一種自然熱交換空氣造水裝置及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種自然熱交換空氣造水裝置，該裝置至少包括引水機構(1)、凝水機構(2)和供電機構；所述的引水機構(1)用于將低溫海水送至凝水機構(2)內的海水管路內；所述的凝水機構(2)由引風裝置(13)和凝水器(14)組成，所述的引風裝置(13)用于將濕熱空氣引入凝水器(14)風道內，凝水器(14)作為凝水媒介使得引入的濕熱空氣被海水冷卻產生冷凝水；供電機構為整個裝置供應電能。一種包括該造水裝置的造水系統(tǒng)，還包括防波堤、匯管、集輸水管、淡水處理和生產作業(yè)平臺、外輸管線、單點系泊裝置。通過自然界不同物質的溫度差產生冷凝水，節(jié)約了能源，實現規(guī)?；罅吭焖艺麄€裝置可設置于海上，節(jié)約土地。
【專利說明】
一種自然熱交換空氣造水裝置及系統(tǒng)
技術領域
[0001]本實用新型涉及冷凝水設備領域，尤其是一種自然熱交換空氣造水裝置及系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]人類社會淡水資源日益匱乏，如何大量高效獲取淡水顯得尤為重要。陸地淡水根本上來自海洋蒸發(fā)的水蒸氣帶來的降雨。全球約71 %的面積是海洋，全球每年海水蒸發(fā)量約為36萬立方公里，其中有83%以上，約30萬立方公里，形成海洋降雨回到海洋。全球海洋年降水量是世界可利用淡水儲量10.46萬立方公里的三倍左右。按全球70億人口人均每年2000立方米淡水消耗量計算，全球年均用水1.4萬立方公里，僅為全球海洋年降雨量的4.67%。因此，如何有效利用海上的濕熱空氣大量制造淡水，對解決沙漠綠化用水，城市用水短缺，荒島開發(fā)用水以及未來建設海上人工浮島用水等問題有著非常積極的意義。
[0003]空氣造水機都是應用低溫冷凝原理來獲取空氣中的淡水。一種是通過制冷設備，制造冷凝流體，如中國專利，專利號為Z1200920003903.X，公開了一種空氣造水機，至少包括:引風單元，用于將空氣引入至低溫凝水單元;低溫凝水單元，由制冷模塊和凝水媒質模塊組成，其中，所述的制冷模塊用于至少將凝水媒質模塊表面的溫度降低至預定溫度，凝水媒質單元作為載體和凝結物將空氣中的水蒸汽凝結。采用上述結構，通過引風單元將空氣引至凝水媒質模塊上，而由于凝水媒質模塊上的溫度已被制冷模塊降低至凝結溫度以下，因此，“熱”空氣中的水蒸汽在遇到“低溫”的凝水媒質模塊時會在凝水媒質模塊上產生凝結，從而產生凝結水。由于采用了制冷模塊進行制冷，制冷模塊需要消耗大量能源產生低溫流體，制冷模塊散熱困難，且空氣的飽和度，即空氣的相對濕度不夠等都是制約造水量和造水效率的關鍵因素。另一種是對海水進行加熱蒸發(fā)，獲取冷凝水。兩種制造淡水的方法都需要外界提供大量的能量，且需要在海邊大規(guī)模建設工廠，技術成本較高。

【發(fā)明內容】

[0004]為了解決現有技術存在的制冷模塊在制冷過程中消耗大量能量，且散熱困難的問題，本實用新型提供了一種自然熱交換空氣造水裝置及系統(tǒng)，其通過自然界不同物質的溫度差產生冷凝水，節(jié)約了能源。
