專利名稱：一種海島綜合制水系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種制取純凈水的制水系統，尤其涉及ー種海島綜合制水系統。
背景技術：
海島遠離大陸，很多海島上面都沒有淡水，海島上的淡水即純凈水資源非常稀缺，加上往海島上運送淡水成本又較高。因此，為了開發和發展海島，就必須解決海島上的淡水供給問題，這具有現實的社會和經濟意義。中國專利公開號N 1295662，
公開日是2001年05月16日，名稱為“制水裝置”的 方案中公開了ー種從空氣中制水的裝置。包括空氣送進設備，它使空氣進入該裝置；蒸發器，它使空氣送進設備送入的空氣中包含的水結冰；以及除霜設備，它能除去由蒸發器凍結的水；其中，經過蒸發器結霜表面的空氣的數量由空氣送進設備或蒸發器控制。不足之處是，這種制水裝置，只能從空氣中制取純凈水，產生的純凈水量十分有限，不能提供海島開發中所需要的大量淡水。同時，該制水裝置所需電量較大，而沒有自身電能提供系統，這對資源緊張的海島來說，該制水裝置就難于推廣開去。另外，該制水裝置結構復雜，制造エ藝和要求較高，價格昂貴，不能充分利用海島獨特的自然環境和自然資源，不便于在海島上大面積的推廣。中國專利公開號102345306，
公開日是2010年02月08日，名稱為“ー種空氣制水機”的方案中公開了ー種從空氣中制水的裝置，其包括用于吸入外部空氣的送風裝置，以及用于將吸入的空氣先加熱、然后冷卻形成冷凝水的冷凝水產生裝置，還包括設置在冷凝水產生裝置處用于收納冷凝水的原水箱；空氣制水機還包括過濾裝置，及用于將原水箱中的冷凝水送至過濾裝置進行過濾的增壓泵，過濾裝置上連接有用于送出過濾水的出水ロ。不足之處是，這種制水裝置，只能從空氣中制取純凈水，產生的純凈水量十分有限，也不夠提供海島開發中所需要的大量淡水量。同吋，該制水裝置所需電量較大，而沒有自身電能提供系統，這對資源緊張的海島來說，該制水裝置就難于推廣開去。另外，該制水裝置結構復雜，制造エ藝和要求較高，價格昂貴，不能充分利用海島獨特的自然環境和自然資源，不便于在海島上大面積的推廣開來。

發明內容
本發明是為了解決現有海島上淡水制水裝置的沒有充分利用海島獨特的自然環境和自然資源，制水量十分有限，不能滿足海島上大量的純凈水需要量，并且沒有自身的電能提供系統，再加上現有海島上淡水制水裝置的結構復雜，制造エ藝和要求較高，價格昂貴，不便于在海島上大面積的推廣開來的這些不足，提供一種能夠充分利用海島獨特的自然環境和自然資源、利用風光互補發電系統和利用熱電半導體制冷器特性于一體、且穩定性和可靠性較高、社會效益和經濟效益較好的一種海島綜合制水系統。為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案一種海島綜合制水系統，包括熱電半導體致冷器、風光互補發電系統、過濾器、紫外線消毒器、雨水采集器、太陽能集熱器、真空蒸餾器和水桶；所述的風光互補發電系統分別通過導線與太陽能集熱器、熱電半導體致冷器和紫外線消毒器連接，所述的熱電半導體制冷器包括熱電半導體制冷面和熱電半導體加熱面，所述的太陽能集熱器分別通過水管與熱電半導體加熱面和真空蒸餾器連接，所述的熱電半導體制冷面通過水管分別與真空蒸餾器和過濾器連接，所述的過濾器通過水管與雨水采集器連接，所述的紫外線消毒器分別通過水管與過濾器和水桶連接。熱電半導體制冷面把水蒸汽或潮濕空氣進行冷卻，然后經過過濾器和紫外線消毒器后得到純凈水。雨水采集器把采集到的雨水直接經過過濾器和紫外線消毒器后得到純凈水。熱電半導體加熱面用海水冷卻，冷卻的海水流經太陽能集熱器后再 流入真空蒸餾器，在真空蒸餾器中的海水會有一部分變成水蒸汽，產生的水蒸汽隨即在熱電半導體制冷面冷卻，然后經過過濾器和紫外線消毒器后得到純凈水。