一种提高毛细部件毛吸力的太阳能集热器

摘要

本发明提供了一种提高毛细部件毛吸力的太阳能集热器，包括环路热管，所述环路热管包括蒸发端和冷凝端，所述蒸发端吸收太阳能，形成太阳能的集热器，所述蒸发端包括集热区域，所述集热区域包括透明罩板、毛细部件、第一空间，毛细部件下部是第一空间，所述第一空间为液体空间，所述液体通过毛细部件毛吸力吸到上部来进行加热，其特征在于，第一空间的下壁面设置辅助加热装置。本发明设置了辅助加热装置，将其设置在毛细部件下方管壁上，加热液体通道中的液体，一方面可以提高毛细的吸热能力，另一方面也能避免特殊情况下(例如晚上或者光照强度不大)的太阳能集热能力不足的情况。

权利要求

1.一种提高毛细部件毛细力的太阳能集热器，包括环路热管，所述环路热管包括蒸发端和冷凝端，所述蒸发端吸收太阳能，形成太阳能的集热器，所述蒸发端包括集热区域，所述集热区域包括透明罩板、毛细部件、第一空间，毛细部件下部是第一空间，所述第一空间为液体空间，所述液体通过毛细部件毛细力吸到上部来进行加热，其特征在于，第一空间的下壁面设置辅助加热装置；集热器还包括支撑板，第一空间形成在支撑板和蒸发端的下部壁面之间，支撑部件和透明罩板之间形成第二空间，所述支撑部件上设置连通第一空间和第二空间的通孔，所述通孔中设置毛细部件，所述第一空间为液体空间，所述通孔所对应的透明罩板设置透镜，所述通孔位于透镜的焦点上。

2.如权利要求1所述的集热器，其特征在于，辅助加热装置是电加热装置。

3.如权利要求1所述的集热器，其特征在于，环路热管蒸发端流向冷凝端的管道上设置流量计，测试蒸汽流量，所述辅助加热装置根据测试的蒸汽流量来调节电加热装置进行加热。

4.如权利要求3所述的集热器，其特征在于，如果测试的流量低于一定的数值，则辅助加热装置自动启动加热，如果高于一定数值，辅助加热装置停止加热。

说明书

一种提高毛细部件毛吸力的太阳能集热器

技术领域

[0001] 本发明属于太阳能领域，尤其涉及一种太阳能集热器系统。

背景技术

[0002] 随着现代社会经济的高速发展，人类对能源的需求量越来越大。然而煤、石油、天然气等传统能源储备量不断减少、日益紧缺，造成价格的不断上涨，同时常规化石燃料造成的环境污染问题也愈加严重，这些都大大限制着社会的发展和人类生活质量的提高。能源问题已经成为当代世界的最突出的问题之一。因而寻求新的能源，特别是无污染的清洁能源已成为现在人们研究的热点。

[0003] 太阳能是一种取之不尽用之不竭的清洁能源，而且资源量巨大，地球表面每年收的太阳辐射能总量为1×1018kW·h，为世界年耗总能量的一万多倍。世界各国都已经把太阳能的利用作为新能源开发的重要一项，中国政府在《工作报告》也早已明确提出要积极发展新能源，其中太阳能的利用尤其占据着突出地位。然而由于太阳辐射到达地球上的能量密度小(每平方米约一千瓦)，而且又是不连续的，这给大规模的开发利用带来一定困难。因此，为了广泛利用太阳能，不仅要解决技术上的问题，而且在经济上必须能同常规能源相竞争。

[0004] 太阳能集热器吸收的太阳能通过加热水来获取能源，目前太阳能中也采用环路热管作为一种热能利用装置，将蒸发端作为集热器，但是此种结构采取得是对环路热管集热器内的水整体进行加热，不能有效的对重点区域进行加热，而且因为环路热管的集热器中一般都设置毛细结构部件，但是毛细结构部件成本高，导致环路热管太阳能成本普遍偏高。

