基于辐射制冷的光伏海水淡化装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种基于辐射制冷的光伏海水淡化装置，能够利用光伏海水淡化协同辐射制冷共同生产淡水和电力，提高发电效率和淡水生产效率。该装置包括：海水箱用于存储待淡化的海水；集水箱设置于海水箱侧面，用于收集淡化后的淡水；玻璃盖板，包括第一玻璃板块和第二玻璃板块，第一玻璃板块与第二玻璃板块连接呈八字型，第一玻璃板块设置于海水箱上方，第二玻璃板块设置于集水箱上方；集热膜设置于第一玻璃板块上，用于将第一预设波段光谱能量转换为热能；辐射制冷复合膜设置于玻璃盖板凸面的第二玻璃板块上，用于辐射制冷；界面蒸发模块设置于海水箱内，用于将海水蒸发，生成水蒸气；光伏电池设置于界面蒸发模块上方，用于进行光伏发电。发电。发电。

【技术实现步骤摘要】
基于辐射制冷的光伏海水淡化装置


[0001]本专利技术涉及新能源
，尤其涉及一种基于辐射制冷的光伏海水淡化装置。

技术介绍

[0002]随着工业和技术的发展，化石燃料的燃烧产物对环境造成严重污染，一次能源日益枯竭。太阳能以其清洁和丰富的优势受到较多的关注。目前，太阳能利用最成熟、应用最广泛的是光伏电池技术。然而，光伏电池只能利用太阳光谱的一小部分，导致效率远未达到预期，同时还会产生大量废热，预热导致的光伏电池温度升高进一步降低了光伏电池的效率。另外，淡水资源短缺是目前面临的重要挑战之一。应用反渗透膜法及蒸馏法是市场中的主流。但现有的反渗透膜技术虽然前期成本较低，但后期维护即管理成本高且难度大。而蒸馏法设备造价高，且能源消耗大，不适合大规模海水淡化工程。辐射制冷技术提供了一个清洁的、无能耗的冷源，可以通过辐射制冷技术获取淡水资源。但相关技术中，在全天候时间段里，蒸发与冷凝的促进效果并未得到提升，无法在高太阳辐照情形下保持冷能效果的提升，或者在保持冷凝效果的情形下保持高蒸发效率。另外，冷凝效率低的同时，获取的能量品质也较低，产物均为淡水，较为单一化。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问题的至少之一，本专利技术提出一种基于辐射制冷的光伏海水淡化装置，能够利用光伏海水淡化协同辐射制冷共同生产淡水和电力，且有效提高了发电效率和淡水生产效率。
[0004]一方面，本专利技术实施例提供了一种基于辐射制冷的光伏海水淡化装置，包括以下步骤：
[0005]海水箱，所述海水箱用于存储待淡化的海水；
[0006]集水箱，所述集水箱设置于所述海水箱侧面，所述集水箱用于收集淡化后的淡水；
[0007]玻璃盖板，所述玻璃盖板包括第一玻璃板块和第二玻璃板块，所述第一玻璃板块与所述第二玻璃板块连接呈八字型，所述第一玻璃板块设置于所述海水箱上方，所述第二玻璃板块设置于所述集水箱上方；其中，所述玻璃盖板的凸面向上；
[0008]集热膜，所述集热膜设置于所述玻璃盖板凸面的第一玻璃板块上，所述集热膜用于将第一预设波段光谱能量转换为热能；
[0009]辐射制冷复合膜，所述辐射制冷复合膜设置于所述玻璃盖板凸面的第二玻璃板块上，所述辐射制冷复合膜用于辐射制冷；
[0010]界面蒸发模块，所述界面蒸发模块设置于所述海水箱内，所述界面蒸发模块用于将所述海水蒸发，生成水蒸气；
[0011]光伏电池，所述光伏电池设置于所述界面蒸发模块上方，所述光伏电池用于根据穿过所述第一玻璃板块的第二预设波段光谱进行光伏发电。
[0012]根据本专利技术实施例的一种基于辐射制冷的光伏海水淡化装置，至少具有如下有益
效果：本实施例通过将玻璃盖板设置于海水箱和集水箱上方，并在玻璃盖板的第一玻璃板块下方的海水箱中设置界面蒸发模块，以将海水箱内的海水进行蒸发，生成水蒸气，并通过界面蒸发模块提高蒸发效率。同时，本实施例通过界面蒸发模块上方设置的光伏电池利用穿过第一玻璃板块的光谱进行光伏发电。另外，玻璃盖板的第一玻璃板块与第二玻璃板块呈八字型连接，形成凸面和凹面，并且玻璃盖板凸面向上。本实施例在玻璃盖板凸面的第一玻璃板块上设置有集热膜，以将第一预设波段光谱能量转换为热能，提高第一玻璃板块的温度，缓解水蒸气在第一玻璃板块冷凝的问题。进一步地，本实施例在玻璃盖板凸面的第二玻璃板块上设置有辐射制冷复合膜，以通过辐射制冷复合膜进行辐射制冷，降低第二玻璃板块的温度，使得水蒸气能够较好地在第二玻璃板块上冷凝。接着，本实施例中在第二玻璃板块上冷凝形成的淡水能够沿着第二玻璃板块集中到集水箱中进行收集。本实施例通过光伏海水淡化协调辐射制冷共同生成淡水和电力，同时，光伏电池、辐射制冷复合膜以及集热膜能够有效提高太阳能光谱波段的利用率，有效拓宽太阳能的光谱利用范围。本实施例通过界面蒸发模块吸收光伏电池发电过程中产生的热量，并利用辐射制冷复合膜加快淡水蒸汽的冷凝速度以及降低光伏电池表面的温度，将辐射制冷和太阳能光伏水电联产良好耦合，能够有效的提高发电效率以及淡水生产效率。