過濾器與消毒器連接。能夠很好的起到過濾和消毒的作用，使所制取的純凈水質量好，可以直接飲用。本發明充分的考慮了海島特有的自然環境和自然資源，采用節能環保經濟的綜合方法制取純凈水，不僅使制取的純凈水量大，而且成本較低，為發展海島經濟所需的大量純浄水提供了保障。采用了風光互補發電系統和利用熱電半導體制冷器特性來制取純凈水，不僅成本低，而且節能環保。利用風能、太陽能的互補性，可以獲得比較穩定的輸出，系統有較高的穩定性和可靠性。通過合理地設計與匹配，可以基本上由風光互補發電系統供電，很少或基本不用啟動備用電源如柴油機發電機組等，可獲得較好的社會效益和經濟效益。能夠廣泛應用于海島綜合制取純凈水技術的作業中。淡水來源于空氣和海水，利用海島環境優勢，如風能強、太陽能充足和空氣濕潤的特點，實現海島方便快捷的制造純凈水，井能常年穩定供應。作為優選，所述的太陽能集熱器內設有電加熱器，所述的電加熱器通過導線與風光互補發電系統連接。在太陽能集熱器加熱不夠時候進行蓄電池提供的電加熱，能夠保持制純凈水的效率和產量。作為優選，所述的熱電半導體制冷面外設有導風口和吹風機，所述的導風ロ設置在吹風機的風扇前方，所述的吹風機通過導線與風光互補發電系統連接。這樣的導風ロ設計，能夠最大限度的把潮濕空氣送入到熱電半導體制冷面上制水，提高制水的效率和產量。作為優選，還包括鹽池，所述的真空蒸餾器底部連接有向下的水管，該向下的水管另一端與鹽池連通。經過加熱后的海水進入真空蒸餾器中，一部分海水變成水蒸汽后通過水管進入到熱電半導體制冷面，水蒸汽在熱電半導體制冷面冷卻形成純凈水；在真空蒸餾器中的另一部分海水通過向下的水管向下流出，在此過程中，水柱的重力生成容器所需的負壓，從而免于使用真空泵。之所以使用真空蒸餾器，就是為了使海水在遠低于100°C時就可以沸騰，從而降低蒸餾過程的能耗。把從所述的真空蒸餾器中流出的海水引入鹽池曬鹽，增加副業，增加經濟收入。作為優選，還包括蓄電池和充放電控制器，所述的充放電控制器分別通過導線與蓄電池、電加熱器、熱電半導體制冷器、風光互補發電系統、吹風機和紫外線消毒器連接。將多余的電存儲到蓄電池中，實現電能的儲備利用，實現延續不斷的長期穩定的制取純凈水電能的需要。本發明能夠達到如下效果
I、本發明充分的考慮了海島特有的自然環境和自然資源，采用節能環保經濟的綜合方法制取純凈水，不僅使制取的純凈水量大，而且成本較低，為發展海島經濟所需的大量純凈水提供了保障。2、采用了風光互補發電系統和利用熱電半導體制冷器特性來制取純凈水，不僅成本低，而且節能環保。3、利用風能、太陽能的互補性，可以獲得比較穩定的輸出，系統有較高的穩定性和
可靠性。 4、通過合理地設計與匹配，可以基本上由風光互補發電系統供電，很少或基本不用啟動備用電源如柴油機發電機組等，可獲得較好的社會效益和經濟效益。5、能夠廣泛應用于海島綜合制取純凈水技術的作業中。6、淡水來源于空氣和海水，利用海島環境優勢，如風能強、太陽能充足和空氣濕潤的特點，實現海島方便快捷的制造純凈水，井能常年穩定供應。


圖I是本發明的一種作業過程流程圖。圖2是本發明的ー種系統連接結構示意圖。
具體實施例方式下面通過實施例，并結合附圖，對本發明的技術方案作進ー步具體的說明。實施例本實施例的一種海島綜合制水系統，如圖2所示，該海島綜合制水系統包括