发明内容

[0005] 本发明所要解决的技术问题在于提供一种新的环路热管太阳能集热器系统，能够有效的对重点区域进行加热，降低成本，从而有效的利用太阳能。

[0006] 为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种提高毛细部件毛吸力的太阳能集热器，包括环路热管，所述环路热管包括蒸发端和冷凝端，所述蒸发端吸收太阳能，形成太阳能的集热器，所述蒸发端包括集热区域，所述集热区域包括透明罩板、毛细部件、第一空间，毛细部件下部是第一空间，所述第一空间为液体空间，所述液体通过毛细部件毛吸力吸到上部来进行加热，其特征在于，第一空间的下壁面设置辅助加热装置。

[0007] 作为优选，辅助加热装置是电加热装置。

[0008] 作为优选，环路热管蒸发端流向冷凝端的管道上设置流量计，测试蒸汽流量，所述辅助加热装置根据测试的蒸汽流量来调节电加热装置进行加热。

[0009] 作为优选，如果测试的流量低于一定的数值，则辅助加热装置自动启动加热，如果高于一定数值，辅助加热装置停止加热。

[0010] 作为优选，还包括支撑板，第一空间形成在支撑板和蒸发端的下部壁面之间，支撑部件和透明罩板之间形成第二空间，所述支撑部件上设置连通第一空间和第二空间的通孔，所述通孔中设置毛细部件，所述第一空间为液体空间，所述通孔所对应的透明罩板设置透镜，所述通孔位于透镜的焦点上。

[0011] 作为优选，所述通孔设置为多个，每个通孔在对应的透明罩板上分别对应设置透镜，所述通孔位于对应的透镜的焦点上。

[0012] 作为优选，所述蒸发端还包括储液区，所述储液区为平板结构，储液区底部连通液体通道，储液区的上壁面的高度高于毛细部件的高度。

[0013] 作为优选，所述集热区域的横截面是圆形，所述毛细部件包括设置在圆形圆心的中央毛细部件和围绕圆心设置的周围毛细部件。

[0014] 作为优选，中央毛细部件的毛细力大于周围毛细部件的毛细力。

[0015] 作为优选，所述周围毛细部件为一层结构，集热区域内壁半径为K，所述中央毛细部件的圆心设置在集热区域的圆心，周围毛细部件的圆心距离集热区域的圆心的距离为M，相邻周围毛细部件的圆心分别与集热区域的圆心进行连线，两根连线形成的夹角为A，单个周围毛细部件的毛细力为F1，单个中央毛细部件的毛细力为F2，则满足如下要求：

[0016] L2/L1＝a-b*Ln(K/M)；Ln是对数函数；

[0017] a,b是系数，其中1.5599

[0018] 1.23

[0019] 1.2

[0020] 其中40°

[0021] 作为优选，四周分布数量为4－8个；优选是4－5个。

[0022] 作为优选，K为1500-1600毫米，优选是1550mm；M为756-1260毫米，优选为800mm。

[0023] 进一步优选，a＝1.5602,b＝0.4361。

[0024] 作为优选，所述集热区域的下部壁面设置辅助加热装置，所述的蒸发端流向冷凝端的管道上设置流量计，测试蒸汽流量，所述辅助加热装置根据测试的蒸汽流量来调节电加热装置进行加热。

[0025] 作为优选，如果测试的流量低于一定的数值，则辅助加热装置自动启动加热，如果高于一定数值，辅助加热装置停止加热。

[0026] 一种环路热管太阳能集热器的性能实验装置，包括环路热管，所述环路热管包括集热器实验区单元和收集测量单元，所述水在集热器实验区单元蒸发，然后在收集测量单元进行冷凝；所述装置还包括供水单元、吹气单元、抽真空单元和PLC系统安装单元，所述供水单元连接集热器实验区单元，向集热器实验区单元供水，抽真空单元与集热器实验区单元单元相连，用于将集热器实验区单元抽真空；吹气单元设置在集热器实验区单元流向收集测量单元的管路上，用于将蒸汽冷凝成水；收集测量单元收集测量冷凝水的质量流量并收集冷凝水。

