂入口与浅冷节流装置管道连接；所述浅冷换热流道设有浅冷制冷剂出口，且浅冷制冷剂出口与压缩机管道连接；深冷换热流道设有深冷制冷剂入口，且深冷制冷剂入口与深冷节流装置管道连接；所述深冷换热流道设有深冷制冷剂出口，且深冷制冷剂出口与压缩机管道连接；所述深冷制冷剂出口与压缩机之间设有增压管。
11.作为本实用新型的进一步优选方案，所述浅冷节流装置蒸发温度设置为0℃～
‑
5℃；深冷节流装置蒸发温度设置为
‑
15℃～
‑
20℃。
12.作为本实用新型的进一步优选方案，所述空气换热流道底部开设导液孔，且空气换热流道与储水箱连通。
13.作为本实用新型的进一步优选方案，所述储水箱设有内胆，且内胆外设有第二保温层；所述第二保温层内设有蒸发管，且蒸发管与浅冷节流装置贯通连接；所述内胆顶部设置有漏斗。
14.作为本实用新型的进一步优选方案，所述漏斗设有锥形壁，且锥形壁窄口端与引流管连接；所述引流管与套管滑动连接，且套管一端设有浮球。
15.与现有技术相比，本实用新型提供了一种干旱地区太阳能制水装置，具备以下有益效果：
16.该装置采用螺旋式温区分段制冷技术将空气的水蒸气冷凝下来，达到了制水的目的，减少了制冷剂的不可逆损失，也减少也压缩剂的功率，达到了节能的目的；制水的同时还能将压缩机的出来的高温制冷剂的热储存到蓄热箱内，晚上需要取暖时取出相变蓄热包使用；采用温区分段制冷；储水箱温度将逐步接近高温环境温度，储水箱内产生较汽压，使得浮球受箱内压力通过套管上浮到引流管的端口进行封堵，实现自动水封长期储水。
附图说明
17.图1为本实用新型整体结构连接示意图；
18.图2为本实用新型蓄热箱部分示意图；
19.图3为本实用新型储水箱部分示意图；
20.图4为本实用新型蒸发器部分示意图；
21.其中：1、太阳能集热板，2、储电装置，3、压缩机，4、蓄热箱，41、水平弯管，42、相变蓄热包，43、箱体，5、冷凝器，6、并联双节流装置， 61、浅冷节流装置，62、深冷节流装置，7、蒸发器，71、空气入口，72、深冷制冷剂出口，73、深冷制冷剂入口，74、浅冷制冷剂出口，75、浅冷制冷剂入口，76、隔热层，77、空气出口，78、空气换热流道，781、导液孔，79、浅冷换热流道，710、深冷换热流道，8、储水箱，81、内胆，82、漏斗，821、浮球，822、套管，823、引流管，824、锥形壁，83、第二保温层，84、蒸发管。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
23.参照图1
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2，本实用新型提供一种干旱地区太阳能制水装置，包括太阳能集热板1、储电装置2、压缩机3、蓄热箱4、冷凝器5、并联双节流装置 6、蒸发器7、储水箱8，所述太阳能集热板1与储电装置2通过电线连接，且储电装置2与压缩机3通过电线连接；所述压缩机3与蓄热箱4管道连接，且蓄热箱4与冷凝器5管道连接；所述冷凝器5与并联双节流装置6 管道连接，且并联双节流装置6设有浅冷节流装置61、深冷节流装置62；所述并联双节流装置6与蒸发器7管道连接，且蒸发器7与储水箱8连接；所述蒸发器7设有空气换热流道78与换热流道，且换热管道与空气换热流道78相间排布。
24.作为本实用新型的进一步优选方案，所述蓄热箱4包括箱体43、水平弯管41以及相变蓄热包42；所述箱体43设有第一保温层，且箱体43内部设有空腔；所述水平弯管41与相变蓄热包42位于箱体43的空腔内。
25.作为本实用新型的进一步优选方案，所述蒸发器7外层设有隔热层，且换热管道与空气换热流道78之间为金属换热板；所述空气换热流道78 设有空气入口71，且空气换热流道78与空气入口71贯通连接；所述空气换热流道78设有空气出口77，且空气换热流道78与空气出口77贯通连接；所述空气入口71位于空气换热流道78上方，且空气出口77位于空气换热流道78下方；所述换热管道与空气换热流道78成螺旋状。