充放電控制器I、蓄電池2、風光互補發電系統3、電加熱器4、太陽能集熱器5、熱電半導體致冷器7、真空蒸餾器9、鹽池10、水桶11、雨水采集器12、過濾器13、紫外線消毒器14、導風ロ 15和吹風機16,熱電半導體制冷器包括熱電半導體制冷面8和熱電半導體加熱面6。充放電控制器分別通過導線與蓄電池、電加熱器、熱電半導體制冷器、風光互補發電系統、吹風機和紫外線消毒器連接，風光互補發電系統分別通過導線與電加熱器、熱電半導體制冷器、吹風機和紫外線消毒器連接，電加熱器安裝在太陽能集熱器內壁，太陽能集熱器分別通過水管與熱電半導體加熱面和真空蒸餾器連接，真空蒸餾器分別通過水管與熱電半導體制冷面和鹽池連接，過濾器分別通過水管與熱電半導體制冷面、雨水采集器和紫外線消毒器連接，水桶和紫外線消毒器連接，導風ロ設置在吹風機的風扇前方。真空蒸餾器底部連接有向下的水管，該向下的水管另一端與鹽池連通。熱電半導體制冷面把水蒸汽或潮濕空氣進行冷卻，然后經過過濾器和紫外線消毒器后得到純凈水，流到水桶；雨水采集器把采集到的雨水直接經過過濾器和紫外線消毒器后得到純凈水，流到水桶；熱電半導體致冷器的熱電半導體加熱面用海水來冷卻，在熱電半導體加熱面對海水冷卻的過程中，同時也對海水進行了加熱。加熱的海水流經太陽能集熱器后再流入真空蒸餾器，在真空蒸餾器中的加熱海水會有一部分變成水蒸汽，產生的水蒸汽通過水管進入到熱電半導體致冷器的熱電半導體制冷面冷凝，形成純凈水，流到水桶。真空蒸餾器中沒有蒸發的海水通過連接于真空蒸餾器內下方向下的水管流入到鹽池中曬鹽。利用風光互補發電系統，在電有剩余的時候，可將電能儲存在蓄電池中，在風光互補發電系統產生的電不夠用時，可利用蓄電池向熱電半導體致冷器件供電源。如圖I所示用潮濕空氣制水過程為首先，預處理系統17先用過濾器對潮濕空氣進行預處理，然后用冷卻系統18的熱電半導體制冷面進行冷卻，再用浄化消毒系統19的紫外線消毒器進行消毒，最后得到純凈水流到水桶。電カ供應系統20包括風光互補發電系統和蓄電池。加熱系統21包括真空蒸餾器、電加熱器、太陽能集熱器和熱電半導體加熱面。熱電半導體致冷器的熱電半導體制冷面用于冷卻經過過濾器清除塵埃和顆粒的 潮濕空氣，導風ロ設置在吹風機的風扇前方，以便保證導風ロ始終朝著迎風方向，使空氣中的潮濕空氣冷凝，再經過過濾器、紫外線消毒器，形成純凈水，流到水桶。熱電半導體致冷器的熱電半導體加熱面可用于對水桶中已經形成成的純凈水進行冷卻，形成熱水。由純凈水得到的熱水可以作為生活熱水直接使用，減少了對冷卻了的純浄水的加熱過程，充分利用資源能源，節約使用純凈熱水時候的再次加熱，同時也節省了加熱所需的電能等。用水桶中已經制取的純凈水去冷卻熱電半導體加熱面，不僅得到了海島上生活所需的熱水，同時純凈水對熱電半導體加熱面的腐蝕性也較小，便于設備的長久耐用。如果是下雨天，則把雨水直接經過過濾器、紫外線消毒器，形成純凈水，流到水桶。熱電半導體致冷器的熱電半導體加熱面用海水來冷卻，在熱電半導體加熱面對海水冷卻的過程中，同時也對海水進行了加熱。然后，加熱的海水流經太陽能集熱器(太陽能集熱器類似于太陽能熱水器，陽光不充足吋，采用電加熱器對海水進行加熱)。加熱后的海水流入真空蒸餾器，使加熱海水中的一部分海水變成水蒸汽，產生的水蒸汽通過水管進入到熱電半導體致冷器的熱電半導體制冷面冷凝，形成純凈水。在真空蒸餾器中的海水通過ー根管子向下流，在此過程中，水柱的重力生成容器所需的負壓，從而免于使用真空泵。之所以使用真空蒸餾器，就是為了使海水在遠低于100°C時就可以沸騰，從而降低蒸餾過程的能耗。把從真空蒸餾器中流出來的海水，可引入到鹽池10曬鹽，増加副業，増加經濟收入。在制取純凈水過程中，得到的純凈水，可以用水桶11儲存起來，在需要使用純凈水時候，就可以直接從水桶中取純凈水。用潮濕空氣制取純凈水和用海水制取純凈水，這兩種制水方式，可同時進行，也可單獨進行，根據情況酌情采用。風光互補發電系統比單獨風力發電或光伏發電效果更佳，風光互補發電系統能夠充分的利用風能、太陽能的互補性，可以獲得比較穩定的輸出，系統有較高的穩定性和可靠性；通過合理地設計與匹配，可以基本上由風光互補發電系統供電，很少或基本不用啟動備用電源如柴油機發電機組等，可獲得較好的社會效益和經濟效益。