[0005]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案為:該裝置至少包括引水機構、凝水機構和供電機構；引水機構用于將低溫海水送至凝水機構內的海水管路內；凝水機構由引風裝置和凝水器組成，所述的引風裝置用于將濕熱空氣引入凝水器風道內，凝水器作為凝水媒介使得引入的濕熱空氣被海水冷卻產生冷凝水;供電機構為整個裝置供應電能。
[0006]作為優(yōu)選，該裝置還包括浮體機構，所述的浮體機構為整個裝置提供浮力和支撐；浮體機構主體為多個艙室構成的中空圓柱筒，包括提供浮力的水密艙、存儲淡水的淡水艙和引水栗艙;浮體機構的中心為隔熱水管通道;水密艙在下，淡水艙在上;浮體機構底部四周設有系泊機構。
[0007]作為優(yōu)選，引水栗艙位于淡水艙上部，引水栗艙中設置有引水栗，電池和電控柜；引水栗艙甲板中部安裝管狀支柱，從栗艙甲板開始向上延伸，穿過栗艙頂部直至凝水器頂部;支柱內為隔熱水管通道，隔熱水管與支柱間存在空隙；支柱為集水結構、凝水機構和發(fā)電裝置的支撐結構件。
[0008]作為優(yōu)選，淡水艙各個小艙之間是相通的，各小艙隔板上下均布有過水孔;淡水艙底至少部設置有一個泄放口，泄放口安裝止回閥；淡水泄放口與淡水泄放管相連，淡水泄放管連接其它終端。
[0009]作為優(yōu)選，該裝置還包括壓載機構，位于浮體機構下部，由壓載艙和桁架結構組成，壓載艙通過桁架結構連接支柱。
[0010]作為優(yōu)選，所述的引水機構包括海水過濾器，隔熱水管，海水緩沖艙以及引水栗；海水過濾器安裝在隔熱水管入水口端部；隔熱水管下半部分從海底連接過濾器的端部起，穿過裝置浮體機構內部，直達浮體內部海水緩沖艙底部，與海水緩沖艙形成一個水井狀結構；隔熱水管上半部分再從海水緩沖艙內起，穿過栗艙直達浮體支撐的凝水機構內部海水管路，形成海水的輸送通道，并保持海水的低溫狀態(tài)。
[0011]作為優(yōu)選，所述的隔熱水管下部綁縛在錨纜上或增加負重方式保持水管底端的進水口位于海面下一定深度；隔熱水管中部增加浮箱，使隔熱水管與裝置浮體連接部位形成一個自由端。
[0012]作為優(yōu)選，引風裝置位于凝水器頂部，包括電機和風扇;采用雙電機對稱設置，電機轉子與風扇轉軸之間采用齒輪嚙合;風扇轉軸為中空結構，內設軸承，中部伸出發(fā)電板支架為頂部的太陽能電池板提供支撐;凝水器由頂部的海水分流管和多層同心圓柱狀結構的凝水模塊組成;每層凝水模塊中都有海水管路。海水曲折通過凝水模塊，凝水器底部設置有出口；凝水模塊表面有柵板狀換熱片;換熱片表面設有密布的輔助凝水的尖點狀突起和導流槽;凝水模塊底部有支架結構;凝水器下面為承接并匯集冷凝水的漏斗狀集水結構，該結構與凝水器底部支架有一定距離，以便空氣通過凝水器后排出；集水結構底部設有淡水導流管，導流管連接淡水艙。
[0013]作為優(yōu)選，供電機構為太陽能發(fā)電裝置，位于裝置頂部，太陽能發(fā)電裝置包括:發(fā)電板支架和電池板;發(fā)電裝置通過電纜與栗艙中的電池相連進行電能存儲。
[0014]一種包括該造水裝置的造水系統(tǒng)，還包括防波堤、匯管、集輸水管、淡水處理和生產作業(yè)平臺、外輸管線、單點系泊裝置;防波堤在海上圈出較大的區(qū)域，在此區(qū)域內按照一定的間隔設置造水網絡，網絡上每一個網絡節(jié)點用上述造水裝置布置一個造水單元，各個造水單元之間以纜繩相連，網絡邊緣用攬繩與浮式防波堤箱體相連;造水網絡中每間隔一定距離布置一個管匯，管匯鏈接周邊多個造水單元收集淡水并通過集輸水管將淡水送出；管匯和集輸水管可設置多級，形成樹狀集輸系統(tǒng);將管匯設置在網絡節(jié)點上，帶管匯的造水單元將較普通的造水單元更大，尤其是淡水艙增大，且位置下移;集輸水管連接淡水處理和生產作業(yè)平臺；該平臺集中處理各個造水單元輸送過來的淡水，包括進行過濾，殺菌和礦化產生飲用水，再通過外輸管線44，將制造的淡水送至陸地或者是單點系泊裝置，單點系泊裝置用于運水駁船?？亢徒玉g淡水。