26.作为本实用新型的进一步优选方案，所述换热管道分为浅冷换热流道 79与深冷换热流道710，且浅冷换热流道79与深冷换热流道710同侧前后相接；所述浅冷换热流道79位于螺旋外环，且深冷换热流道710位于螺旋内环；所述浅冷换热流道79设有浅冷制冷剂入口75，且浅冷制冷剂入口 75与浅冷节流装置61管道连接；所述浅冷换热流道79设有浅冷制冷剂出口74，且浅冷制冷剂出口74与压缩机3管道连接；深冷换热流道710设有深冷制冷剂入口73，且深冷制冷剂入口73与深冷节流装置62管道连接；所述深冷换热流道710设有深冷制冷剂出口72，且深冷制冷剂出口72与压缩机3管道连接；所述深冷制冷剂出口72与压缩机3之间设有增压管9。
27.作为本实用新型的进一步优选方案，所述浅冷节流装置61蒸发温度设置为0℃～
‑
5℃；深冷节流装置62蒸发温度设置为
‑
15℃～
‑
20℃。
28.作为本实用新型的进一步优选方案，所述空气换热流道78底部开设导液孔781，且空气换热流道78与储水箱8连通。
29.作为本实用新型的进一步优选方案，所述储水箱8设有内胆81，且内胆81外设有第二保温层83；所述第二保温层83内设有蒸发管84，且蒸发管84与浅冷节流装置61贯通连接；所述内胆81顶部设置有漏斗82。
30.作为本实用新型的进一步优选方案，所述漏斗82设有锥形壁824，且锥形壁824窄口端与引流管823连接；所述引流管823与套管822滑动连接，且套管822一端设有浮球821。
31.作为本实用新型的一个具体实施例:
32.当装置开始运行时：高压高温气态制冷工质从压缩机3排出后进入蓄热箱4的水平弯管41中，被水平弯管41夹层中的相变蓄热包42吸收一部分热量，制冷工质经冷凝器5进行
冷凝换热，随后分别经过浅冷节流装置 61、深冷节流装置62构成高、低温双制冷剂支路，浅冷节流装置61、深冷节流装置62与分段式螺旋板式蒸发器7中的空气换热流道形成高、低温换热区，经过浅冷节流装置61的工质变成
‑
3℃左右的低温低压流体，随后通过浅冷制冷剂入口75进入蒸发器7中和通过空气入口71进入空气换热流道78内的空气进行换热，工质从浅冷制冷剂出口74流出；经过深冷节流装置62的制冷工质变成
‑
15℃左右的低温低压的流体，随后通过深冷制冷剂入口73进入蒸发器7中和经浅冷制冷剂冷却之后的空气换热流道78内的空气进行换热，并从深冷制冷剂出口72流出；从深冷制冷剂出口72流出的深冷制冷剂经过增压管9增大静压至接近浅冷制冷剂出口74的静压力，因为节流程度越高，节流后温度和压力越低，最后，深冷制冷剂与从浅冷制冷剂出口74流出的浅冷剂混合后返回压缩机3继续循环过程，其中，依制冷剂流动方向，浅冷换热流道79与深冷换热流道710同侧前后相接但不连通。
33.吸收并储存大量高温冷凝热的相变蓄热包42可灵活从箱体43中取出，已被冷却的相变蓄热包42可重复放置箱体43内进行储热。
34.空气换热流道78内的的一部分空气由于放热被冷凝下来，流进漏斗82，剩余的空气从空气的出口77流出；冷凝下来的水流经漏斗82后，会推动引流管823的滑动套管822上的浮球821向下，水流进储水箱8的内胆81 腔中；当制完淡水，制水系统停止工作后，水箱温度将逐步接近高温环境温度，水箱内残余的空气将膨胀，并产生与温度对应的较大蒸汽压，使得浮球821受箱内压力紧密封堵引流管823的端口，实现自动水封长期储水；当制水装置继续工作时，从浅冷节流装置61流出的部分工质进入储水箱8 保温层83中的蒸发管84，内胆81外壁面紧密缠绕蒸发管84使内胆81腔内的水的温度降下来，继而调节储水箱内的压力，防止高温环境下水箱内压力过大，阻碍引水管823端口的浮球821向下滑动。
35.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。