采用熱電制冷器熱電半導體致冷器件，在不需要任何致冷劑的情況下，也能夠連續工作，沒有污染源沒有旋轉部件，不會產生回轉效應，沒有滑動部件，是ー種固體器件，エ作時沒有震動、噪音、壽命長、安裝容易。充分利用半導體致冷器具有的兩種功能，既能致冷，又能加熱，致冷效率一般不高，但致熱效率很高，永遠大于制冷。因此使用一個半導體致冷器件就可以代替分立的加熱系統和致冷系統。充分利用半導體致冷器的電流換能型器件功能，通過輸入電流的控制，可實現高精度的溫度控制，再加上溫度檢測和控制手段，很容易實現遙控、程控、計算機控制，便于組成自動控制系統。充分利用半導體致冷器熱慣性非常小和致冷致熱時間很快的特性，在熱端散熱良好冷端空載的情況下，通電不到一分鐘，致冷器就能達到最大溫差。充分利用半導體致冷器的反向使用就是溫差發電這一特性。半導體致冷器一般適用于中低溫區發電。充分利用半導體致冷器的單個致冷元件相対的功率很小，但組合成電堆，用同類型的電堆串、并聯的方法組合成致冷系統的話，功率就可以做的很大，因此致冷功率可以做到幾毫瓦到上萬瓦的范圍。充分利用半導體致冷器的溫差范圍，從正溫90°C到負溫度130°C都可以實現。
上面結合附圖描述了本發明的實施方式，但實現時不受上述實施例限制，本領域普通技術人員可以在所附權利要求的范圍內做出各種變化或修改。
權利要求
1.一種海島綜合制水系統，其特征在于，包括熱電半導體致冷器、風光互補發電系統、過濾器、紫外線消毒器、雨水采集器、太陽能集熱器、真空蒸餾器和水桶；所述的風光互補發電系統分別與太陽能集熱器、熱電半導體致冷器和紫外線消毒器連接，所述的熱電半導體制冷器包括熱電半導體制冷面和熱電半導體加熱面，所述的太陽能集熱器分別與熱電半導體加熱面和真空蒸餾器連接，所述的熱電半導體制冷面分別與真空蒸餾器和過濾器連接，所述的過濾器與雨水采集器連接，所述的紫外線消毒器分別與過濾器和水桶連接。
2.根據權利要求I所述的ー種海島綜合制水系統，其特征在于，所述的太陽能集熱器內設有電加熱器，所述的電加熱器與風光互補發電系統連接。
3.根據權利要求I或2所述的ー種海島綜合制水系統，其特征在于，所述的熱電半導體制冷面外設有導風口和吹風機，所述的導風ロ設置在吹風機的風扇前方，所述的吹風機與風光互補發電系統連接。
4.根據權利要求3所述的ー種海島綜合制水系統，其特征在于，還包括鹽池，所述的真空蒸餾器底部連接有向下的水管，該向下的水管另一端與鹽池連通。
5.根據權利要求4所述的ー種海島綜合制水系統，其特征在于，還包括蓄電池和充放電控制器，所述的充放電控制器分別與蓄電池、電加熱器、熱電半導體制冷器、風光互補發電系統、吹風機和紫外線消毒器連接。
全文摘要
本發明公開了一種海島綜合制水系統。提供一種能夠充分利用海島獨特的自然環境和自然資源、利用風光互補發電系統和利用熱電半導體制冷器特性于一體、且穩定性和可靠性較高、社會效益和經濟效益較好的一種海島綜合制水系統。風光互補發電系統分別通過導線與太陽能集熱器、熱電半導體致冷器和紫外線消毒器連接，熱電半導體制冷器包括熱電半導體制冷面和熱電半導體加熱面，太陽能集熱器分別通過水管與熱電半導體加熱面和真空蒸餾器連接，熱電半導體制冷面通過水管分別與真空蒸餾器和過濾器連接，過濾器通過水管與雨水采集器連接，紫外線消毒器分別通過水管與過濾器和水桶連接。本發明主要用于海島綜合制取純凈水的技術中。
文檔編號E03B3/02GK102690007SQ201210069009
公開日2012年9月26日 申請日期2012年3月15日 優先權日2012年3月15日
發明者傅光明, 周楓, 季建, 於斌, 王維倫, 肖紅文, 鄭斌, 鐘明杰, 陸阿定 申請人:浙江省海洋開發研究院