一种在半干旱无水源的盐碱地区利用野生盐生植物提取淡水的装置

摘要

本发明公开了一种在半干旱无水源的盐碱地区利用野生盐生植物提取淡水的装置，包括覆盖盐生植物的透明塑料箱，所述透明塑料箱顶部设置有透明塑料罩，所述透明塑料罩内部设置有冷凝组件，所述透明塑料箱底部和地面接触的地方有橡胶密封条使透明塑料箱形成相对密闭的空间，本发明通过设置了冷凝组件，通过低于环境露点温度的半导体制冷片与箱内含有植物蒸腾水分的空气接触，使空气中的水分冷凝成液态水，半导体制冷片的散热端通过带有风扇的热管散热器进行散热，保证半导体制冷片的稳定性，设置了太阳能供电系统对热管散热器和半导体制冷片进行供电，保证装置在太阳下的持续工作能力，一定程度解决了淡水提取装置结构复杂，生产成本较高的问题。

说明书

技术领域

本发明涉及淡水提取技术领域，具体为一种在半干旱无水源的盐碱地区利用野生盐生植物提取淡水的装置。

背景技术

植物的蒸腾作用是指水分从活的植物体表面(主要是叶子)以水蒸气状态散失到大气中的过程。蒸腾作用是一种复杂的生理过程，不仅受外界环境条件的影响，而且还受植物本身的调节和控制。其主要过程为：土壤中的水分→根毛→根内导管→茎内导管→叶内导管→气孔→大气。影响蒸腾作用的因素主要包括内部因素(如气孔的频度、大小和开度等)和外部因素(光照强度、温度、湿度以及风速等)两方面，某些植物的蒸腾速率在适宜的条件下可高达250g/m

我国是盐碱地大国，盐碱地总面积排世界第三位。在我国半干旱的盐碱地区存在多种适宜当地环境生长的盐生植物，如碱蓬、盐地碱蓬、獐茅等，其发达的根系能够深入地下源源不断地吸收利用地下咸水资源。现有的淡水提取装置结构复杂，生产成本较高，缺少用植物蒸腾提取淡水的装置，因此，我们提出一种在半干旱无水源的盐碱地区利用野生盐生植物提取淡水的装置，提取的淡水经灭菌处理后可供人直接饮用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在半干旱无水源的盐碱地区利用野生盐生植物提取淡水的装置，设置了冷凝组件和冷凝水收集组件，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种在半干旱无水源的盐碱地区利用野生盐生植物提取淡水的装置，包括透明塑料箱，所述透明塑料箱顶部设置有透明塑料罩，所述透明塑料箱两侧内表面设置有冷凝组件，所述透明塑料箱底部固定有橡胶密封条，所述冷凝组件上设置有冷凝水收集组件，所述装置配套有太阳能供电系统，所述透明塑料箱顶部安装有对流风扇，所述透明塑料箱内设置有冷凝水收集组件。

优选的，所述冷凝组件包括热管散热器和半导体制冷片，所述透明塑料箱表面对称设置有半导体制冷片，所述半导体制冷片制冷端设置于透明塑料箱内部，所述半导体制冷片散热端设置于透明塑料箱外部，所述半导体制冷片散热端固定连接有热管散热器。

优选的，所述冷凝水收集组件包括收集槽、流通孔、连通管和收集箱，所述透明塑料箱内部对称设置有收集槽，所述收集槽一侧开设有流通孔，所述透明塑料箱一侧固定连通有与流通孔相匹配的连通管，所述连通管一端固定连通有收集箱。

优选的，所述太阳能供电系统分别用于对热管散热器的风扇和半导体制冷片以及对流风扇供电，所述热管散热器的散热座固定连接于半导体制冷片的散热端居中位置。

优选的，所述收集箱表面便有刻度线，所述收集箱容量为升。

优选的，所述太阳能供电系统具体设置为太阳能直流电供电系统，所述太阳能供电系统由太阳能电池板、充电控制器、逆变器和蓄电池共同组成，所述热管散热器的风扇和半导体制冷片以及对流风扇均与蓄电池的输出端连接。

优选的，所述热管散热器由密封管、吸液芯和蒸汽通道组成，吸液芯环绕在密封管的管壁上，浸有能挥发的饱和液体，所述能挥发的饱和液体采用蒸馏水、氨、甲醇或丙酮中的一种或多种。

优选的，所述半导体制冷片由若干组N型半导体和P型半导体之颗粒互相排列而成，而NP之间以导体相连接而成一完整线路，在由两片陶瓷片进行封装，所述导体采用铜或铝中的一种或者多种混合物。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过设置了冷凝组件，通过半导体制冷片与空气接触，空气接触半导体制冷片制冷端冷凝成水，半导体制冷片的散热端通过安装有风扇的热管散热器进行散热，提高了散热效率保证半导体制冷片工作的稳定性，塑料箱顶部安装的对流小风扇增加了箱内空气的流动性提高了对植物蒸腾水分的冷凝效率，设置了太阳能供电系统对热管散热器风扇和半导体制冷片以及对流风扇进行供电，保证装置在太阳下的持续工作能力，一定程度解决了淡水提取装置结构复杂，生产成本较高的问题；

2、本发明通过设置了收集组件，通过收集槽对冷凝组件产生的冷凝水进行收集，通过连通管将冷凝水送入收集箱内，解决了在半干旱无水源的盐碱地区利用野生盐生植物提取淡水装置的空缺。