[0013]根据本专利技术的一些实施例，所述辐射制冷复合膜包括：
[0014]金属反射层，所述金属反射层与所述第二玻璃板块接触，所述金属反射层用于反射第三预设波段光谱的太阳光；
[0015]辐射制冷薄膜，所述辐射制冷薄膜设置于所述金属反射层上方，所述辐射制冷薄膜用于反射第四预设波段光谱的太阳光。
[0016]根据本专利技术的一些实施例，所述装置还包括：
[0017]聚苯乙烯模块，所述聚苯乙烯模块设置于所述界面蒸发模块下方，所述聚苯乙烯模块用于使所述界面蒸发模块和所述光伏电池漂浮于所述海水箱中。
[0018]根据本专利技术的一些实施例，所述装置还包括：
[0019]电能存储模块，所述电能存储模块设置于所述海水箱侧面，所述电能存储模块用于存储所述光伏电池产生的电能。
[0020]根据本专利技术的一些实施例，所述光伏电池包括单晶硅电池、多晶硅电池和砷化镓电池中的任一种。
[0021]根据本专利技术的一些实施例，所述光伏电池与所述界面蒸发模块之间设置有导热硅胶，所述导热硅胶将所述光伏电池产生的热量传输至所述界面蒸发模块。
[0022]根据本专利技术的一些实施例，所述金属反射层的材料包括铝、银、金、铜中的任一种。
[0023]根据本专利技术的一些实施例，所述辐射制冷薄膜通过以下方法制得：
[0024]将丙酮、二甲基乙酰胺溶剂和聚甲基丙烯酸甲酯颗粒进行混合加热搅拌，得到混合液；
[0025]将二氧化钛加入所述混合液进行搅拌，得到原液；
[0026]根据所述原液制作得到所述辐射制冷薄膜。
[0027]根据本专利技术的一些实施例，所述根据所述原液制作得到所述辐射制冷薄膜，包括：
[0028]通过刮涂法将所述原液制成所述辐射制冷薄膜。
[0029]根据本专利技术的一些实施例，所述玻璃盖板的材料包括平板玻璃、特种玻璃中任一
种。
附图说明
[0030]图1是本专利技术实施例提供的基于辐射制冷的光伏海水淡化装置结构示意图；
[0031]图2是本专利技术另一实施例提供的基于辐射制冷的光伏海水淡化装置结构示意图；
[0032]图3是本专利技术实施例提供的基于辐射制冷的光伏海水淡化装置侧视图。
具体实施方式
[0033]本申请实施例所描述的实施例不应视为对本申请的限制，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
[0034]在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解,“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。
[0035]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的，不是旨在限制本申请。
[0036]在对本申请实施例进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于辐射制冷的光伏海水淡化装置，其特征在于，包括：海水箱，所述海水箱用于存储待淡化的海水；集水箱，所述集水箱设置于所述海水箱侧面，所述集水箱用于收集淡化后的淡水；玻璃盖板，所述玻璃盖板包括第一玻璃板块和第二玻璃板块，所述第一玻璃板块与所述第二玻璃板块连接呈八字型，所述第一玻璃板块设置于所述海水箱上方，所述第二玻璃板块设置于所述集水箱上方；其中，所述玻璃盖板的凸面向上；集热膜，所述集热膜设置于所述玻璃盖板凸面的第一玻璃板块上，所述集热膜用于将第一预设波段光谱能量转换为热能；辐射制冷复合膜，所述辐射制冷复合膜设置于所述玻璃盖板凸面的第二玻璃板块上，所述辐射制冷复合膜用于辐射制冷；界面蒸发模块，所述界面蒸发模块设置于所述海水箱内，所述界面蒸发模块用于将所述海水蒸发，生成水蒸气；光伏电池，所述光伏电池设置于所述界面蒸发模块上方，所述光伏电池用于根据穿过所述第一玻璃板块的第二预设波段光谱进行光伏发电。2.根据权利要求1所述的基于辐射制冷的光伏海水淡化装置，其特征在于，所述辐射制冷复合膜包括：金属反射层，所述金属反射层与所述第二玻璃板块接触，所述金属反射层用于反射第三预设波段光谱的太阳光；辐射制冷薄膜，所述辐射制冷薄膜设置于所述金属反射层上方，所述辐射制冷薄膜用于反射第四预设波段光谱的太阳光。3.根据权利要求1所述的基于辐射制冷的光伏海水淡化装置，其特征在于，所述装置还包括：聚苯乙烯模块，所述聚苯乙烯模块设置于所述界面蒸发模块下方，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕松，任桔文，詹志鹏，邓经彩，张波龙，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：