[0027] 与现有技术相比较，本发明具有如下的优点：

[0028] 1)本发明设置了辅助加热装置，将其设置在毛细部件下方管壁上，加热液体通道中的液体，一方面可以提高毛细的吸热能力，另一方面也能避免特殊情况下(例如晚上或者光照强度不大)的太阳能集热能力不足的情况。

[0029] 2)本发明通过在集热区域内选择性的部分位置设置毛细部件，并通过相对应的透镜进行集热，从而有选择性的选择重要的液体出现的区域进行加热，而且减少了毛细结构的成本，从而整体降低成本，提高热能的利用率。

[0030] 3)本发明通过在集热器中设置储液区，而且使得储液区与集热区域的液体通道连通并且水位明显的高于集热区域的毛细部件的高度，能够增加毛细部件的吸液能力，而且还可以避免集热器的干涸。

[0031] 4)本发明通过设计了一种新式的毛细部件在加热器中的分布结构，并通过多次试验和数值模拟，得到一个最优的分布结构中毛细力的优化结果，并且通过试验进行了验证，从而证明了结果的准确性。

[0032] 5)本发明设计了一种新的实验平台用于检测太阳能集热器的集热能力。

附图说明

[0033] 图1是环路热管太阳能集热器系统的示意图

[0034] 图2是环路热管太阳能集热器俯视结构示意图

[0035] 图3是图2的太阳能集热器的切面示意图

[0036] 图4为本发明实验装置的结构示意图；

[0037] 图5为本发明实验装置的外观示意图；

[0038] 图6为本发明实验装置实验单元的切面示意图；

[0039] 图7为本发明实验装置供水单元结构示意图；

[0040] 图8为本发明实验装置收集测量单元结构示意图。

[0041] 图9为本发明毛细部件分布结构示意图。

[0042] 附图标记如下：

[0043] 太阳能集热器系统附图标记：蒸发端101，冷凝端102，集热区域1011，透明罩板21、支撑板103，毛细部件24，第一空间104，第二空间105，通孔106，透镜107，流量计108，压力计109，110

[0044] 实验装置附图标记：1.实验区，2.第一压力传感器，3.压力真空传感器，4.第二电磁阀，5.干燥管，6.第三电磁阀，7.第五电磁阀，8.第二压力传感器，9.第一电磁阀，10.第六电磁阀，11.压力水箱，12.冷凝器，13.第七电磁阀，14.第二VCR接头，15.活性炭收集装置，16.第一VCR接头，17.质量流量计，18.第四电磁阀，19.供水单元入水口，20.压盖，21.高透光率石英玻璃板，22.工作单元出水口，23.加热模块，24.毛细部件，25.滤纸及薄膜，26.壳体，27.工作单元入水口，28.储液区，29.不透明石英玻璃滤纸压件，30.测量单元入水口，
31.测量单元出水口，32.箱体，33.控制系统触摸屏幕

具体实施方式

[0045] 下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

[0046] 如图1所示，一种环路热管太阳能集热器系统，包括环路热管，所述环路热管包括蒸发端101和冷凝端102，所述蒸发端101吸收太阳能，形成太阳能的集热器101，如图2、3所述蒸发端101为平板结构，包括集热区域1011，所述集热区域1011包括透明罩板21、支撑板103、毛细部件24、第一空间104和第二空间105，所述透明罩板21设置在上部，第一空间104形成在支撑部件103和蒸发端101的下部壁面之间，支撑部件103优选为支撑板，支撑部件
103和透明罩板21之间形成第二空间105，所述支撑部件103上设置连通第一空间104和第二空间105的通孔106，所述通孔106中设置毛细部件24，所述第一空间105为液体空间，所述通孔106所对应的透明罩板21设置透镜107，所述通孔106位于透镜107的焦点上。

[0047] 本发明通过在集热区域内选择性的部分位置设置毛细部件，即只在集热的部分设置毛细部件，并通过设置在透明罩板上的相对应的透镜进行集热，从而有选择性的选择重要的液体出现的区域进行加热，而且上述的结构布置的毛细部件的面积少，减少了毛细结构的成本，从而整体降低成本，提高热能的利用率。

