本发明属于空气取水设计，特别涉及一种适用于沙漠环境中光伏电站的空气取水装置及取水方法。
背景技术：
1、荒漠化治理的关键在于解决水资源短缺问题。西北地区虽然干旱缺水，但空气中存在人类所需的淡水资源，比如常见的云、雾、水蒸气等，其水含量约为地表淡水总量的11倍，研究发现即使在干旱的沙漠地区，空气中的水分含量也可以达到10g/m3。对于我国西北干旱地区而言，昼夜温差通常比较大，尤其是夜晚的空气湿度较大。因此通过空气取水技术从空气中获取淡水，是解决水资源短缺问题的有效方法，可为荒漠化治理提供助力。
2、为降低空气取水成本，将可再生能源与取水技术相结合是较为可行的方案，例如生物质能、太阳能、风能、地热能等。间歇吸附式空气取水技术可以在较低的热源温度下解吸，能利用低品位的热源为驱动，脱离电力的限制，且整套系统安全，整体无需定期维护，也不会产生有毒有害物质。因此间歇吸附式空气取水技术具有在边远荒漠地区实现规模化取水的潜能。
3、另一方面，当前商业化光伏发电的效率仅为15%~25%，如何提升光伏发电效率是亟待解决的问题。在诸多影响因素中，光伏电池的工作温度对其光电效率的影响显著，具体体现在其温度升高会使得短路电流增加量小于开路电压的减少量，导致发电功率降低。已有研究表明，大部分电池效率会随着温度的升高呈现出近似线性下降的趋势。因此如何通过光伏板的高效散热来提升发电效率是当前光伏发电领域的热点研究问题之一。
4、综上所述，现有技术的不足在于：传统露水收集方法依赖自然条件，收集效率受气候、湿度及夜间温度波动影响大，无法保证稳定产出。制冷式除湿技术虽能主动提取空气中的水分，但其能耗高，且在缺乏稳定电力供应的偏远地区难以持续运行。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于沙漠环境中光伏电站的空气取水装置及取水方法，以现有的光伏电站为依托，以光伏板的产热量为能量源，既能实现荒漠地区光伏面板降温而提升发电效率，又能实现低成本的空气取水，助力于荒漠绿化。
2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
3、一种适用于沙漠环境中光伏电站的空气取水装置，包括箱体，箱体内部可分为水蒸气冷凝收集区与取水蒸发区两区；
4、所述的水蒸气冷凝收集区包括疏水涂层、散热翅片、遮阳板和绝热隔板；遮阳板位于箱体外部，散热翅片位于遮阳板的内侧，且散热翅片与遮阳板之间设有空气流通的间隙；疏水涂层位于散热翅片内侧，散热翅片内侧设有绝热隔板；
5、所述的取水蒸发区包括导热翅片、叶片、水分吸附剂、微热管箱体内部部分；导热翅片位于箱体内，两个导热翅片之间设置有水分吸附剂，导热翅片与微热管连接，微热管延伸至箱体外部；微热管的外端部安装有太阳能电池板。
6、优选地，所述微热管一端紧贴太阳能电池板背部，吸收太阳能电池板产生的热量，另一端延伸至箱体内部，将从太阳能电池板吸收的热量释放出来；微热管延伸至箱体内部部分装有导热翅片。
7、优选地，水分吸附剂填充于导热翅片之间的空间，水分吸附剂选择硅胶颗粒。
8、优选地，所述箱体顶部装有散热翅片，散热翅片能够加强箱体顶部与外界的换热从而使到达箱体顶部的水蒸气更快的冷凝成液态水；散热翅片间隔2cm的间距装有遮阳板。
9、优选地，所述箱体顶部采用倾斜度为30°的斜面设置。
10、优选地，所述水蒸气冷凝收集区与取水蒸发区之间使用绝热隔板隔离，使两个区域在运行时不会相互影响；
11、优选地，所述水蒸气冷凝收集区底部开有箱体管道接口，并且箱体管道接口与管道相连，冷凝的液态水会通过孔洞进入管道汇集。
12、优选地，所述箱体两面开有窗口，窗口上安装有叶片；所述叶片能够活动，可以控制叶片的开启和关闭。
