基于太阳能光热驱动的空气制水系统及其工作方法与流程

本发明属于光伏应用，具体涉及一种基于太阳能光热驱动的空气制水系统及其工作方法。

背景技术：

1、随着淡水资源的减少，为了生存，人们必须改变用水方式，在节约用水和循环用水的同时，还需要采用有效方式进行制水。因此就产生了空气制水装置，空气制水装置是利用大气中的水蒸气进行收集和处理，最终将其转化为饮用水的设备。它主要由收集器、压缩机、冷凝器、滤芯和水箱等组成。通过将空气中的水蒸气收集到收集器中，然后经过压缩、冷凝、过滤等处理，去除杂质和污染物，最终生成纯净水。这种设备的优点是适用于任何地方，没有地区限制，且对当地水资源几乎没有影响。

2、目前市场上已有空气制水机，但都是利用普通商用单相交流电源来驱动，能耗较高。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于太阳能光热驱动的空气制水系统及其工作方法，以解决现有技术中利用单相交流电源驱动制水能耗较高的问题。

2、为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：一种基于太阳能光热驱动的空气制水系统，包括：壳体，所述壳体设有进风口和出风口；所述壳体外侧设有光伏板，所述壳体内设有空气制水机；

3、所述光伏板用于向所述空气制水机提供电能与热能；

4、所述空气制水机包括吸湿材料部件、光照传感器和控制器，所述吸湿材料部件、光照传感器分别与所述控制器连接；

5、当所述光照传感器采集的辐射强度低于预设阈值时，所述控制器启动所述吸湿材料部件进行空气吸附至达到饱和状态，当所述光照传感器采集的辐射强度高于预设阈值时，关闭所述吸湿材料部件，并关闭所述进风口和出风口以封闭所述壳体，使得所述吸湿材料部件吸附的水蒸气受热脱附并冷凝为液态水。

6、进一步的，所述吸湿材料部件，包括：

7、相变蓄热层、吸附床和冷凝集水器；

8、所述相变蓄热层设置在所述光伏板下面，用于将所述光伏板吸收的热量传递至所述吸附床；

9、所述吸附床设置在所述相变蓄热层与所述冷凝集水器之间，用于吸附空气中的水蒸气；

10、所述冷凝集水器设置在所述壳体内远离所述光伏板的一侧，用于收集所述吸附床受热脱附的水蒸气冷凝成的液态水；

11、其中，所述相变蓄热层与所述吸附床构成吸附腔体，所述吸附床与所述冷凝集水器构成脱附腔体。

12、进一步的，所述吸湿材料部件，还包括：

13、吸附风机和吸附风槽；

14、所述吸附风槽设置的所述进风口处，用于使得空气进入吸附腔体；

15、所述吸附风机与所述控制器连接。

16、进一步的，还包括：

17、雨水收集器，用于收集雨水；

18、集水箱，用于收集水蒸气冷凝成的液态水。

19、进一步的，所述空气制水机还包括：

20、第一温度传感器，用于采集环境温度；

21、第二温度传感器，用于采集脱附腔体内的水蒸气温度；

22、所述第一温度传感器、第二温度传感器分别与所述控制器连接。

23、进一步的，所述空气制水机还包括：

24、第一水流传感器，用于检测水蒸气冷凝成的液态水的水量；

25、第二水流传感器，用于检测雨水收集器的集水量；

26、所述第一水流传感器、第二水流传感器分别与所述控制器连接。

27、进一步的，所述吸附床采用碳化物和水凝胶复合材料制成。

28、进一步的，所述光伏板采用

29、晶体硅太阳能电池板。

30、本申请实施例提供一种基于太阳能光热驱动的空气制水系统的工作方法，包括：

31、利用光照传感器采集太阳光的辐射强度，将所述辐射强度与预设阈值进行对比；

32、当所述辐射强度低于预设阈值时，控制器启动吸湿材料部件进行空气吸附至达到饱和状态；

33、当所述辐射强度高于预设阈值时，关闭所述吸湿材料部件，并关闭吸湿材料部件所在壳体的进风口和出风口，以封闭所述壳体，使得所述吸湿材料部件吸附的水蒸气受热脱附并冷凝为液态水。

34、进一步的，当辐射强度高于第一预设值时，脱附腔体内水蒸气温度相比环境温度高第一预设温度值；

35、当辐射强度高于第二预设值时，脱附腔体内水蒸气温度相比环境温度高第二预设温度值；

36、当辐射强度高于第三预设值时，脱附腔体内水蒸气温度相比环境温度高第三预设温度值。

37、本发明采用以上技术方案，能够达到的有益效果：

38、本申请中利用光伏板为空气制水机提供电源和热源，当光照传感器采集的辐射强度低于预设阈值时，控制器启动吸湿材料部件进行空气吸附至达到饱和状态，当光照传感器采集的辐射强度高于预设阈值时，关闭吸湿材料部件，并封闭所壳体，使得吸湿材料部件吸附的水蒸气受热脱附并冷凝为液态水，实现再生能源驱动，节省成本。

技术特征：

1.一种基于太阳能光热驱动的空气制水系统，其特征在于，包括：壳体，所述壳体设有进风口和出风口；所述壳体外侧设有光伏板，所述壳体内设有空气制水机；

2.根据权利要求1所述的基于太阳能光热驱动的空气制水系统，其特征在于，所述吸湿材料部件，包括：相变蓄热层、吸附床和冷凝集水器；

3.根据权利要求2所述的基于太阳能光热驱动的空气制水系统，其特征在于，所述吸湿材料部件，还包括：

4.根据权利要求1所述的基于太阳能光热驱动的空气制水系统，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求1所述的基于太阳能光热驱动的空气制水系统，其特征在于，所述空气制水机还包括：

6.根据权利要求4所述的基于太阳能光热驱动的空气制水系统，其特征在于，所述空气制水机还包括：

7.根据权利要求1所述的基于太阳能光热驱动的空气制水系统，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的基于太阳能光热驱动的空气制水系统，其特征在于，所述光伏板采用

9.一种基于太阳能光热驱动的空气制水系统的工作方法，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，

技术总结
本发明公开了一种基于太阳能光热驱动的空气制水系统及其工作方法，所述系统包括壳体，壳体外侧光伏板，壳体内设有空气制水机；光伏板向空气制水机提供电能与热能；空气制水机包括吸湿材料部件、光照传感器和控制器，当光照传感器采集的辐射强度低于预设阈值时，控制器启动吸湿材料部件进行空气吸附至达到饱和状态，当光照传感器采集的辐射强度高于预设阈值时，关闭吸湿材料部件，并封闭所壳体，使得吸湿材料部件吸附的水蒸气受热脱附并冷凝为液态水。本发明利用光伏板为空气制水机提供电源，同时还能够为空气制水机提供热源，在辐射强度高于预设阈值时进行吸附，辐射强度低于预设阈值时进行脱附，并冷凝为液态水，实现再生能源驱动，节省成本。

技术研发人员：林腾宇,赛义夫,汪林,朱凯旋
受保护的技术使用者：弘润清源（北京）科技有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19