專利名稱：太陽能海水淡化及供熱聯(lián)用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能利用裝置，確切地說，涉及一種利用太陽能使海水淡化并同時提供熱水的裝置。
太陽能是極其豐富，又極待開發(fā)利用的能源，在四十分鐘時間內(nèi)輻射到地球表面的太陽能，相當于如今全世界一年的能源消費量。太陽能又是一種干凈、無污染和對環(huán)境無影響的很好的一次能源，品位高，資源豐裕，只是能量密度低；而且，它幾乎不受地區(qū)限制，許多地方都可以利用太陽能。由于地球內(nèi)儲存的一次能源逐年減少，自七十年代以來，開發(fā)普及利用太陽能已成為整個社會乃至世界所急需解決的重要能源課題之一。經(jīng)多年研制開發(fā)，太陽能的開發(fā)利用技術(shù)正處于突破的邊緣，如美國已建成了1千瓦級中央塔式聚焦太陽輻射熱發(fā)電站；日本完成了1千瓦級線聚焦太陽輻射熱發(fā)電站的研制……我國也在太陽能開發(fā)利用上投入了相當大的人、財、物，并已取得若干取得顯著效益的成果。申請人在多年研制攻關(guān)基礎(chǔ)上，申報了若干項太陽能開發(fā)利用的基礎(chǔ)裝置的專利申請，如“一種平動太陽能聚能器”(申請?zhí)朇N93109064.4)、“一種梯級升溫數(shù)控太陽能鍋爐”(申請?zhí)朇N93117777.4)等，要為太陽能造福人類的事業(yè)大廈添磚加瓦。
本發(fā)明的目的是提供一種太陽能海水淡化及供熱聯(lián)用裝置。
本發(fā)明包括有太陽能熱水器，水汽分離器和三股流換熱器，其特征在于其中太陽能熱水器是由多個并排放置的圓弧反射鏡及互相串接的安裝在每個圓弧反射鏡的圓弧中點所在半徑上的多個真空吸熱管所組成；該熱水器的輸出端通過溫控閥接入水汽分離器的入口端，此水汽分離器的汽、液相出口分別與位于三股流換熱器中間的冷凝管和熱水管相連通，并從此兩管的出口處分別引入純水和熱水儲罐；上述三股流換熱器是由外側(cè)的泠水套管和位于中間的兩個圓管—冷凝管和熱水管—所組成，其外側(cè)纏繞有絕熱護套層，冷水套管的出口端與熱水器的進口端相連通；熱水管的中間外接有一個放水閥門。上述三股流換熱器的冷凝管、熱水管和泠水套管都是用直管構(gòu)造而成。
本發(fā)明是在太陽能熱水器的基礎(chǔ)上，利用能源梯級利用概念而制造的又一種用于海水淡化或純水制取與供熱聯(lián)用的生活支持裝置，主要適用于孤立的海島、沙漠或偏僻邊遠的地區(qū)，尤其適合裝備在海上作業(yè)的機動漁船作為生活保障裝置或在其他海船上的輔助裝備。由于本發(fā)明主要適用于孤立分散的海船或海島、沙漠、勘探隊等獨立用戶，故結(jié)構(gòu)力求簡單實用，除了需要自行定期對熱管道除垢外，毋需其他維護，運行壽命一般可達十余年，這一點對于交通運輸不便的孤立海島或沙漠地區(qū)等是十分重要的。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖參見圖1，1是太陽能熱水裝置，它是由多個并排放置的圓弧反射鏡11及互相串接的安裝在圓弧反射鏡的圓弧中點所在半徑上的多個真空吸熱管12所組成，并使該反射鏡的軸線為南北方向，以及使其軸線與水平面的夾角為安裝使用地的緯度值。所以采用這種類似申請人的專利《一種免動跟蹤太陽能聚能器》(CN93219582)的結(jié)構(gòu)制造太陽能熱水器，是為了在最大可能地利用太陽能的同時，要使其機械等結(jié)構(gòu)部件盡可能地簡單。