本發明公開了一種蓄熱式太陽能沼液蒸發濃縮實驗裝置，包括太陽能模擬燈、可調節支架、設有沼液提取口的菲涅爾透鏡玻璃蓋板、集熱板、相變材料層、沼液蒸發室外殼、一側連接有沼液進口的沼液分流箱、風扇、支架、濃縮沼液收集槽和高精度電子秤；菲涅爾透鏡玻璃蓋板置于沼液蒸發室外殼的上部，太陽能模擬燈安裝在可調節支架的末端，菲涅爾透鏡玻璃蓋板與集熱板之間形成沼液蒸發室；沼液蒸發室斜上方開設有與沼液分流箱相通的沼液入口；沼液蒸發室斜下方底部設有與濃縮沼液收集槽相連的濃縮沼液出口。本發明操作方便，光熱利用效率高，可實時監測沼液的溫度和沼液水分的蒸發量，隨時可提取沼液進行檢測分析。

技術領域

本發明涉及實驗設備技術領域，尤其是一種蓄熱式太陽能沼液蒸發濃縮實驗裝置。

背景技術

沼氣工程能夠有效緩解農村生活用能與環境保護之間的矛盾，是實現農業生態良性循環的有效手段。沼氣工程在生產沼氣的同時會產生大量的沼液，沼液以通過灌溉農田就地利用或過濾凈化排放為主，異地運輸消納利用為輔。但是農田的消納能力有限，異地消納受運力和成本的限制，因此不能完全解決沼液消納問題，存在資源利用不充分、盲目傾倒和環境污染等問題。沼液濃縮技術通過沼液濃縮，能提高沼液營養成分，方便儲存與運輸，能較好地解決沼液異地利用和季節性用肥的矛盾。

現有的沼液濃縮技術主要有膜濃縮和負壓蒸發濃縮，然而這兩種技術能耗過大、成本高，不利于農村沼氣工程的推廣。故出現了一種利用太陽能加熱沼液來蒸發水分實現沼液濃縮的裝置，但該裝置體積龐大、受天氣條件等因素的影響不利于實驗研究，同時實驗室內缺乏太陽能沼液濃縮相關的實驗裝置。

發明內容

本發明的目的是克服現有太陽能沼液濃縮裝置不利于實驗研究、實驗室內缺乏太陽能沼液濃縮相關實驗裝置等不足之處，提供一種蓄熱式太陽能沼液蒸發濃縮實驗裝置。

本發明是通過以下技術方案來實現的：一種蓄熱式太陽能沼液蒸發濃縮實驗裝置，包括太陽能模擬燈、可調節支架、設有沼液提取口的菲涅爾透鏡玻璃蓋板、集熱板、相變材料層、沼液蒸發室外殼、沼液分流箱、風扇、支架、濃縮沼液收集槽和高精度電子秤；所述相變材料層置于所述沼液蒸發室外殼的四周及底部，所述集熱板置于位于所述沼液蒸發室外殼底部的所述相變材料層上面；所述菲涅爾透鏡玻璃蓋板置于所述沼液蒸發室外殼的上部，所述太陽能模擬燈安裝在所述可調節支架的末端且位于所述菲涅爾透鏡玻璃蓋板上方；所述支架兩端存在高度差，所述沼液蒸發室外殼兩端分別固定在所述支架兩端，所述菲涅爾透鏡玻璃蓋板與所述集熱板之間形成具有傾斜角度的沼液蒸發室；所述沼液分流箱置于所述沼液蒸發室外殼的斜上方并固定在所述支架上，所述沼液分流箱一側連接有沼液進口，所述風扇置于所述沼液分流箱的上部；所述沼液蒸發室斜上方開設有沼液入口，所述沼液入口與所述沼液分流箱相通；所述沼液蒸發室斜下方底部設有濃縮沼液出口，所述濃縮沼液出口與所述濃縮沼液收集槽相連；所述菲涅爾透鏡玻璃蓋板下邊沿固定有冷凝水回收槽，所述濃縮沼液收集槽置于所述冷凝水回收槽的下方且放置在所述高精度電子秤上；所述支架放置在所述高精度電子秤上。

太陽能模擬燈的設置，用來模擬太陽光，方便實驗裝置的運行及實驗的進行；集熱板的設置，用來快速吸收熱量升溫加熱沼液；相變材料層的設置，用來吸收加熱沼液的多余熱量；風扇可加快沼液蒸發室內水蒸氣的快速排出；冷凝水回收槽，用來收集沼液蒸發過程的冷凝水；濃縮沼液收集槽用來收集濃縮沼液，高精度電子秤用來監測沼液蒸發過程水分的蒸發量。本裝置利用模擬燈光加熱蒸發沼液，本裝置內設有相變材料確保夜間也可正常工作，該實驗裝置提高了光熱利用效率，具有結構簡單、操作方便等有優點，可以實時監測沼液的溫度和沼液水分的蒸發量，并且隨時可以提取沼液進行檢測分析。

進一步地，所述太陽能模擬燈的照射角度正對所述菲涅爾透鏡玻璃蓋板。

進一步地，所述菲涅爾透鏡玻璃蓋板選用透光率不低于90％的鋼化玻璃作為基板，鋼化玻璃上設有菲涅爾透鏡陣列。

進一步地，所述集熱板的表面涂有吸光涂料層，所述集熱板上設有兩條沼液流動槽，所述沼液流動槽的表面為波浪的形狀。