[0048] 上述的支撑结构，能够起到支撑毛细部件的作用，相对于仅仅设置毛细部件来说，能够避免毛细部件下沉，保持良好的吸液能力。

[0049] 作为优选，毛细部件占集热区域1011截面面积的60－80％。

[0050] 作为优选，毛细部件是多孔材料。

[0051] 作为优选，如图2－3所示，所述通孔106设置为多个，每个通孔106在对应的透明罩板21上分别对应设置透镜107，所述通孔106位于对应的透镜107的焦点上。通过设置多个毛细部件以及相对应的透镜，能够进行多点加热，进一步提高加热能力。

[0052] 作为优选，如图3所示，所述蒸发端还包括储液区28，所述储液区28为平板结构，储液区28底部连通液体空间105，储液区28的上壁面的高度高于毛细部件24的高度。

[0053] 作为优选，储液区28的上壁面的高度高于毛细部件5mm以上。

[0054] 作为优选，通过动力装置将水打入储液区内。

[0055] 本发明通过在集热器中设置储液区，而且使得储液区与集热区域的液体通道连通并且水位明显的高于集热区域的毛细部件的高度，这样使得水位明显高于毛细部件的上部，能够通过水位高度的压差增加毛细部件的吸液能力，而且还可以避免集热器的干涸。

[0056] 储液区连接环路热管的冷凝区。表明储液区是环路热管的一部分。

[0057] 作为优选，所述集热区域1011的横截面是圆形，所述毛细部件24包括设置在圆形圆心的中央毛细部件和围绕圆心设置的周围毛细部件。本发明通过设计了一种毛细部件在加热器中的新式的分布结构，能够进一步促进毛细部件的吸液能力，避免不同位置的毛细力吸液能力的不足，而且针对不同位置针对性的设置和合理布局毛细部件。

[0058] 作为优选，中央毛细部件的毛细力大于周围毛细部件的毛细力。因为中央的流体向四周分布，影响范围广泛，周围毛细部件仅仅辐射周边，无法实现全局的辐射，因此通过设置中央的毛细能力大，能够使得吸上去的液体通过中部向周围流动，保证流体的分不均匀，同时正常情况下中央的集热能力大，也能够使得加热液体的能力强，保证集热能力，充分利用太阳能。

[0059] 作为优选，在第二空间内，流体要达到均匀的加热，避免换热分布不均匀，导致部分区域干涸，因为中央的流体向四周辐射，能够影响全局，而周围的流体仅仅影响周围区域。因此需要通过合理分配不同的毛细部件的毛细能力的大小，实现内部换热的均匀分布。通过实验发现，中央毛细部件与周围毛细部件的毛细能力与两个关键因素相关，其中一个就是周围毛细部件与集热区域的圆心的间距以及集热区域的直径相关。因此本发明根据大量数值模拟和实验，优化了最佳的毛细力的比例分配。

[0060] 作为优选，所述周围毛细部件为一层结构，集热区域内壁半径为K，所述中央毛细部件的圆心设置在集热区域的圆心，周围毛细部件的圆心距离集热区域的圆心的距离为M，相邻周围毛细部件的圆心分别与集热区域的圆心进行连线，两根连线形成的夹角为A，单个周围毛细部件的毛细力为F1，单个中央毛细部件的毛细力为F2，则满足如下要求：

[0061] F2/F1＝a-b*Ln(K/M)；Ln是对数函数；

[0062] a,b是系数，其中1.5599

[0063] 作为优选，1.23

[0064] 作为优选，1.2

[0065] 其中40°

[0066] 作为优选，四周分布数量为4－8个；优选是4－5个。

[0067] 作为优选，K为1500-1600毫米，优选是1550mm；M为756-1260毫米，优选为800mm。

[0068] 进一步优选，a＝1.5602,b＝0.4361。

[0069] 作为优选，所述集热区域的下部壁面设置辅助加热装置23，所述的蒸发端流向冷凝端的管道上设置流量计108，测试蒸汽流量，所述辅助加热装置根据测试的蒸汽流量来调节辅助加热装置进行加热。通过设置辅助加热装置，将其设置在毛细部件下方管壁上，加热液体通道中的液体，一方面可以提高毛细的吸热能力，另一方面也能避免特殊情况下(例如晚上或者光照强度不大)的太阳能集热能力不足的情况。

