一種光熱光伏一體化利用的消毒裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種太陽能消毒系統(tǒng)，具體涉及一種光熱光伏一體化利用的消毒
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]高溫高壓消毒裝置通過產(chǎn)生高壓蒸汽來殺滅細(xì)菌，真菌等微生物，是目前最可靠、應(yīng)用最普遍的物理滅菌法。這其中蒸汽的高溫能使微生物的蛋白質(zhì)(例如各種酶)變性或者凝固，導(dǎo)致蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)改變并最終喪失生理功能。由此微生物的新陳代謝無法正常進(jìn)行而被殺滅，從而達(dá)到消毒的目的。另外由于水的沸點(diǎn)隨氣壓增加而增大，因此在高壓下能產(chǎn)生溫度高于100攝氏度的極熱蒸汽，從而增加殺菌效果。除此以外，高壓還可以增加蒸汽對(duì)微生物的穿透力，造成微生物細(xì)胞膜破裂，使其體內(nèi)生物化學(xué)組分外流最終造成細(xì)胞損傷。
[0003]在自然災(zāi)害發(fā)生時(shí)，常常伴隨著長時(shí)間，大面積的電力中斷。面對(duì)眾多搶險(xiǎn)救災(zāi)的任務(wù)，如何在電力中斷的情況下進(jìn)行有效的消毒滅菌操作成為困擾廣大救災(zāi)人員的一個(gè)難題。太陽能作為一種無處不在的能源，既能轉(zhuǎn)化成為熱能，又能轉(zhuǎn)化成為電能，毫無疑問為解決這一難題提供了一種可靠的選項(xiàng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種光熱光伏一體化利用的消毒裝置，以便在缺乏甚至中斷電力供應(yīng)的情況，可以有效地將太陽能轉(zhuǎn)化成其他能量形式并最終達(dá)到殺菌消毒的功效。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種光熱光伏一體化利用的消毒裝置，包括消毒系統(tǒng)3，與消毒系統(tǒng)3連接的光熱系統(tǒng)I和光伏系統(tǒng)2 ;所述光熱系統(tǒng)I包括通過輸水管道Ic相連接的儲(chǔ)水罐Ia和真空集熱管組Ib ;所述光伏系統(tǒng)2包括通過電導(dǎo)線2b相連接的太陽能電池組件2a和蓄電池組件2c ;所述消毒系統(tǒng)3包括相連接的高壓泵3a和滅菌腔室3b，滅菌腔室3b內(nèi)設(shè)置有電加熱裝置3c ;所述光熱系統(tǒng)I的真空集熱管組Ib通過熱水管道4與消毒系統(tǒng)3的滅菌腔室3b連通；所述光伏系統(tǒng)2的太陽能電池組件2a和蓄電池組件2c均通過電導(dǎo)線5與消毒系統(tǒng)3的高壓泵3a和滅菌腔室3b內(nèi)的電加熱裝置3c連接；一方面利用光熱系統(tǒng)I將太陽能轉(zhuǎn)換成熱能，并將升溫后的高溫水提供給消毒系統(tǒng)3 ;另一方面利用光伏系統(tǒng)2將太陽能轉(zhuǎn)換成電能，并將產(chǎn)生的電能提供給消毒系統(tǒng)3的高壓泵3a和電加熱裝置3c。
[0007]所述滅菌腔室3b的頂蓋3g上設(shè)置有排氣安全閥3e，底部連接有廢液排出管道3d，所述滅菌腔室3b上還設(shè)置有壓力表3f。
[0008]所述熱水管道4的管壁應(yīng)采用絕熱保溫材料。
[0009]所述儲(chǔ)水罐Ia采用不銹鋼或者塑料儲(chǔ)水罐。
[0010]所述太陽能電池組件2a采用晶硅太陽能電池或者薄膜太陽能電池。[0011 ] 所述蓄電池組件2c采用鉛酸蓄電池，鎳氫蓄電池或者鋰離子電池。
