本發明提供的一種風冷式太陽，將冷凝面設置在加熱面蒸發面上方過程成為自發過程。利用煙囪效應解決蒸汽冷凝問題。措施加速海水蒸發冷凝。海水管將海水從裝置外輸運到光熱轉換單元。光熱轉換單元將太陽能轉換成熱能并產生蒸汽。蒸汽管將蒸汽從光熱轉換單元輸運到冷凝器冷凝管冷凝。淡水積存在冷凝器內，熱量散發到大氣中。濃海水管將濃海水從光熱轉換單元輸運到裝置外。一根蒸汽管連通的光熱轉換單元構成一個模塊。模塊大小和數量決定裝置規模。能滿足各種規模的需求。

技術領域

本發明涉及一種海水淡化裝置，具體為一種風冷式太陽能海水淡化裝置。

背景技術

美國《能源與動力工程》刊載的《被動式太陽能海水淡化技術路線解析》一文通過對盤式太陽能海水淡化技術和太陽能界面蒸發技術加熱面蒸發面冷凝面設置的技術特征分析，將加熱面蒸發面冷凝面自上而下設置的技術特征定義為頂置加熱面太陽能蒸發技術。頂置加熱面太陽能蒸發技術的目標是更好地解決光熱轉換問題海水蒸發問題和蒸汽冷凝問題。這三個問題是太陽能海水淡化必須解決的問題。中國發明專利2020妥善解決了光熱轉換問題和海水蒸發問題，蒸汽冷凝問題沒有解決好。中國發明專利2023整合頂置加熱面太陽能海水淡化技術和新型熱法海水淡化技術，不僅妥善解決了光熱轉換問題海水蒸發問題蒸汽冷凝問題，還充分利用蒸汽冷凝熱淡化海水，是高效利用太陽能的海水淡化技術，是大型太陽能海水淡化項目技術。光熱轉換單元內減壓蒸發和所有光熱轉換單元產生的蒸汽集中冷凝兩項技術措施完美解決了太陽能海水淡化必須解決的三個問題。這種水冷方式回收利用冷凝熱的設備成本高，適用范圍受限。將水冷方式改為風冷方式，冷凝熱不能回收利用，降低了淡水產量，但設備成本降低，操作使用簡便，適用范圍擴大。風冷技術方案是采用簡單設備達到在光熱轉換單元內形成負壓蒸發和蒸汽集中風冷成淡水的目標。蒸汽自發上行是自然規律。頂置加熱面太陽能蒸發技術將冷凝面設置在下方，蒸汽強制下行必然有阻力。從而導致蒸汽下行和冷凝效果不佳。實行風冷，將冷凝面設置在加熱面蒸發面上方，順應自然規律，必然收到蒸汽冷凝海水蒸發加速和太陽能利用率提高的效果。合理利用煙囪效應可以使上述構想得以實現。冷凝面的位置高于加熱面和蒸發面，蒸汽會自發從蒸發面流向冷凝面。冷卻冷凝面的空氣吸熱自發向上流動，也加快蒸汽冷凝和流動速度。

發明內容

本發明的目的是將冷凝面設置在加熱面蒸發面上方，利用煙囪效應加速蒸汽和空氣流動，開發一套風冷式太陽能海水淡化裝置。

為了實現上述目的，本發明的方案是：其結構包括冷凝器、冷凝管、風罩、風機、淡水閥、海水管、海水閥、濃海水管、濃海水閥、光熱轉換單元、蒸汽管。其特征在于：所述蒸汽管一端連通在同一水平面串聯或并聯的多個光熱轉換單元。蒸汽管另一端連通冷凝器。海水管一端連通全部光熱轉換單元內的海水罐。海水管另一端連通海水閥出口。海水閥進口通裝置外。濃海水管一端連通全部光熱轉換單元內的海水罐。濃海水管另一端連通濃海水閥進口。濃海水閥出口通向裝置外。冷凝器頂面連通全部冷凝管下端口。全部冷凝管上端口連通大氣。全部冷凝管都位于光熱轉換單元上方。全部冷凝管都置于風罩內。風罩下端設空氣進口。風罩上端安裝風機。淡水閥安裝在冷凝器底部。

所述冷凝器是圓形或方形封閉容器。

所述冷凝器連通多根蒸汽管。每根蒸汽管連通的光熱轉換單元在同一水平面構成一個模塊。各模塊可以不在同一水平面。全部模塊都在冷凝管下方。

所述光熱轉換單元是頂面為光熱板的蒸發室內有至少一個海水罐。光熱板下面的吸水材料下垂到海水罐底部。蒸汽管在蒸發室側面上部連通光熱轉換單元蒸發室。海水管和濃海水管穿過蒸發室底面連通海水罐。是蒸發室內有一個海水罐的光熱轉換單元。海水罐12置于蒸發室中央底面上。吸水材料13從光熱板下垂到海水罐12底部。蒸汽管11在蒸發室側面上部連通光熱轉換單元蒸發室。

所述光熱轉換單元側面和底面包裹絕熱材料，光熱板正上方安裝透光材料。

所述冷凝管內填充導熱材料絲。

所述風罩與冷凝管之間填充導熱材料絲。

本發明的優點在于：一是冷凝管內表面作為冷凝面，置于加熱面蒸發面上方，蒸汽自發上行并在冷凝管內冷凝成淡水流回冷凝器，吸水材料表面作為蒸發面，會不斷蒸發出蒸汽，上述蒸發冷凝過程是自發過程；二是冷凝管與風罩之間形成空氣上行通道，空氣從下向上自發流動，風機運行，加速空氣流動，相應加速蒸發冷凝過程；三是風機運行，抽出蒸發室空氣，蒸發室壓力降低，能增加海水蒸發量，降低蒸發溫度，提高太陽能利用率；四是模塊化設計，能滿足各種規模的需求；五是設備結構簡