由于我國南方海島或西北沙漠地區(qū)，日照時間長，太陽又近乎直射，一塊面積為3平方米的熱水器，每小時可采集到溫度為100—120℃的熱能1000大卡，加熱后的水經(jīng)溫控閥2把熱水和蒸汽的溫度控制在100—105℃之間(應(yīng)根據(jù)當?shù)厮|(zhì)情況與海拔高度作適當調(diào)整)，輸出至水汽分離器3。在此，水蒸汽和熱水經(jīng)重力分離后，分別從各自出口進入三股流換熱器4中的泠凝管4B和熱水管4C。此三股流換熱器4是由外側(cè)的冷水套管4A和位于中間的兩個圓管—冷凝管4B和熱水管4C—所組成，采用逆流方式進行熱交換，其中海水或原水從換熱器中的冷水套管4A底部進入后向上流動，吸收自上而下的冷凝管4B和熱水管4C中蒸汽和熱水所蘊含的熱量。海水或原水在換熱器中可被預(yù)熱至80—85℃左右才流出其出口，進入熱水器被太陽能再次加熱。因此時水已接近沸點，在熱水器中再次重新加熱后，相當一部分海水被汽化而形成水，汽兩相混合物流入水汽分離器。其中蒸汽進入泠凝管經(jīng)與套管4A中的冷水熱交換而冷凝成純凈熱水，最后流出套管4時其水溫只略高于海水或原水的進水水溫，進入純水貯罐供使用，而經(jīng)濃縮的熱海水或原水由換熱器中的熱水管4C流出時，也與冷水套管4A中的冷水進行熱交換將其熱量吸收后，最終以略高于冷水進口處水溫的狀態(tài)排出裝置。熱水管的中間可以引入一個放水閥門，以便從中提取80—90℃左右的熱水供日常生活使用。其中熱交換器的冷水套管外部應(yīng)纏繞絕熱護層，以便盡可能減少散熱損耗。
海水或原水可以用手壓泵或家用電泵將海水等事先放入貯槽中，純水或熱水也應(yīng)分別用貯罐積存，由于海水含鹽量較高，在蒸發(fā)過程中極易結(jié)垢，因此，熱交換器4中的所有管道全部采用直管構(gòu)成，以方便拆卸除垢及重新組裝使用。
權(quán)利要求
1.一種太陽能海水淡化及供熱聯(lián)用裝置，包括有太陽能熱水器，水汽分離器和三股流換熱器，其特征在于其中太陽能熱水器是由多個并排放置的圓弧反射鏡及互相串接的安裝在每個圓弧反射鏡的圓弧中點所在半徑上的多個真空吸熱管所組成；該熱水器的輸出端通過溫控閥接入水汽分離器的入口端，此水汽分離器的汽、液相出口分別與位于三股流換熱器中間的冷凝管和熱水管相連通，并從此兩管的出口處分別引入純水和熱水儲罐；上述三股流換熱器是由外側(cè)的泠水套管和位于中間的兩個圓管一冷凝管和熱水管一所組成，其外側(cè)纏繞有絕熱護套層，泠水套管的出口端與熱水器的進口端相連通；熱水管的中間外接有一個放水閥門。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽能海水淡化及供熱聯(lián)用裝置，其特征在于上述三股流換熱器的冷凝管、熱水管和泠水套管都是用直管構(gòu)造而成。
全文摘要
一種太陽能海水淡化及供熱聯(lián)用裝置，是由太陽能熱水器，水汽分離器和三股流換熱器等部件構(gòu)成。海水先進入換熱器中的冷水套管逆流而上，與自上而下流動、由熱水器輸出并在水汽分離器里經(jīng)重力分離而流入冷凝管里的水蒸汽和流入熱水管里的熱水進行熱交換，再流入太陽能熱水器中加熱至水汽混合物輸出。水蒸汽冷凝后成為純水排出，熱水可從換熱器中間引出供使用，或排出裝置。該裝置適合孤立海島、沙漠地區(qū)和機動漁船作為生活保障設(shè)施應(yīng)用。
文檔編號B63J1/00GK1114950SQ94108348
公開日1996年1月17日 申請日期1994年7月12日 優(yōu)先權(quán)日1994年7月12日
發(fā)明者石行 申請人:北京市西城區(qū)新開通用試驗廠