[0012]和現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型具備如下優(yōu)點(diǎn):
[0013]1、將太陽能光熱和光伏兩種利用方式相互結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了太陽能熱利用和太陽能電利用的雙向利用。一方面利用光熱系統(tǒng)將太陽能轉(zhuǎn)換成熱能，并將升溫后的高溫水提供給消毒系統(tǒng)。另一方面利用光伏系統(tǒng)將太陽能轉(zhuǎn)換成電能。產(chǎn)生的電能一邊對(duì)消毒系統(tǒng)的高溫水繼續(xù)加熱產(chǎn)生高溫蒸汽，同時(shí)也供給高壓泵產(chǎn)生高壓。由于水的沸點(diǎn)隨壓強(qiáng)的增加而增大，高壓情況下能產(chǎn)生更高溫的蒸汽，從而加強(qiáng)滅菌效果。
[0014]2、通過光熱系統(tǒng)對(duì)進(jìn)入滅菌腔室的水預(yù)先加熱，減少甚至在某些情況下消除了腔室內(nèi)電加熱裝置的使用需求。由此極大地緩解了光伏系統(tǒng)的太陽能電池組件和蓄電池的負(fù)荷，從而減小了光伏系統(tǒng)的規(guī)模。
[0015]3、可以將系統(tǒng)閑置時(shí)太陽能電池組件產(chǎn)生的電能儲(chǔ)存在蓄電池組。蓄電池組可以在系統(tǒng)工作時(shí)與太陽能電池組件一起為消毒系統(tǒng)供電，達(dá)到穩(wěn)定電力供應(yīng)的目的。
[0016]4、本實(shí)用新型的另外一個(gè)特點(diǎn)是，即使在光熱系統(tǒng)無法工作的情況下，也可以將未加熱的冷水從儲(chǔ)水罐中直接導(dǎo)入滅菌腔室。通過光伏系統(tǒng)給腔室內(nèi)的電加熱裝置供電來產(chǎn)生高溫水。然而，光伏系統(tǒng)的電加熱升溫的效率將遠(yuǎn)不如光熱系統(tǒng)的直接熱升溫。這是因?yàn)楣鉄嵯到y(tǒng)可以直接將光能轉(zhuǎn)換成熱能，而光伏系統(tǒng)則必須采用光-電-熱的轉(zhuǎn)換流程。這種非直接的轉(zhuǎn)換流程會(huì)極大地降低效率，增加損耗。即使不考慮光伏系統(tǒng)從電能到熱能轉(zhuǎn)換過程中的損耗，光熱系統(tǒng)的光-熱轉(zhuǎn)換效率一般也優(yōu)于光伏系統(tǒng)的光-電轉(zhuǎn)換效率。光熱技術(shù)(例如使用太陽能集熱管的熱水器)在日常生活中也已經(jīng)廣泛地用于加熱水，具有技術(shù)成熟的優(yōu)點(diǎn)。原則上講，光熱技術(shù)和光伏技術(shù)都可以用于產(chǎn)生熱能和電能。但是在當(dāng)前的科技水平下，前者的產(chǎn)熱效率更高，后者的發(fā)電效率更高。本實(shí)用新型有效地將太陽能光熱和光伏兩種利用方式相互結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了太陽能熱利用和太陽能電利用的雙向利用，從而更為有效的利用太陽能資源。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型光熱光伏一體化利用的消毒裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2本實(shí)用新型光熱光伏一體化利用的消毒裝置的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0020]如圖1所示，本實(shí)用新型一種光熱光伏一體化利用的消毒裝置，包括消毒系統(tǒng)3，與消毒系統(tǒng)3連接的光熱系統(tǒng)I和光伏系統(tǒng)2 ;所述光熱系統(tǒng)I包括通過輸水管道Ic相連接的儲(chǔ)水罐Ia和真空集熱管組Ib ;所述光伏系統(tǒng)2包括通過電導(dǎo)線2b相連接的太陽能電池組件2a和蓄電池組件2c ;太陽能電池組件2a既可以通過電導(dǎo)線5給消毒系統(tǒng)3提供電能，也可以通過電導(dǎo)線2b給蓄電池組2c儲(chǔ)電；所述消毒系統(tǒng)3包括相連接的高壓泵3a和滅菌腔室3b，滅菌腔室3b內(nèi)設(shè)置有電加熱裝置3c ;所述光熱系統(tǒng)I的真空集熱管組Ib通過熱水管道4與消毒系統(tǒng)3的滅菌腔室3b連通；所述光伏系統(tǒng)2的太陽能電池組件2a和蓄電池組件2c均通過電導(dǎo)線5與消毒系統(tǒng)3的高壓泵3a和滅菌腔室3b內(nèi)的電加熱裝置3c連接；一方面利用光熱系統(tǒng)I將太陽能轉(zhuǎn)換成熱能，并將升溫后的高溫水提供給消毒系統(tǒng)3 ;另一方面利用光伏系統(tǒng)2將太陽能轉(zhuǎn)換成電能，并將產(chǎn)生的電能提供給消毒系統(tǒng)3的高壓泵3a和電加熱裝置3c。
[0021]所述滅菌腔室3b的頂蓋3g上設(shè)置有排氣安全閥3e，底部連接有廢液排出管道3d，所述滅菌腔室3b上還設(shè)置有壓力表3f。滅菌腔室3b是高溫高壓消毒進(jìn)行的場所，使用結(jié)束后滅菌腔室3b中的水可以通過廢液排出管道3d清空，高壓泵3a通過光伏系統(tǒng)2供應(yīng)的電能給滅菌腔室3b提供高壓，電加熱裝置3c通過光伏系統(tǒng)2提供的電能進(jìn)一步加熱光熱系統(tǒng)I輸送到滅菌腔室的高溫水，強(qiáng)化殺菌效果。排氣安全閥3e用于釋放超過額定標(biāo)準(zhǔn)的壓力。
[0022]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，所述熱水管道4的管壁應(yīng)采用絕熱保溫材料。減小熱水輸送過程中與外界環(huán)境中空氣的熱交換。
[0023]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，所述儲(chǔ)水罐Ia采用不銹鋼或者塑料儲(chǔ)水罐。
[0024]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，所述太陽能電池組件2a可選用晶硅太陽能電池或者薄膜太陽能電池。所述蓄電池組件2c采用鉛酸蓄電池，鎳氫蓄電池或者鋰離子電池(俗稱鋰電池)。
[0025]如圖2所示，整個(gè)裝置的流程包括:一方面利用光熱系統(tǒng)將太陽能轉(zhuǎn)換成熱能，并將升溫后的高溫水提供給消毒系統(tǒng)。另一方面利用光伏系統(tǒng)將太陽能轉(zhuǎn)換成電能。產(chǎn)生的電能一邊對(duì)消毒系統(tǒng)的高溫水繼續(xù)加熱產(chǎn)生高溫蒸汽，同時(shí)也供給高壓泵產(chǎn)生高壓。由于水的沸點(diǎn)隨壓強(qiáng)的增加而增大，高壓情況下能產(chǎn)生更高溫的蒸汽，從而加強(qiáng)滅菌效果。
[0026]以上所述僅為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施范例而已，并不用于限制本實(shí)用新型。