利用深冷海水和波浪能生產淡水和冷空氣的裝置的製作方法

2023-12-01 20:07:11 3

專利名稱：利用深冷海水和波浪能生產淡水和冷空氣的裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種空氣取水裝置，尤其是一種利用深冷海水和波浪能生產淡水和冷空氣的裝置。
背景技術：
要滿足海島用戶長期生活生存需要，需穩定可靠的淡水供應。海島生活用水包括飲用水和沐浴用水等，須是淡水。在海島自然淡水資源不足的情況下，需要補充淡水。一些必須長期駐守而淡水資源缺乏的島嶼島礁，通常是通過定期船運的方法將淡水運往海島儲存備用，該方法的缺點是成本較高，遇到惡劣天氣，運輸困難時，海島淡水供應就會緊張。也可採用海水淡化的方法生產生活用淡水。海水淡化需要動力，現有海水淡化所需的動力主要是電力。在沒有電網供電的島嶼，電力主要來自燃油發電機組，缺點是要消耗燃油。為了減小燃油的消耗，開始採用風力發電，波浪能發電、海洋溫差能發電等發電的方式。這些發電方式尚存在系統複雜、造價高的問題。也可以採用太陽能海水淡化的方法，缺點是佔地面積大，受天氣影響較大。現有海島所採用的能源供應模式主要是將各類能源轉化為電能，然後利用電能通過淡水生產裝置生產淡水、利用電能開動空調系統，轉化效率低、系統複雜。目前，還未有好的解決方案。

實用新型內容本實用新型的技術任務是針對上述現有技術中的不足提供一種利用深冷海水和波浪能生產淡水和冷空氣的裝置，該利用深冷海水和波浪能生產淡水和冷空氣的裝置具有不耗費電力，簡單可靠、價格低廉，適合於電價較高的海島以及其它海洋工程的要求的特點。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是:它包括淡水倉、深冷海水倉和換熱元件，所述的淡水倉設置在深冷海水倉的上部，所述的換熱元件置於深冷海水倉內，所述的換熱元件的上部穿過淡水倉的底部，並伸出淡水倉，所述的深冷海水倉的側面設置有一與深冷海水倉內腔相通的出水管，所述的出水管上設置有出水閥，所述的深冷海水倉的下部設置有一吸水管，所述的吸水管的上部穿過深冷海水倉的底部與設置在深冷海水倉內的進水管相連，所述的進水管上設置有進水閥。所述的深冷海水倉下部的吸水管外側設置有隔熱元件，所述的隔熱元件的上部與深冷海水倉底部相固定。本實用新型的利用深冷海水和波浪能生產淡水和冷空氣的裝置和現有技術相比，具有以下突出的有益效果:利用深冷海水為冷源將海面上的溼熱空氣冷卻至低於其露點溫度，使其中所含的部分水蒸氣凝結為淡水供應海島生產生活所需；去除了部分水蒸氣的冷空氣可用於降低室內空氣的溫度和溼度，以提高海島生活的舒適性；由於採用深冷海水為冷源，可以避免為生產低溫冷源所消耗的電力，可以節約寶貴的海島電力，克服了現有空氣 取水裝置和空調裝置需要耗電的問題等特點。