[0015]本實用新型的有益效果如下:
[0016]1、直接利用自然界中大量存在的低溫海水對濕熱空氣進行冷卻造水，不需要消耗大量能量制冷給空氣降溫；
[0017]2、用海水制冷，無需散熱，沒有制冷劑消耗和制冷設備散熱難的問題；
[0018]3、直接利用海上蒸發(fā)產生的濕熱空氣造水，不需要消耗大量能量對海水進行加熱產生蒸汽；
[0019]4、海上空氣濕度大，飽和度高，氣量充足，裝置造水效率高；
[0020]5、海上空間廣，冷水體量大，濕熱空氣源源不斷，設備結構簡單，易于實現網絡化，規(guī)?；?，大量造水；
[0021 ] 6、由于是自然熱交換過程，造水能耗低，運營成本低；
[0022]7、海上空氣飽和度高，地域和季節(jié)對造水效率影響較陸地造水小，如不遇到極端天氣，可實現常年每天24小時造水；
[0023]8、不占用陸地資源；
[0024]9、綠色無污染，造水過程不產生溫室氣體；
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明自然熱交換空氣造水裝置實施實例之一的功能結構圖；
[0026]圖2為本發(fā)明上述實例造水裝置的結構示意剖視圖；
[0027]圖3為凝水器1/8橫截面圖；
[0028]圖4為凝水模塊中海水管沿著圓周截面圖；
[0029]圖5為換熱片橫截面圖；
[0030]圖6為水密艙和淡水艙橫截面圖；
[0031]圖7為造水系統(tǒng)結構不意圖；
[0032]圖中:1、引水機構;2、凝水機構;3、浮體機構;4、壓載機構;5、發(fā)電裝置;6、過濾器；7、隔熱水管;8、海水緩沖艙;9、引水栗；1、海水緩沖艙通氣管；11、引水栗艙；12、浮箱；13、引風裝置；14、凝水器；15、電機；16、風扇；17、發(fā)電板支架；18、海水分流管；19、凝水模塊；20、海水換熱管;21、海水排放口； 22、換熱片;23、突起;24、導流槽;25、支架;26、集水機構；27、淡水導流管;28、淡水艙;29、水密艙;30、隔熱水管通道;31、過水孔;32、止回閥；33、淡水泄放管；34、支柱;35、系泊機構；36、壓載艙;37、桁架結構；38、電池板;39、防波堤;40、網絡節(jié)點;41、管匯;42、集輸水管;43、作業(yè)平臺；44、外輸管線;45、單點系泊裝置;46、駁船。
【具體實施方式】
[0033]為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將對本實用新型的技術方案進行詳細的描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所得到的所有其它實施方式，都屬于本實用新型所保護的范圍。
