阅读说明：本技术 一种由光伏瓦驱动以风热互补的海水淡化装置 (Seawater desalination device driven by photovoltaic tiles and complementary with wind and heat ) 是由 刘涛 于 2019-09-10 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种由光伏瓦驱动以风热互补的海水淡化装置,涉及光伏瓦海水淡化领域,该由光伏瓦驱动以风热互补的海水淡化装置,包括壳体、隔温板、光伏瓦、压力传感器、蓄电池、单片机、保护板、蒸发仓和冷却仓,所述隔温板设在壳体内,隔温板将壳体分成前后两腔室,光伏瓦设在壳体前腔室内,压力传感器设在壳体底部,蓄电池设在壳体后腔室内,单片机设在蓄电池上,保护板设在光伏瓦前侧。该由光伏瓦驱动以风热互补的海水淡化装置,利用压力传感器与单片机相配合,当风力等级达到～级时,令电机带动支杆向上翻转90°,使整个保护板向上移动展开,在通过展开后的保护板与壳体相配合,将整个海水淡化装置包裹住,进而达到保护的效果。(The invention provides a seawater desalination device driven by photovoltaic tiles and complemented by wind and heat, which relates to the field of seawater desalination of the photovoltaic tiles. This by photovoltaic tile drive with complementary sea water desalination device of wind-heat utilizes pressure sensor and singlechip to cooperate, when the wind-force grade reaches ~ level, makes the motor drive branch upwards overturn 90, makes whole protection shield rebound expand, cooperatees through the protection shield after expanding with the casing, live whole sea water desalination device parcel, and then reaches the effect of protection.)

一种由光伏瓦驱动以风热互补的海水淡化装置

技术领域

本发明涉及光伏瓦海水淡化技术领域，具体为一种由光伏瓦驱动以风热互补的海水淡化装置。

背景技术

日常活动中需要消耗大量的淡水。随着水资源日益加剧，就近取海水进行淡化成为比较现实的选项。目前海水淡化方法可通过蒸馏法、反渗透法等，从海水中取得淡水。海水淡化装置需要用到光伏瓦片来提供电力。

如在中国专利网中公开了“一种全自动太阳能负压闪蒸海水淡化设备及工艺”，专利号为201710050780.4。上述装置设在太阳能接收工作平台，并在平台边缘设置固定拉环，将其固定。同时设置真空泵、汽液冷却转换真空腔柱和海水闪蒸汽化腔等装置，采用闪蒸的方式将令海水变成淡水蒸汽，在冷却转换成蒸馏水。

但上述装置仍存在一些不足之处，上述装置需放置在海面上，但海面因天气、气流等因数，不可能一直保持平静，即便在天气晴朗的日子，海面也可能有大风大浪。但上述装置只具有海水淡化功能，整个装置暴露在外，在大风天气下，海浪不断拍打上述装置。若风级较高则海浪能量较大，导致海浪拍打的力度就越猛，容易导致海水淡化装置部分区域遭受破坏。使海水淡化装置需要更换维护，提高了成本。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种由光伏瓦驱动以风热互补的海水淡化装置，解决了上述背景技术中一般的海水淡化装置暴露在海面上，在大风天气下海浪拍打海水淡化装置，导致海水淡化装置遭受损坏的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种由光伏瓦驱动以风热互补的海水淡化装置，包括壳体、隔温板、光伏瓦、压力传感器、蓄电池、单片机、保护板、蒸发仓和冷却仓，所述隔温板设在壳体内，隔温板将壳体分成前后两腔室，光伏瓦设在壳体前腔室内，压力传感器设在壳体底部，蓄电池设在壳体后腔室内，单片机设在蓄电池上，保护板设在光伏瓦前侧，蒸发仓设在隔温板前侧，蒸发仓的一侧与光伏瓦紧贴，冷却仓设在壳体后腔室内，蒸发仓与冷却仓相通，冷却仓底部连接有水泵，保护板两侧分别设有驱动机构，驱动机构一侧设有蒸发仓连接，驱动机构另一侧与保护板铰接，驱动机构能带动保护板绕轴做圆周运动，驱动机构向上转动90°后保护板展开将光伏瓦覆盖。

优选的，所述隔温板上连接有进风管，进风管进风口延伸至壳体前侧，进风管出风口伸入壳体后腔室内，隔温板上相通有出风管，出风管出风口延伸至壳体背面，保护板展开后能将进风管进风口堵住。