附图说明

图1为本发明的收集组件立体结构示意图；

图2为本发明的散热组件立体结构示意图；

图3为本发明的主视结构示意图。

图中：1、透明塑料箱；2、透明塑料罩；4、太阳能供电系统；5、橡胶密封条；10、冷凝组件；1001、热管散热器；1002、半导体制冷片；11、冷凝水收集组件；1101、收集槽；1102、流通孔；1103、连通管；1104、收集箱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种在半干旱无水源的盐碱地区利用野生盐生植物提取淡水的装置，包括透明塑料箱1，透明塑料箱1顶部设置有透明塑料罩2，透明塑料箱1两侧内表面设置有冷凝组件10。

冷凝组件10包括热管散热器1001和半导体制冷片1002，透明塑料箱1 表面对称设置有半导体制冷片1002，半导体制冷片1002制冷端设置于透明塑料箱1内部，半导体制冷片1002散热端设置于透明塑料箱1外部，半导体制冷片1002散热端固定连接有热管散热器1001。太阳能供电系统4分别与热管散热器1001的风扇和半导体制冷片1002以及对流风扇电线连接，热管散热器1001的散热座固定连接于半导体制冷片1002的散热端居中位置。

其中，半导体制冷片1002由若干组N型半导体和P型半导体之颗粒互相排列而成，而NP之间以一般的导体相连接而成一完整线路，通常是铜、铝或其他金属导体，最后由两片陶瓷片像夹心饼干一样夹起来，陶瓷片必须绝缘且导热良好；

半导体重要的特性是在一定数量的某种杂质渗入半导体之后，不但能大大加大导电能力，而且可以根据掺入杂质的种类和数量制造出不同性质、不同用途的半导体；将一种杂质掺入半导体后，会放出自由电子，这种半导体称为N型半导体；

P型半导体，是靠“空穴”来导电；在外电场作用下“空穴”流动方向和电子流动方向相反，即“空穴”由正极流向负极。

半导体制冷片1002不仅需要N型和P型半导体特性，还要根据掺入的杂质改变半导体的温差电动势率，导电率和导热率使这种特殊半导体能满足制冷的材料。

其中，热管散热器1001由密封管、吸液芯和蒸汽通道组成，吸液芯环绕在密封管的管壁上，浸有能挥发的饱和液体，能挥发的饱和液体采用蒸馏水、氨、甲醇或丙酮中的一种或多种；

热管散热器1001运行时，其蒸发段吸收热源产生的热量，使其吸液芯管中的液体沸腾化成蒸汽，带有热量的蒸汽就从热管散热器的蒸发段向其冷却段移动，当蒸汽把热量传给冷却段后，蒸汽就冷凝成液体，冷凝的液体便通过管壁上吸液芯的毛细管作用返回到蒸发段，如此重复上述循环过程不断地散热，散热器的热阻是由材料的导热性和体积内的有效面积决定的。实体铝或铜散热器在体积达到0.006m

冷凝水收集组件11包括收集槽1101、流通孔1102、连通管1103和收集箱1104，透明塑料箱1内部对称设置有收集槽1101，收集槽1101一侧开设有流通孔1102，透明塑料箱1一侧固定连通有与流通孔1102相匹配的连通管 1103，连通管1103一端固定连通有收集箱1104。收集箱1104表面便有刻度线，收集箱1104容量为4升，通过收集箱1104来收集冷凝水，收集箱1104 与连通管1103插接，可以随时取用冷凝水，方便快捷。

透明塑料箱1底部固定有橡胶密封条5，冷凝组件10上设置有冷凝水收集组件11，装置配套有太阳能供电系统4，透明塑料箱1顶部安装有对流风扇，增加箱内空气的流动性提高了对植物蒸腾水分的冷凝效率。通过太阳能供电系统4来进行供电，保证持续工作能力；

太阳能供电系统4具体设置为太阳能直流电供电系统，太阳能供电系统4 由太阳能电池板、充电控制器、逆变器和蓄电池共同组成，热管散热器1001 的风扇和半导体制冷片1002以及对流风扇均与蓄电池的输出端连接；

逆变器核心是逆变开关电路，简称为逆变电路。该电路通过电力电子开关的导通与关断，来完成逆变的功能。电力电子开关器件的通断，需要一定的驱动脉冲，这些脉冲可能通过改变一个电压信号来调节。产生和调节脉冲的电路通常称为控制电路或控制回路。逆变装置的基本结构，除上述的逆变电路和控制电路外，还有保护电路、输出电路、输入电路、输出电路；

逆变器不只具有直交流变换功用，还具有最大限制地发扬太阳电池功能的功用和系统毛病维护功用。归结起来有主动运转和停机功用、最大功率跟踪节制功用、防独自运转功用、主动电压调整功用、直流检测功用、直流接地检测功用，简略引见主动运转和停机功用及最大功率跟踪节制功用：

1主动运转和停机功用：早晨日出后，太阳辐射强度逐步加强，太阳电池的输出也随之增大，当到达逆变器任务所需的输出功率后，逆变器即主动开端运转，进入运转后，逆变器便每时每刻看管太阳电池组件的输出，只需太阳电池组件的输出功率大于逆变器任务所需的输出功率，逆变器就继续运转；直到日落停机，即便阴雨天逆变器也能运转，当太阳电池组件输出变小，逆变器输出接近0时，逆变器便构成待机形态；

2最大功率跟踪节制功用：太阳电池组件的输出是随太阳辐射强度和太阳电池组件本身温度而转变的，别的因为太阳电池组件具有电压随电流增大而下降的特征，因而存在能获取最大功率的最佳任务点，太阳辐射强度是转变着的，明显最佳任务点也是在转变的，相关于这些转变，一直让太阳电池组件的任务点处于最大功率点，系统一直从太阳电池组件获取最大功率输出，这种节制就是最大功率跟踪节制，太阳能发电系统用的逆变器的最大特点就是包罗了最大功率点跟踪这一功用。

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。