[0034]如圖1所示，本實用新型的自然熱交換造水裝置至少包括引水機構I和凝水機構2。引水機構I用于將低溫的海水送至熱交換單元內的海水管路;凝水機構2由引風裝置13和凝水器14組成，其中，引風裝置13用于將濕熱空氣引入凝水器14風道內，凝水器14作為凝水媒介使得引入的濕熱空氣被海水冷卻產生冷凝水。采用上述結構，當海水通過凝水器14內部設置的海水管路時將其溫度降低至預設溫度，引風裝置13將濕熱空氣送至凝水器14表面進行冷卻，從而在凝水器14表面產生冷凝水。
[0035]圖2為本發(fā)明實例之一的結構剖視圖。下面據圖詳細說明本發(fā)明實例結構和造水原理的實現過程。
[0036]本實例除上述引水機構I和凝水機構2外還包括浮體機構3和壓載機構4、供電機構。浮體機構3上設有提供浮力的水密艙29、存儲淡水的淡水艙28、栗艙、各類閥門和管路通道、系泊構件和支撐結構等;壓載結構位于浮體機構3下部，為裝置提供壓載，降低重心，保持穩(wěn)性;供電機構包括發(fā)電裝置5，發(fā)電裝置5可以是太陽能、風能或波浪能等不同形式的，也可以是多種組合形式的，本例采用太陽能發(fā)電。
[0037]引水機構I從海面下一定深度的地方將低溫海水輸送至凝水器14內部管路。引水機構I主要由海水過濾器6，隔熱水管7、海水緩沖艙8以及引水栗9組成。海水過濾器6用于過濾海水中的雜質和海生物，安裝在隔熱水管7位于水面一定深度下的入水口端部。隔熱水管7下半部分從海底連接過濾器6的端部起，穿過裝置浮體內部，直達浮體內部海水緩沖艙8底部，與海水緩沖艙8形成一個水井狀結構。海水緩沖艙8內壁覆蓋保溫材料，艙頂設有通氣管道。當引水栗9從緩沖艙抽取低溫海水時，空氣從通氣管道進入，艙內液位下降至海平面以下，由于水位的自平衡特性，深層低溫海水會通過隔熱水管7自動補充進緩沖艙。隔熱水管7中的海水速度會因為壓力差緩慢提速，直至流速與引水栗9的抽水速度達到平衡。引水栗9安裝在栗艙內部，引水栗9的引水管道也應有隔熱效果，確保海水以一定的低溫狀態(tài)抵達凝水單器頂部的分流管道內。圖2中陰影部分標示了冷水在裝置內的情況。為了保證能抽取海底某一深度的低溫海水，隔熱水管7可通過綁縛在錨纜上，增加負重等簡易方式保持水管底端的進水口位于海面下一定深度。此外，需在隔熱水管7中部增加浮箱12，使隔熱水管7與裝置浮體連接部位形成一個自由端，防止造水裝置浮體機構3隨波浪升沉而牽動水管造成破壞。
[0038]凝水機構2用于引入濕熱空氣與低溫的海水進行熱量交換，使?jié)駸峥諝庠谕ㄟ^凝水器14的過程中溫度被降到露點以下而在凝水器14表面形成露水，最后將結成的露水匯集導流至淡水艙28。凝水機構由引風裝置13和凝水器14組成。引風裝置13位于凝水器14頂部，包括電機15和風扇16。米用雙電機對稱設置，電機轉子與風扇轉軸之間米用齒輪連接。風扇轉軸為中空結構，內設軸承，中部伸出發(fā)電板支架17為頂部的太陽能電池板38提供支撐。凝水器14由頂部的海水分流管18和多層同心圓柱狀結構的凝水模塊19組成，如圖3所示為凝水器14的1/8橫截面圖，省略了部分重復細節(jié)。每層凝水模塊19中都有海水管路，如圖3中陰影部分所示。凝水模塊19中海水管路沿著圓周截面圖如圖4所示。海水曲折通過凝水模塊19，最后通過凝水器14底部的出口排入海中。凝水模塊19表面有柵板狀換熱片22，如圖5所示為換熱片22橫截面圖。換熱片22表面設有輔助密布的凝水的尖點狀突起23和導流槽24。凝水模塊19底部有支架25結構。凝水器14下面為承接并匯集冷凝水的漏斗狀集水機構26，該結構與凝水器14底部支架25有一定距離，以便空氣通過凝水器14后排出。集水機構26結構底部設有淡水導流管27，將淡水引入淡水艙28，完成造水過程。
