本发明涉及空气取水器，特别涉及一种太阳能热泵驱动的空气取水系统。
背景技术：
1、目前，饮用水保障对人类生存至关重要，但是在干旱地区、海岛地区、偏远哨所、抢险救灾和野外驻训等极端环境或条件下却面临着现实困难。空气取水以大气中的气态水作为水源，使得获取水资源的方式不再受时间和空间限制。
2、空气取水技术根据原理不同可以分为雾水收集法、空气冷却法、吸附剂取水法等。雾水收集法利用网状结构对雾气聚集、增长，形成水滴下落收集，但是受地域气候限制，收集水量有限。空气冷却法是将空气中的水蒸气直接冷却至露点形成液态水，该方法适用于潮湿地区，当相对湿度＜30％时基本失去取水效果。吸附剂取水法是指用吸附剂先吸附空气中的水蒸气，再通过解析、冷凝至露点形成液态水。吸附剂取水法主要有间歇式和连续式两种方案。间歇式取水，夜间吸附白天脱附，与太阳辐射强度密切相关，取水周期长，无法确保连续的用水需求。转轮式取水器，在吸附区不断地将湿空气内的水蒸气分离，在再生区通入高温气体将水蒸气释放出来，并通过冷凝获取淡水，通过转轮缓慢的旋转，可实现连续切换取水，最大程度提取水分并提高效率。吸附剂的选择对于取水系统而言也至关重要。
3、现有技术的缺点是空气取水系统的转轮再生耗电量大，干旱地区等极端环境的现场电力供应存在问题，传统吸附剂的使用不能提高取水量和取水效率，设备体积大，不易推广等。
技术实现思路
1、本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种太阳能热泵驱动的空气取水系统。
2、本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
3、一种太阳能热泵驱动的空气取水系统，包括高温热泵与转轮取水器耦合装置、太阳能光伏板、储能装置及控制器，高温热泵与转轮取水器耦合装置包括：用于提供再生热量的热泵系统，用于吸附空气中水蒸气的转轮取水器，用于储存水资源的蓄水装置，热泵系统与转轮取水器耦合；太阳能光伏板用于吸收光能并将之转化为电能，储能装置用于储存来自太阳能光伏板的电能，并向热泵系统、转轮取水器、控制器供电；控制器用于控制热泵系统、转轮取水器的工作；转轮取水器包括转轮，转轮内设基材，基材表面涂覆有吸附水分的吸附材料；将转轮转动区域分设为转轮取水器吸附区和转轮取水器再生区；热泵系统包括释放热能的加热装置及释放冷能的冷却装置；在控制器控制下，转轮转动，转轮转至转轮取水器吸附区时吸附水分；转轮转至转轮取水器再生区时，热泵系统的加热装置向再生区释放热能，使吸附材料吸附的水分脱附；水分脱附后被气体介质携带输入热泵系统的冷却装置中，冷却装置释放冷能使水分冷凝聚集并进入蓄水装置，输出去除水分的气体介质。
4、进一步地，热泵系统包括依次连接的压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器，冷凝器为加热装置，蒸发器为冷却装置；冷凝器设有用于吸入较低温度气体的第一进气口及用于排放较高温度气体的第一排气口，蒸发器设有第二进气口、使冷凝水汇集的集液管及第二排气口；第一进气口与外部空间连通，第一排气口向转轮取水器再生区的一侧输送气体；第二进气口吸收转轮取水器再生区另一侧的气体；第二排气口向外部空间排放气体；集液管与蓄水装置的进水口连通；第二排气口与第一进气口分别位于高温热泵与转轮取水器耦合装置的相对两侧面。
5、进一步地，第二排气口设有第一风机；第一进气口设有第一过滤器。
6、进一步地，转轮取水器吸附区入口端设有用于吸入外部空气的转轮进气管道，转轮取水器吸附区的出口端设有向外部空间排放气体的转轮排气管道，转轮进气管道的进气口与转轮排气管道的排气口分别位于高温热泵与转轮取水器耦合装置的相对两侧面。
7、进一步地，转轮取水器再生区入口端通过通风管道连接在第一排气口，转轮取水器再生区出口端通过通风管道连接在蒸发器的第二进气口。
8、进一步地，在转轮进气管道内设有第二过滤器，在转轮排气管道内设有第二风机。
9、进一步地，转轮排气管道与第一进气口连通。
10、进一步地，转轮进气管道的进气口与第二排气口位于高温热泵与转轮取水器耦合装置的同一侧面。
11、进一步地，储能装置包括蓄电池，蓄电池安装在太阳能光伏板下方。
12、进一步地，吸附材料采用聚丙烯腈聚合物。
13、本发明具有的优点和积极效果是：