[0070] 作为优选，如果测试的流量低于一定的数值，则辅助加热装置自动启动加热，如果高于一定数值，辅助加热装置停止加热。

[0071] 作为优选，当毛细部件的吸液能力不足的时候，例如，毛细液的工作能力超出了额定的工作年限，或者在阳光充足的情况下，蒸汽流量明显不足，可以启动加热部件进行加热。

[0072] 通过加热，使得液体空间内的液体的温度升高，可以间接的提高毛细部件的工作能力。

[0073] 作为优选，冷凝端设置在水箱中。

[0074] 作为优选，所述集热器进口和出口设置压力传感器，检测进口和出口的压力。

[0075] 作为优选，储液区的上壁与支撑部件是一体化结构，如图3所示。

[0076] 本发明还提供了一种针对本发明能够的环路热管太阳能集热器进行实验能力检测和研究的实验装置，如图4－7所示。所述实验装置包括环路热管，所述环路热管包括集热器实验区单元(即蒸发端)和收集测量单元(测量和冷凝端)，所述水在集热器实验区单元蒸发，然后在收集测量单元进行蒸汽流量测量和冷凝；所述装置还包括供水单元、吹气单元、抽真空单元和PLC单元，所述供水单元连接集热器实验区单元，向集热器实验区单元供水，抽真空单元与系统整体管路相连，用于将实验装置管路内部抽真空；收集测量单元收集测量蒸汽的质量流量并冷凝和收集冷凝水；在吹气单元作用下，管路中残留的水汽充分液化，被收集测量单元收集；PLC单元获取质量流量数据并输出。

[0077] 实验装置的进一步描述如下：

[0078] 如图4所示，薄膜蒸发测试仪的内部由实验区单元(蒸发端)、供水单元、收集测量单元、吹气单元、抽真空单元、PLC系统安装单元和辅助系统七个部分及管路连接而成，管路优选1/4英寸，其中实验区单元入口与供水单元相连，抽真空单元与供水单元相连，实验区单元出口通过第三电磁阀6及第五电磁阀7间的三通管，一侧与吹气单元相连，另一侧与收集测量单元相连，PLC系统安装单元位于箱体32内部，辅助系统由箱体32及各单元支撑部分组成。实验区单元为薄膜提供测试条件，供水单元为实验区单元提供稳定供水，收集测量单元精确测试水汽质量流量并冷凝收集液态水，抽真空单元提供真空环境，PLC系统安装单元安装PLC控制系统，辅助系统固定各单元并提供独立实验空间。

[0079] 实验过程中，去离子水通过供水单元输送至实验区单元，在薄膜表面吸收能量由液态转化为气态，通过收集测试单元测量质量流量后液化并收集，在与抽真空单元相连的吹气单元作用下，管路中残留的水汽测试质量流量后充分液化并收集，被收集测量单元收集。实验结束后对比收集测量单元数据并得到测试结果。