[0039]浮體機構3為整個裝置提供浮力和支撐。浮體機構3主體由多個艙室構成的中空圓柱筒，包括提供浮力的水密艙29、存儲淡水的淡水艙28和引水栗艙U。此外，還包括各類閥門、管路通道、系泊構件和支撐結構等。浮體機構3中空的圓柱筒芯部為隔熱水管通道30。圓柱筒水密艙29在下，淡水艙28在上。水密艙29和淡水艙28基本結構相同，俯視橫截面如圖6所示。不同的是，淡水艙28各個小艙之間是相通的，各小艙隔板上下均布有過水孔31。淡水艙28設置隔板是為了防止液面波動影響穩(wěn)性，設置過水孔31是為了淡水泄放方便。淡水艙
28底部設置兩個對稱的泄放口，泄放口安裝止回閥32。一個泄放口與淡水泄放管33相連，淡水泄放管33連接其它終端，如海上集輸設備。另一個泄放口備用，如淡水艙28內傳感器檢測發(fā)現鹽度超標則可用該泄放口清空淡水艙28。淡水艙28上部為引水栗艙11。栗艙中布置有電機，水栗，電池和電控柜等。栗艙甲板中部安裝管狀支柱34，從栗艙甲板開始向上延伸，穿過栗艙頂部直至凝水器14頂部。支柱34內套隔熱水管通道30，并不接觸中間有一定空隙。支柱34為集水機構26、凝水機構2和發(fā)電裝置5的支撐結構件。在浮體機構3底部四周設有系泊構件，此構件可用于與錨泊纜繩相連，使該裝置固定漂浮于一定區(qū)域內。系泊機構35的位置與造水裝置整體重心位置接近。
[0040]壓載機構4位于浮體結構下，由壓載艙36和桁架結構37組成。壓載艙36中放置大比重重物，如礦砂。桁架結構37將壓載艙36與浮體機構3相連，過水阻力小，且將壓載艙36放置在更深的水下，降低了裝置重心，加強了穩(wěn)性，使裝置具有更好的抗風浪能力。
[0041]發(fā)電裝置5位于裝置頂部。熱帶和亞熱帶地區(qū)海域日照充足，太陽高度角高，較適合采用太陽能發(fā)電裝置5。本實例的太陽能發(fā)電裝置包括發(fā)電板支架17和電池板38，如圖2所示。發(fā)電裝置5通過電纜與栗艙中的電池相連進行電能存儲。
[0042]單一上述造水裝置造水量有限，為實現大量規(guī)?；焖?，可以此造水裝置為基礎造水單元，在海面上布置成網絡進行造水。如圖7所示為造水網絡結構示意圖。首先，建造簡易浮式防波堤39在海上圈出較大的區(qū)域，再在此區(qū)域內按照一定的間隔設置造水網絡，網絡上每一個網絡節(jié)點40用上述造水裝置布置一個造水單元，各個造水單元之間以纜繩相連，網絡邊緣用攬繩與浮式防波堤39箱體相連，并為造水網提供一定的張力，構成類似網球拍頭部的結構形式，使得各造水單元之間保持一定距離。各造水單元上的系泊點位于海面下，因此纜繩也均位于海面下，以保證水面航行暢通。為保證淡水高效輸送處造水網，須在造水網絡中每間隔一定距離布置一個管匯41，管匯41鏈接周邊多個造水單元收集淡水并通過集輸水管42將淡水送出。管匯41和集輸水管42可設置多級，形成樹狀集輸系統(tǒng)。集輸水管42布置在水下一定深度保持水面航路暢通，方便設備維護保養(yǎng)和更換。為了不破壞造水網絡結構并有效利用空間，將管匯41設置在網絡節(jié)點40上，設計時將管匯41與造水單元合并，使得該網絡節(jié)點40處的造水單元兼具管匯41的功能。帶管匯41的造水單元將較普通的造水單元更大，尤其是淡水艙28增大，且位置下移。