對(duì)于本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光熱光伏一體化利用的消毒裝置，其特征在于:包括消毒系統(tǒng)(3)，與消毒系統(tǒng)(3)連接的光熱系統(tǒng)(I)和光伏系統(tǒng)(2); 所述光熱系統(tǒng)(I)包括通過輸水管道(Ic)相連接的儲(chǔ)水罐(Ia)和真空集熱管組(Ib)； 所述光伏系統(tǒng)(2)包括通過電導(dǎo)線(2b)相連接的太陽能電池組件(2a)和蓄電池組件(2c)； 所述消毒系統(tǒng)(3)包括相連接的高壓泵(3a)和滅菌腔室(3b)，滅菌腔室(3b)內(nèi)設(shè)置有電加熱裝置(3c)； 所述光熱系統(tǒng)(I)的真空集熱管組(Ib)通過熱水管道(4)與消毒系統(tǒng)(3)的滅菌腔室(3b)連通；所述光伏系統(tǒng)(2)的太陽能電池組件(2a)和蓄電池組件(2c)均通過電導(dǎo)線(5)與消毒系統(tǒng)(3)的高壓泵(3a)和滅菌腔室(3b)內(nèi)的電加熱裝置(3c)連接；一方面利用光熱系統(tǒng)(I)將太陽能轉(zhuǎn)換成熱能，并將升溫后的高溫水提供給消毒系統(tǒng)(3);另一方面利用光伏系統(tǒng)⑵將太陽能轉(zhuǎn)換成電能，并將產(chǎn)生的電能提供給消毒系統(tǒng)⑶的高壓泵(3a)和電加熱裝置(3c) ο2.根據(jù)權(quán)利要求1所述光熱光伏一體化利用的消毒裝置，其特征在于:所述滅菌腔室(3b)的頂蓋(3g)上設(shè)置有排氣安全閥(3e)，底部連接有廢液排出管道(3d)，所述滅菌腔室(3b)上還設(shè)置有壓力表(3f)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述光熱光伏一體化利用的消毒裝置，其特征在于:所述熱水管道(4)的管壁應(yīng)采用絕熱保溫材料。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述光熱光伏一體化利用的消毒裝置，其特征在于:所述儲(chǔ)水罐(Ia)采用不銹鋼或者塑料儲(chǔ)水罐。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述光熱光伏一體化利用的消毒裝置，其特征在于:所述太陽能電池組件(2a)采用晶硅太陽能電池或者薄膜太陽能電池。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述光熱光伏一體化利用的消毒裝置，其特征在于:所述蓄電池組件(2c)采用鉛酸蓄電池，鎳氫蓄電池或者鋰離子電池。
【專利摘要】一種光熱光伏一體化利用的消毒裝置，包括消毒系統(tǒng)，與消毒系統(tǒng)連接的光熱系統(tǒng)和光伏系統(tǒng)；光熱系統(tǒng)包括通過輸水管道連接的儲(chǔ)水罐和真空集熱管組；光伏系統(tǒng)包括通過電導(dǎo)線連接的太陽能電池組件和蓄電池組件；消毒系統(tǒng)包括相連的高壓泵和滅菌腔室，滅菌腔室內(nèi)設(shè)有電加熱裝置；光熱系統(tǒng)的真空集熱管組通過熱水管道與消毒系統(tǒng)的滅菌腔室連通；光伏系統(tǒng)的太陽能電池組件和蓄電池組件均與消毒系統(tǒng)的高壓泵和滅菌腔室內(nèi)的電加熱裝置連接；一方面利用光熱系統(tǒng)將太陽能轉(zhuǎn)換成熱能，并將升溫后的高溫水提供給消毒系統(tǒng)；另一方面利用光伏系統(tǒng)將太陽能轉(zhuǎn)換成電能，并將產(chǎn)生的電能提供給消毒系統(tǒng)的高壓泵和電加熱裝置；本實(shí)用新型有效地將太陽能轉(zhuǎn)化成其他能量形式并最終達(dá)到殺菌消毒的功效。
【IPC分類】A61L2/07
【公開號(hào)】CN204709444
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520320760
【發(fā)明人】楊洋, 秦校軍, 王一丹, 趙志國, 鄔俊波
【申請(qǐng)人】中國華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司, 中國華能集團(tuán)公司
【公開日】2015年10月21日
【申請(qǐng)日】2015年5月18日