优选的，所述驱动机构包括支杆和电机，电机与蒸发仓一侧连接，电机传动轴与支杆一端连接，支杆另一端与保护板上端铰接。

优选的，所述保护板包括主板、副板一和副板二，主板上端与支杆铰接，副板一设在主板前侧，副板一与主板滑动配合，副板二设在副板一前侧，副板二与副板一滑动配合。

优选的，所述蒸发仓上连接有抽水泵，抽水泵进水端延伸至壳体外，抽水泵进水端竖直向下浸入海中，蒸发仓下连接有电磁阀，电磁阀向下延伸至壳体外，蒸发仓内连接有加热棒，加热棒上方设有导流板，导流板底部连接有导流管，导流管一端穿过蒸发仓伸入冷却仓内，加热棒与抽水泵之间设有触发开关，触发开关控制电磁阀、抽水泵工作，抽水泵的抽水速度比电磁阀排水速度快。

优选的，所述触发开关包括导片、接触片一和接触片二，导片与蒸发仓的内壁滑动配合，导片能上下滑动，接触片一设在导片上方，接触片二设在导片下方，导片在最高处时与接触片一接触，导片与接触片一接触后停止抽水泵工作，导片在最低处时与接触片二接触，导片与接触片一接触后令电磁阀打开。

优选的，所述壳体前侧呈圆弧形，壳体前侧朝向大海，壳体前侧开设有透光区域，令光线设向光伏瓦，壳体背面与海岸边固定，壳体上连接有透明盖，透明盖位于保护板和光伏瓦之间。

(三)有益效果

本发明提供了一种由光伏瓦驱动以风热互补的海水淡化装置。具备以下有益效果：

1、该由光伏瓦驱动以风热互补的海水淡化装置，利用压力传感器与单片机相配合，当风力等级达到～级时，令电机带动支杆向上翻转90°，使整个保护板向上移动展开，在通过展开后的保护板与壳体相配合，将整个海水淡化装置包裹住，进而达到保护的效果。

2、该由光伏瓦驱动以风热互补的海水淡化装置，利用光伏瓦电能转化过程中产生的热量，对整个蒸发仓进行辅助升温，缩短蒸发仓升温时间。再利用进风管和出风管相配合，将海风经过冷却仓，达到风光互补的作用，缩短海水淡化的时间。

附图说明

图1为本发明结构状态一立体图；

图2为本发明结构状态一示意图；

图3为本发明结构状态二立体图；

图4为本发明结构状态一局部剖视图；

图5为本发明结构状态二局部剖视图；

图6为本发明结构剖视图；

图7为本发明保护板结构示意图；

图8为本发明保护板结构剖视图；

图9为本发明图1中A处结构放大图。

图中：1壳体、2隔温板、3光伏瓦、4压力传感器、5蓄电池、6单片机、7保护板、71主板、72副板一、73副板二、74滑槽一、75滑槽二、76滑块一、77滑块二、8蒸发仓、81抽水泵、82导流板、83导流管、84加热棒、85电磁阀、86导片、87接触片一、88接触片二、89滑道、9冷却仓、10水泵、11通槽、12透明盖、13进风管、14出风管、15支杆、16电机、17海平线、18海岸边。

具体实施方式

本发明实施例提供一种由光伏瓦驱动以风热互补的海水淡化装置，如图1-9所示，包括壳体1、隔温板2、光伏瓦3、压力传感器4、蓄电池5、单片机6、保护板7、蒸发仓8和冷却仓9。隔温板2固定焊接在壳体1内。隔温板2将壳体1分成前后两腔室。前腔室用于对海水进行蒸馏制作水蒸气，后腔室由于将水蒸气冷却。光伏瓦3固定安装在壳体1前腔室内。光伏瓦3用于为整个海水淡化装置工作提供电能。压力传感器4固定安装在壳体1底部。压力传感器4用于检测海水对整个海水淡化装置的冲击力。工作时，压力传感器4整个浸入海水中，海水流动撞击壳体1，同时冲击压力传感器4，压力传感器4将检测到的压力传输出去。