圖7中，每個虛線框內有一個帶管匯41的造水單元，其中較大的網絡節(jié)點40顯示其位置，虛線框中所有其它造水單元的淡水通過淡水泄放軟管送至該網絡節(jié)點40。最后，淡水將被匯集輸送至防波堤39外一定安全距離處的淡水處理和生產作業(yè)平臺43。該平臺可以用退役的油輪、浮式海洋石油生產儲存和卸油裝置、海洋石油鉆采平臺等大型海上浮式結構進行改造而成。該平臺集中處理各個造水單元輸送過來的淡水，包括進行過濾，殺菌和礦化產生飲用水。再通過外輸管線44，將制造的淡水送至陸地或者是單點系泊裝置45，單點系泊裝置45用于運水駁船46?？亢徒玉g淡水。該淡水處理平臺表面可以改造成一個大型的海上太陽能和風能發(fā)電站，以便為造水網絡補充電力。此外，該處理平臺主要還應有維護站的功能，不但為平臺管理維護人員提供工作生活空間，還設有倉庫存放造水網絡維護保養(yǎng)所需的零配件及工具。
[0043]以上所述，僅為本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應所述以權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種自然熱交換空氣造水裝置，其特征在于:該裝置至少包括引水機構(I)、凝水機構(2)和供電機構;所述的引水機構(I)用于將低溫海水送至凝水機構(2)內的海水管路內；所述的凝水機構(2)由引風裝置(13)和凝水器(14)組成，所述的引風裝置(13)用于將濕熱空氣引入凝水器(14)風道內，凝水器(14)作為凝水媒介使得引入的濕熱空氣被海水冷卻產生冷凝水;供電機構為整個裝置供應電能。2.根據權利要求1所述的一種自然熱交換空氣造水裝置，其特征在于:所述的引水機構(I)包括海水過濾器(6)，隔熱水管(7)，海水緩沖艙(8)以及引水栗(9);海水過濾器(6)安裝在隔熱水管(7)入水口端部;隔熱水管(7)下半部分從海底連接過濾器(6)的端部起，穿過裝置浮體機構(3)內部，直達浮體內部海水緩沖艙(8)底部，與海水緩沖艙形成一個水井狀結構；隔熱水管上半部分再從海水緩沖艙(8)內起，穿過栗艙直達浮體支撐的凝水機構(2)內部海水管路，形成海水的輸送通道，并保持海水的低溫狀態(tài)。3.根據權利要求2所述的一種自然熱交換空氣造水裝置，其特征在于:所述的隔熱水管(7)下部綁縛在錨纜上或增加負重方式保持水管底端的進水口位于海面下一定深度；隔熱水管(7)中部增加浮箱(12)，使隔熱水管(7)與裝置浮體連接部位形成一個自由端。4.根據權利要求1所述的一種自然熱交換空氣造水裝置，其特征在于:所述的引風裝置(13)位于凝水器(14)頂部，包括電機(15)和風扇(16);采用雙電機對稱設置，電機轉子與風扇轉軸之間采用齒輪嚙合;風扇轉軸為中空結構，內設軸承，中部伸出發(fā)電板支架(17)為頂部的太陽能電池板(38)提供支撐;凝水器(14)由頂部的海水分流管(18)和多層同心圓柱狀結構的凝水模塊(19)組成；每層凝水模塊(19)中都有海水管路；海水曲折通過凝水模塊(19)，凝水器(14)底部設置有出口；凝水模塊(19)表面有柵板狀換熱片(22);換熱片(22)表面設有密布的輔助凝水的尖點狀突起(23)和導流槽(24);凝水模塊(19)底部有支架結構;凝水器(14)下面為承接并匯集冷凝水的漏斗狀集水機構(26)，該結構與凝水器(14)底部支架有一定距離，以便空氣通過凝水器(14)后排出；集水機構(26)底部設有淡水導流管(27)，淡水導流管(27)連接淡水艙(28)。