[0080] 如图4所示，本实施例为装置整体结构。本实施例中，实验区1置于箱体上部，一侧安装第一压力传感器2，另一侧安装第二压力传感器8，第一电磁阀9安装于入水口19与压力水箱11之间相连管路上，第六电磁阀10和第二压力传感器8依次安装于压力水箱11与实验区1之间相连管路上，入水口19、第一电磁阀9、压力水箱11、第六电磁阀10、第二压力传感器8、第一压力传感器2构成了供水单元，实验区1的另一侧安装有第一压力传感器2，并通过压力真空传感器3、第五电磁阀7之间的三通管与吹气单元相连，外置真空泵通过第四电磁阀
18与第五电磁阀7间的三通管与装置相连，其间管路上安装有第三电磁阀6，压力真空传感器3安装于第二电磁阀4和第五电磁阀7间的管路上，压力真空传感器3、第三电磁阀6、第五电磁阀7构成了抽真空单元，干燥管5一侧与外置的吹气机相连，另一侧与压力真空传感器3侧管路相连，第二电磁阀4安装于第二电磁阀4与压力真空传感器3之间，干燥管5、第二电磁阀4构成了吹气单元，第五电磁阀7与第三电磁阀6间三通管至冷凝器12间的管路上依次安装有第四电磁阀18、质量流量计17，活性炭收集装置15一侧通过第一VCR接头16与冷凝器12相连，另一侧通过第二VCR接头14与外界相连，第二VCR接头14与外界相连管路上安装有第七电磁阀13，第四电磁阀18、质量流量计17、冷凝器12、第一VCR接头16、活性炭收集装置15、第二VCR接头14及第七电磁阀13构成了收集测量单元。其中，第一压力传感器2测量实验区1出水口处压力，第二压力传感器8测量实验区1入水口压力，第一电磁阀9控制供水单元供水，压力水箱11储存去离子水并保证实验区1的稳定供水，第六电磁阀10控制实验区供水，第五电磁阀7控制实验区1与吹起单元的连通，第二电磁阀4控制吹气单元的启停，干燥管5保证鼓入气体的干燥性，第三电磁阀6控制抽真空单元的启停，压力真空传感器3测量并输出管路内部真空度，第四电磁阀18控制收集测量单元与实验区1的连通，质量流量计17测量并输出水汽质量流量，冷凝器12实现水汽的液化，第一VCR接头16和第二VCR接头14实现活性炭收集装置15的拆装功能，活性炭收集装置15收集液态水。

[0081] 去离子水由19通入，流经第一电磁阀9，压力水箱11，第六电磁阀10，第二压力传感器8，在实验区1处蒸发为蒸汽后通过第一压力传感器2，第五压力传感器7，第四电磁阀18，质量流量计17，在冷凝器12处受冷液化，通过第一VCR接头16在活性炭收集装置15处收集，实现了水从蒸发到液化的过程。

[0082] 再者，利用收集测量单元内气体质量流量计17的实时数据和实验区1上方安装的高速摄像装置(可选，图中未绘出)，系统能够实时监测并输出整个加热过程的蒸发速率变化情况和薄膜25上方水的蒸发特征，提高了试验测试效率并便于后续分析处理，使精确分析蒸发特征曲线成为可能。

[0083] 另外，依次连接实验区1、第一压力传感器2、第五电磁阀7、第四电磁阀18、质量流量计17、冷凝器12的管道外壁附有保温层，使管道内温度保持在水蒸气液化温度之上，防止自实验区1的水蒸气在通过质量流量计17前过早受冷液化影响数据准确性。

[0084] 如图4所示，实验区单元1由压盖20、透明罩板21，优选为高透光率石英玻璃板、加热模块23、毛细部件24、滤纸及薄膜25及壳体26构成。壳体26分两部分加工后焊接而成，构成圆形的薄膜25放置区域和半圆柱形的储液区28，薄膜25下方壳体26开有孔洞，与和储液区28联通，壳体26以螺栓紧固在箱体32上表面；该模块上固定玻璃罩组件，其腔外由壳体26、压盖20组成，其腔内包含用以固定薄膜25的不透明石英玻璃滤纸压件29，其顶部为用沉头螺钉紧固的高透光率玻璃板21，用以透光并实时观察水汽蒸发情况；圆形加热模块23安装于实验区1底部，与壳体26共同固定。

[0085] 另外，通过变换实验区毛细部件24的数量、太阳能模拟器(外置)及加热模块23功率，可以测试得到在不同薄膜表面积、不同光照条件、不同温度条件下的毛细部件蒸发性能，扩大了可测试数据范围。

[0086] 如图6所示，供水单元依次由：由外引至箱体外部的进水管接口19、第一电磁阀9、压力水箱11、第六电磁阀10、第二压力传感器8、第一压力传感器2组成，前五部分两两由1/4英寸进水管路连接，后两部分分别设置在实验区1两侧管路上，所有接头联结处均采用1/4英寸高纯气体接头。第一电磁阀9控制压力水箱11与进水口19的管道联通，第六电磁阀控制压力水箱11与实验区1的管道联通，第一压力传感器2与第二压力传感器8分别检测实验区1两侧管道压力，同时第二压力传感器8将收集到的压力数据传递至控制系统，进而控制压力水箱11的供水功能，第一压力传感器2将收集到的压力数据传递至显示界面，从而对实验情况进行实时监测。