蓄电池5位于壳体1后腔室内，与隔温板2固定粘接。单片机6位于蓄电池5上放，与隔温板2固定焊接。蓄电池5用于存储光伏瓦3产生的电能，同时为整个海水淡化装置内壁电子设备提供电力。单片机6用于控制各电子设备工作。保护板7设在光伏瓦3前侧。蒸发仓8设在隔温板2前侧，与壳体1内壁固定焊接。蒸发仓8的一侧与光伏瓦3紧贴，通过光伏瓦3工作产生热量为蒸发仓8升温。工作时，光伏瓦3将光能转化成电能时，会产生热能使光伏瓦温度升高，由于蒸发仓8一侧与光伏瓦3紧贴，将海水送入蒸发仓8内时，蒸发仓8的温度比光伏瓦3低，根据热传递原理，光伏瓦3的热能传递给蒸发仓8，令蒸汽仓8的温度慢慢上升，直到两者温度相同，达到辅助升温的效果。

冷却仓9设在壳体1后腔室内，与壳体1内壁固定焊接，冷却仓9的两端延伸至壳体1外，能够与海水接触。借助海水温度低使得冷却仓9整体温度偏低，令冷却仓9的水蒸气预冷液化成水滴。蒸发仓8与冷却仓9相通。冷却仓9底部连接有水泵10，水泵10用于将冷却仓9内的淡水输送出去。保护板7两侧分别设有驱动机构，驱动机构一侧设有蒸发仓8连接。驱动机构另一侧与保护板7铰接。驱动机构能带动保护板7绕轴做圆周运动，驱动机构向上转动90°后保护板7展开将光伏瓦3覆盖。工作时，当压力传感器4检测海水冲击力达到预定值时，将信号传递给单片机6，单片机6接收到信号控制驱动机构将保护板7从壳体1内拉出，令保护板7展开将光伏瓦3遮住，令壳体1封闭将海水淡化装置包裹住，避免海水冲击。待压力传感器4检测到的数值降低后，单片机6控制驱动机构复位。

根据国际波级表所示，风级小于1时海面无浪，风级1～2时海面有微浪，风级3～4时海面有小浪，风级3～5时有轻浪。此时海浪的冲击力不大，整个海水淡化装置受到的冲击力较弱。当风级为5～7级时海浪高，海浪的冲击力变大，海浪的冲击力达预设数值，令压力传感器4信号传输给单片机6时，单片机6控制驱动机构将保护板展开。上述保护机构只适用于海浪级别为5～7级海浪。

单片机6是常规技术手段，型号为STM32G0，压力传感器4为普通的防腐陶瓷压阻式压力传感器型号为TPT519，故压力传感器4同样时现有技术，具体内部结构、电路布置等等与现有技术相同。单片机6、压力传感器4可根据实际情况更换。

隔温板2上固定粘接有进风管13。进风管13进风口延伸至壳体1前侧，进风管13出风口伸入壳体1后腔室内。隔温板2上相通有出风管14，出风管14出风口延伸至壳体1背面。通过进风管13与出风管14的配合使用，令海上的风能够与冷却仓9接触。借助湿冷的海风以及温度变低的海水降低冷却仓9温度的效果。当风级在5～7级保护板7展开。保护板7展开后能将进风管13进风口堵住。

驱动机构包括支杆15和电机16。电机16与蒸发仓8一侧焊接，电机16传动轴与支杆15一端焊接，支杆15另一端与保护板7上端铰接。通过电机16旋转令支杆15旋转，使得支杆15能够带动保护板7升起展开。电机16是现有技术型号为Y90S-2。电机16与单片机6电性连接，且与可根据实际情况进行更换。

利用光伏瓦3电能转化过程中产生的热量，对整个蒸发仓8进行辅助升温，缩短蒸发仓8升温时间。再利用进风管13和出风管14相配合，将海风经过冷却仓9，达到风光互补的作用，缩短海水淡化的时间。

保护板7包括主板71、副板一72和副板二73。主板71上端与支杆15铰接，副板一72设在主板71前侧，副板一72靠近主板71一侧开设有滑槽一74，主板71相对于滑槽一74焊接有滑块一76。通过滑槽一74与滑块一76，副板一72与主板71滑动配合。副板二73设在副板一72前侧，副板二73靠近副板一72一侧开设有滑槽二75，副板一72相对于滑槽二75焊接有滑块二77。通过滑槽二75与滑块二77，副板二73与副板一72滑动配合。工作时，电机16带动支杆15向下翻转，支杆带动主板71升起，由于滑槽一74、滑块一76的存在，当滑块一76移至极限与滑槽一75内壁接触后，滑块一76钩住滑槽一74，令副板一72跟随主板71上升。至于副板二73与副板一72原理与上述相同，从而达到保护板7展开的效果。