14、一、本发明采用太阳能光伏板，太阳能光伏板采用离网型太阳能光伏系统工作模式发电。离网型太阳能光伏供电系统是一种独立运行的系统，不依赖于传统电网，而是通过太阳能电池板将太阳能转化为电能，并储存在蓄电池内，使系统实现自动化连续供电，避免的电力浪费或在无光照的情况下无供电的情况。离网型太阳能光伏供电系统在偏远或无法直接接入电网的地方可以独立运行，在极端环境下，如高海拔地区或沙漠地带，离网型太阳能光伏供电系统比传统发电设备更具可靠性和稳定性。此外，该系统可以根据用电需求进行灵活设计和扩展，以满足整个太阳能热泵速产型空气取水装置的用电需求。
15、二、本发明将高温热泵与转轮取水器耦合，转轮取水器再生区入口空气热湿参数为热泵冷凝器出口空气参数，转轮取水器再生区出口空气热湿参数为热泵蒸发器入口空气参数，利用热泵的蒸发器对被加湿空气降温冷却，使其达到露点温度凝结取水，同时利用热泵的冷凝器释放的热量加热再生空气，使系统内部实现冷量和热量的物尽其用，使热泵与转轮耦合装置能耗最小化，减少电力需求
16、三、本发明中的转轮取水器的吸附材料(吸附剂)选择聚丙烯腈聚合物。聚合物的吸附容量是硅胶的2～3倍，在高相对湿度条件下表现出更优秀的性能，而且该材料能够批量生产。与传统脱附材料相比，聚丙烯腈聚合物的再生温度相对较低。
17、四、本发明可应用在沙漠、海岛、滩涂等一些取水困难地区或用于应对一些极端条件下饮用水保障需求，具有取水量大、取水效率高、取水性能稳定等优点。
1.一种太阳能热泵驱动的空气取水系统，其特征在于，包括高温热泵与转轮取水器耦合装置、太阳能光伏板、储能装置及控制器，高温热泵与转轮取水器耦合装置包括：用于提供再生热量的热泵系统，用于吸附空气中水蒸气的转轮取水器，用于储存水资源的蓄水装置，热泵系统与转轮取水器耦合；太阳能光伏板用于吸收光能并将之转化为电能，储能装置用于储存来自太阳能光伏板的电能，并向热泵系统、转轮取水器、控制器供电；控制器用于控制热泵系统、转轮取水器的工作；转轮取水器包括转轮，转轮内设基材，基材表面涂覆有吸附水分的吸附材料；将转轮转动区域分设为转轮取水器吸附区和转轮取水器再生区；热泵系统包括释放热能的加热装置及释放冷能的冷却装置；在控制器控制下，转轮转动，转轮转至转轮取水器吸附区时吸附水分；转轮转至转轮取水器再生区时，热泵系统的加热装置向再生区释放热能，使吸附材料吸附的水分脱附；水分脱附后被气体介质携带输入热泵系统的冷却装置中，冷却装置释放冷能使水分冷凝聚集并进入蓄水装置，输出去除水分的气体介质。
2.根据权利要求1所述的太阳能热泵驱动的空气取水系统，其特征在于，热泵系统包括依次连接的压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器，冷凝器为加热装置，蒸发器为冷却装置；冷凝器设有用于吸入较低温度气体的第一进气口及用于排放较高温度气体的第一排气口，蒸发器设有第二进气口、使冷凝水汇集的集液管及第二排气口；第一进气口与外部空间连通，第一排气口向转轮取水器再生区的一侧输送气体；第二进气口吸收转轮取水器再生区另一侧的气体；第二排气口向外部空间排放气体；集液管与蓄水装置的进水口连通；第二排气口与第一进气口分别位于高温热泵与转轮取水器耦合装置的相对两侧面。
3.根据权利要求2所述的太阳能热泵驱动的空气取水系统，其特征在于，第二排气口设有第一风机；第一进气口设有第一过滤器。
4.根据权利要求2所述的太阳能热泵驱动的空气取水系统，其特征在于，转轮取水器吸附区入口端设有用于吸入外部空气的转轮进气管道，转轮取水器吸附区的出口端设有向外部空间排放气体的转轮排气管道，转轮进气管道的进气口与转轮排气管道的排气口分别位于高温热泵与转轮取水器耦合装置的相对两侧面。
5.根据权利要求4所述的太阳能热泵驱动的空气取水系统，其特征在于，转轮取水器再生区入口端通过通风管道连接在第一排气口，转轮取水器再生区出口端通过通风管道连接在蒸发器的第二进气口。
6.根据权利要求4所述的太阳能热泵驱动的空气取水系统，其特征在于，在转轮进气管道内设有第二过滤器，在转轮排气管道内设有第二风机。
7.根据权利要求4所述的太阳能热泵驱动的空气取水系统，其特征在于，转轮排气管道与第一进气口连通。
8.根据权利要求4所述的太阳能热泵驱动的空气取水系统，其特征在于，转轮进气管道的进气口与第二排气口位于高温热泵与转轮取水器耦合装置的同一侧面。
9.根据权利要求1所述的太阳能热泵驱动的空气取水系统，其特征在于，储能装置包括蓄电池，蓄电池安装在太阳能光伏板下方。
10.根据权利要求1所述的太阳能热泵驱动的空气取水系统，其特征在于，吸附材料采用聚丙烯腈聚合物。