附圖1是利用深冷海水和波浪能生產淡水和冷空氣的裝置的主視結構示意圖；附圖2是利用深冷海水和波浪能生產淡水和冷空氣的裝置的進水過程結構示意圖；附圖標記說明:1、換熱元件，2、溼熱空氣，3、淡水，4、淡水倉，5、進水管，6、進水閥，7、海水表面層，8、隔熱元件，9、越溫層，10、吸水管，11、深冷海水層，12、海平面，13、出水管，14、出水閥，15、深冷海水，16、深冷海水倉，17、冷空氣。
具體實施方式
參照說明書附圖1和附圖2對本實用新型的利用深冷海水和波浪能生產淡水和冷空氣的裝置作以下詳細地說明。本實用新型的利用深冷海水和波浪能生產淡水和冷空氣的裝置，其結構包括淡水倉4、深冷海水倉16和換熱元件1，所述的淡水倉4設置在深冷海水倉16的上部，所述的換熱元件I置於深冷海水倉16內，所述的換熱元件I的上部穿過淡水倉4的底部，並伸出淡水倉4，所述的深冷海水倉16的側面設置有一與深冷海水倉16內腔相通的出水管13，所述的出水管13上設置有出水閥14,所述的深冷海水倉16的下部設置有一吸水管10,所述的吸水管10的上部穿過深冷海水倉16的底部與設置在深冷海水倉16內的進水管5相連，所述的進水管5上設置有進水閥6。所述的深冷海水倉16下部的吸水管10外側設置有隔熱元件8，所述的隔熱元件8的上部與深冷海水倉16底部相固定。換熱元件I將掠過其表面的海面上的溼熱空氣2冷卻，使其溫度下降到露點溫度以下時，溼熱空氣2中所含有的部分水蒸氣便會凝結成水珠並匯聚成凝結的淡水3，儲存於淡水倉4中備用。降溫後的冷空氣17可作為空調用冷源。換熱元件I置於深冷海水倉16中的深冷海水15中被其冷卻降溫，深冷海水15被加熱溫度上升，上升到接近溼熱空氣的溫度時，將失去對溼熱空氣的冷卻能力，需要將較高溫度的海水排入大海，並不斷補充新鮮的深冷海水，才能持續生產淡水。設置了出水閥14，出水閥14為單向閥，當整個裝置因為波浪運動上升而使其深冷海水倉16內水位高於深冷海水倉16倉外水位時，出水閥14打開，深冷海水倉16內海水通過出水口 13排入海中。為了補充新的溫度較低的深冷海水，裝置設置了進水管5、進水閥6和吸水管10，當因為波浪運動裝置下降而使其深冷海水倉16內水位低於深冷海水倉16倉外水位時，進水閥6打開，深冷海水層11的深冷海水通過吸水管10、進水閥6、進水管5進入深冷海水倉16中。為減小吸水管吸入的深冷海水與溫度較高的海水表面層7和溫躍層9的換熱，設置了隔熱元件8。整個裝置漂浮在海平面12上隨波浪運動，深冷海水倉16的深冷海水15不斷更換以維持較低溫度。中國的南海海域遼闊，水深大於800米的海域140 150萬平方公裡，位於北回歸線以南，太陽輻射強烈，是典型的熱帶海洋，表層水溫均在25° C以上。而超過500米以下的深層水溫可在5-10° C以下，表深層水溫差在20 24° C。接近海面的溼熱空氣，設定其溫度為25-30°C，相對溼度為0.8，含溼量為20-22g/kg，當其掠過換熱元件上端時被冷卻到其露點溫度以下時，其中所含有的水分便會冷凝成冷凝水並儲存於淡水倉中備用。當溼熱空氣被冷卻至10°c，則其中含水量將為7.8g/kg，每kg空氣可凝結出12-14克冷凝水。若每小時冷卻風量為5000m3，每天可生產淡水1500 kg。同時聯產超過11萬m3溫度約10°C的冷空氣用於空調，與常規空氣取水裝置和空調裝置相比，每天可節電600千瓦時。除說明書所述的技術特徵外，均為本專業技術人員的已知技術。
權利要求1.利用深冷海水和波浪能生產淡水和冷空氣的裝置，其特徵是:包括淡水倉、深冷海水倉和換熱元件，所述的淡水倉設置在深冷海水倉的上部，所述的換熱元件置於深冷海水倉內，所述的換熱元件的上部穿過淡水倉的底部，並伸出淡水倉，所述的深冷海水倉的側面設置有一與深冷海水倉內腔相通的出水管，所述的出水管上設置有出水閥，所述的深冷海水倉的下部設置有一吸水管，所述的吸水管的上部穿過深冷海水倉的底部與設置在深冷海水倉內的進水管相連，所述的進水管上設置有進水閥。
2.根據權利要求1所述的利用深冷海水和波浪能生產淡水和冷空氣的裝置，其特徵是:所述的深冷海水倉下部的吸水管外側設置有隔熱元件，所述的隔熱元件的上部與深冷海水倉底部相固定。
專利摘要本實用新型公開了利用深冷海水和波浪能生產淡水和冷空氣的裝置，屬於空氣取水裝置，其結構包括淡水倉、深冷海水倉和換熱元件，所述的淡水倉設置在深冷海水倉的上部，所述的換熱元件置於深冷海水倉內，所述的換熱元件的上部穿過淡水倉的底部，並伸出淡水倉，所述的深冷海水倉的側面設置有一與深冷海水倉內腔相通的出水管，所述的出水管上設置有出水閥，所述的深冷海水倉的下部設置有一吸水管，所述的吸水管的上部穿過深冷海水倉的底部與設置在深冷海水倉內的進水管相連，所述的進水管上設置有進水閥。與現有技術相比，本實用新型的利用深冷海水和波浪能生產淡水和冷空氣的裝置具有不耗費電力，簡單可靠、價格低廉等特點。
文檔編號E03B3/28GK203008031SQ201320010758
公開日2013年6月19日 申請日期2013年1月9日 優先權日2013年1月9日
發明者劉啟宸 申請人:劉啟宸