该由光伏瓦驱动以风热互补的海水淡化装置，利用压力传感器4与单片机6相配合，当风力等级达到5～7级时，令电机16带动支杆15向上翻转90°，使整个保护板7向上移动展开，在通过展开后的保护板7与壳体1相配合，将整个海水淡化装置包裹住，进而达到保护的效果。

蒸发仓8上固定安装有抽水泵81。抽水泵81进水端延伸至壳体1外，抽水泵81进水端竖直向下浸入海中，用于将海水送入蒸发仓8内。蒸发仓8下固定安装有电磁阀85，电磁阀85向下延伸至壳体1外用于排水。蒸发仓8内固定安装有加热棒84。加热棒84是现有技术，通过加热棒84升温令海水沸腾形成水蒸气，起到蒸馏的效果。加热棒84上方设有导流板82，导流板82一端与蒸发仓8内壁焊接。导流板82底部焊接有导流管83。导流管83一端倾斜穿过蒸发仓8伸入冷却仓9内。海水蒸馏后形成的蒸汽与与导流板82接触后顺着导流管83进而冷却仓9内。加热棒84与抽水泵81之间设有触发开关，触发开关控制电磁阀85、抽水泵81工作，抽水泵81的抽水速度比电磁阀85排水速度快。

触发开关包括导片86、接触片一87和接触片二88。导片86、接触片一87和接触片二88均通过导线与单片机电性连接。导片86与蒸发仓8的内壁滑动配合，蒸发仓8内开设有竖直的滑道89。导片86与滑道89滑动配合。导片86能上下滑动。接触片一87设在导片86上方，与蒸发仓8内壁焊接。接触片二88设在导片86下方，与蒸发仓8内壁焊接。将海水注入蒸发仓8内，在浮力作用下导片8向上移动，当导片86在最高处时与接触片一87接触。单片机6控制抽水泵81停止工作。随着海水不断蒸馏，蒸发仓8内液面逐渐降低，当导片86在最低处时与接触片二88接触，导片86与接触片一87接触后令电磁阀85打开将海水排出。

抽水泵81、水泵10打开由单片机6控制，可利用单片机6设置好时间。如在白天9点开始令抽水泵81在指定时间内打开，将海水注入蒸发长8内。待下发3、4点令水泵10打开将冷却仓9内淡化的水输送出去。

壳体1前侧呈圆弧形，拱形受力强可提高壳体抗冲击力。壳体1前侧朝向大海，壳体1下半部分浸入海平线18以下。壳体1前侧开设有透光区域，令光线设向光伏瓦3。壳体1背面与海岸边18固定铆接。壳体1上焊接有透明盖12，透明盖12位于保护板7和光伏瓦3之间，起到辅助保护。

壳体1上开设有通槽11，保护板7的主板71两端通过通槽11伸入壳体1内与支架15连接，当保护板7展开后，整个通槽被封住避免海水进入。整个壳体1和保护板7由夹不锈钢网胶板制成。

工作原理：使用时，当海面刮起大风，风级达到5～7级时海浪的冲击力增大，此时冲击力达预设数值，压力传感器4将测得数据传递给单片机6，单片机6控制电机16转动，电机16带动支杆15向上翻转90°，令保护板7展开将光伏瓦3覆盖，把整个装置包括在壳体1内，防止海浪冲击光伏瓦以及海水淡化装置。

综上所述，该由光伏瓦驱动以风热互补的海水淡化装置，利用压力传感器4与单片机6相配合，当风力等级达到5～7级时，令电机16带动支杆15向上翻转90°，使整个保护板7向上移动展开，在通过展开后的保护板7与壳体1相配合，将整个海水淡化装置包裹住，进而达到保护的效果。

并且，利用光伏瓦3电能转化过程中产生的热量，对整个蒸发仓8进行辅助升温，缩短蒸发仓8升温时间。再利用进风管13和出风管14相配合，将海风经过冷却仓9，达到风光互补的作用，缩短海水淡化的时间。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。