5.根據權利要求1所述的一種自然熱交換空氣造水裝置，其特征在于:供電機構為太陽能發(fā)電裝置(5)，位于裝置頂部，太陽能發(fā)電裝置(5)包括發(fā)電板支架(17)和電池板(38);太陽能發(fā)電裝置(5)通過電纜與栗艙中的電池相連進行電能存儲。6.根據權利要求1所述的一種自然熱交換空氣造水裝置，其特征在于:該裝置還包括浮體機構(3)，所述的浮體機構(3)為整個裝置提供浮力和支撐;浮體機構(3)主體為多個艙室構成的中空圓柱筒，包括提供浮力的水密艙(29)、存儲淡水的淡水艙(28)和引水栗艙(11);浮體機構(3)的中心為隔熱水管通道(30);水密艙(29)在下，淡水艙(28)在上;浮體機構(3)底部四周設有系泊機構(35)。7.根據權利要求6所述的一種自然熱交換空氣造水裝置，其特征在于:引水栗艙(11)位于淡水艙(28)上部，引水栗艙(11)中設置有引水栗(9)，電池和電控柜；引水栗艙(11)甲板中部安裝管狀支柱(34)，從栗艙甲板開始向上延伸，穿過栗艙頂部直至凝水器(14)頂部;支柱(34)內為隔熱水管通道(30)，隔熱水管(7)與支柱(34)間存在空隙;支柱(34)為集水機構(26)、凝水機構和發(fā)電裝置(5)的支撐結構件。8.根據權利要求7所述的一種自然熱交換空氣造水裝置，其特征在于:淡水艙(28)各個小艙之間是相通的，各小艙隔板上下均布有過水孔(31);淡水艙(28)底至少部設置有一個泄放口，泄放口安裝止回閥(32);泄放口與淡水泄放管(33)相連，淡水泄放管(33)連接其它終端。9.根據權利要求1所述的一種自然熱交換空氣造水裝置，其特征在于:該裝置還包括壓載機構(4)，位于浮體機構(3)下部，由壓載艙(36)和桁架結構(37)組成，壓載艙(36)通過桁架結構(37)連接支柱(34)。10.一種包括權利要求1所述自然熱交換空氣造水裝置的造水系統(tǒng)，其特征在于:還包括防波堤(39)、管匯(41)、集輸水管(42)、淡水處理和生產作業(yè)平臺(43)、外輸管線(44)、單點系泊裝置(45);防波堤(39)在海上圈出較大的區(qū)域，在此區(qū)域內按照一定的間隔設置造水網絡，網絡上每一個網絡節(jié)點(40)用上述造水裝置布置一個造水單元，各個造水單元之間以纜繩相連，網絡邊緣用攬繩與浮式防波堤(39)箱體相連;造水網絡中每間隔一定距離布置一個管匯(41)，管匯(41)連接周邊多個造水單元收集淡水并通過集輸水管(42)將淡水送出；管匯(41)和集輸水管(42)可設置多級，形成樹狀集輸系統(tǒng);將管匯(41)設置在網絡節(jié)點(40)上，帶管匯(41)的造水單元將較普通的造水單元更大，尤其是淡水艙(28)增大，且位置下移;集輸水管(42)連接淡水處理和生產作業(yè)平臺；該平臺集中處理各個造水單元輸送過來的淡水，包括進行過濾，殺菌和礦化產生飲用水，再通過外輸管線(44)，將制造的淡水送至陸地或者是單點系泊裝置(45)，單點系泊裝置(45)用于運水駁船(46)停靠和接駁淡水。
【文檔編號】E03B3/28GK205530453SQ201620071936
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月25日
【發(fā)明人】張方元
【申請人】張方元