[0087] 如图7所示，收集测量单元依次由第四电磁阀18、质量流量计17、冷凝器12、活性炭收集装置15组成，整体通过1/4英寸管路连接，所有联结处均采用1/4英寸高纯气体接头。其中第四电磁阀18安装于测量单元入水口30与质量流量计17间的管路上，质量流量计与冷凝器12连通，负责检测流经管道的气体质量流量，冷凝器12内包含的冷却模块主管路呈螺旋状置于冷凝器12筒内，冷却水下进上出保证气体充分液化；第一VCR接头16连接活性炭收集装置15与冷凝器12，第二VCR接头13连接活性炭收集装置15与第七电磁阀13，采用VCR接头能够保证管道内部的密闭性，隔离外界环境对管道实验环境的影响，活性炭收集装置15的输入管道从装置底部通入，保证活性炭对液态水的充分吸收，输出管道从装置顶部通出，外接用于排气的第七电磁阀13。

[0088] 开展薄膜蒸发测试流程如下：拆下通过第一VCR接头16、第二VCR接头14连接的活性炭吸收装置15，称量、记录重量并重新安装，以保证对比数据的可靠性；将薄膜25安置在实验区1，薄膜置于滤纸25上，滤纸25下方为耐温吸水毛细部件24，储液区28通过耐温吸水毛细部件24与滤纸25向薄膜25持续稳定的供水，滤纸25上盖滤纸压件29，并加盖配有高透光率石英玻璃板21(用以实时观察水汽蒸发情况)的不锈钢盖且以沉头螺钉紧固，关闭所有电磁阀，在石英玻璃板21上方安装好外置的太阳能模拟器和高速摄像装置(可选)；打开第二电磁阀4、第四电磁阀18并开启真空泵(外置)，对管路和活性炭吸收装置15持续抽真空10分钟，然后关闭第四电磁阀18，开启第六电磁阀10，对实验区1和补水区28持续抽真空15分钟，接着开启第五电磁阀7，对压力水箱11持续抽真空30分钟，关闭第五电磁阀7，直至压力真空传感器3读数<1Pa，关闭所有电磁阀，并关闭真空泵；将入水口19与去离子水箱(外置)相接，开启第一电磁阀9，利用压差使去离子水进入压力水箱11(容量为1L)，开启第六电磁阀10，以2秒钟为时间间隔向补水区28和实验区1间歇输水，间歇开启第六电磁阀10，每开启一次观察实验区1水位，直至水位刚好润湿薄膜25，则停止；将进水口19与压气机连接；开启恒温水浴(外置)，对冷凝器12进行冷却；开启太阳能模拟器及底部加热模块23对薄膜25进行加热(实验区内布置热电偶进行温度监测)，待薄膜25上方出现蒸汽，依次开启第五电磁阀7、第六电磁阀10、第四电磁阀18，点击触摸屏33，设定时间开始实验，PLC记录实验开始时间；利用PLC控制压气机(外置)启停，保证第一压力传感器2、第二压力传感器8压差稳定在合适数值；待系统稳定后，即气体质量流量计17读数相对稳定后，便可测得薄膜25的稳态蒸发速率；停止实验后，PLC记录实验停止时间，关闭第六电磁阀10，打开第三电磁阀6、第七电磁阀13，将压气机(外置)与干燥管5连接，开启压气机(外置)向管路内吹入干燥空气，使管路内水分被活性炭吸收装置15充分吸收；拆下活性炭吸收装置15，再次称量，得到整个实验的蒸发水量，并与质量流量计17所得数据进行辅助比对分析，以增加数据可靠性。

[0089] 作为优选，可以去掉薄膜，测试不具有薄膜的毛细部件24性能。

[0090] 虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。