13、优选地，所述水箱通过管道与水蒸气冷凝收集区相连，用于液态水的存储。
14、一种适用于沙漠环境中光伏电站的空气取水装置的取水方法，包括以下步骤：
15、在吸水阶段，夜晚太阳能电池板停止运作不会产生热量，控制箱体上的叶片打开，外部空气通过打开叶片之间的间隙进入箱体内部，箱体内部的水分吸附剂将空气中的水蒸气捕获并存储在水分吸附剂内部；
16、蒸发和冷凝阶段，白天，控制箱体上的叶片关闭，太阳能电池板开始运行便会产生热量，微热管于太阳能电池板背部侧的部分管内工质吸热蒸发带走太阳能电池板产生的热，微热管置于箱体内的部分管内工质冷凝放出热量，并通过导热翅片将热更快的传递到箱体内部空间，由于获得热量箱体内温度升高，水分吸附剂由于受热将夜晚从空气中吸收的水释放出来，以水蒸气的形式蒸发，水蒸气一路向上通过水蒸气冷凝收集区与取水蒸发区之间绝热隔板之间的间隙到达箱体顶部，箱体顶部的温度较低，水蒸气冷凝为液态水，由于顶部涂有疏水涂层液态水能够顺着壁面流到两边集水的区域，液态水流到两侧凹槽后通过箱体管道接口流入管道进一步通过水箱管道接口流入水箱中存储。
17、本发明可达到以下有益效果：
18、1、本发明选择太阳能电池板运行时产生的热作为热源，通过微热管将热传递到箱体内部，利用这部分热加热水分吸附剂解吸材料中的吸附水；太阳能电池板运行时产生的热量对太阳能电池板的运行是无用的甚至会降发电效率，将这部分热量用于对水分吸附剂加热解吸材料中的吸附水，同时带走了太阳能电池板上的热量能使太阳能电池板的发电效率不会降低。
19、2、本发明的冷凝系统采用被动散热的方式，散热翅片能够加强换热，通过结构设计使散热翅片与遮阳板之间空间内的温度相对外界环境温度较低，通过自然对流换热将水蒸气冷凝为液态水，不会产生额外能源消耗。
20、3、本发明加热解吸水分吸附剂中的吸附水的热量来自太阳能电池板运行时产生的废热，将水蒸气冷凝为液态水的冷来自自然对流换热，整体运行不需要提供额外能量，从而降低运行成本。
1.一种适用于沙漠环境中光伏电站的空气取水装置，其特征在于：包括箱体（2），箱体（2）内部可分为水蒸气冷凝收集区与取水蒸发区两区；
2.根据权利要求1所述的一种适用于沙漠环境中光伏电站的空气取水装置，其特征在于：所述微热管（11）一端紧贴太阳能电池板（1）背部，吸收太阳能电池板（1）产生的热量，另一端延伸至箱体（2）内部，将从太阳能电池板（1）吸收的热量释放出来；微热管（11）延伸至箱体（2）内部部分装有导热翅片（4）。
3.根据权利要求1所述的一种适用于沙漠环境中光伏电站的空气取水装置，其特征在于：水分吸附剂（6）填充于导热翅片（4）之间的空间，水分吸附剂（6）选择硅胶颗粒。
4.根据权利要求1所述的一种适用于沙漠环境中光伏电站的空气取水装置，其特征在于：所述箱体（2）顶部装有散热翅片（7），散热翅片（7）能够加强箱体（2）顶部与外界的换热从而使到达箱体（2）顶部的水蒸气更快的冷凝成液态水；散热翅片（7）间隔2cm的间距装有遮阳板（8）。
5.根据权利要求1所述的一种适用于沙漠环境中光伏电站的空气取水装置，其特征在于：所述箱体（2）顶部采用倾斜度为30°的斜面设置。
6.根据权利要求1所述的一种适用于沙漠环境中光伏电站的空气取水装置，其特征在于：所述水蒸气冷凝收集区与取水蒸发区之间使用绝热隔板（9）隔离，使两个区域在运行时不会相互影响。
7.根据权利要求1所述的一种适用于沙漠环境中光伏电站的空气取水装置，其特征在于：所述水蒸气冷凝收集区底部开有箱体管道接口（13），并且箱体管道接口（13）与管道（12）相连，冷凝的液态水会通过孔洞进入管道（12）汇集。
8.根据权利要求1所述的一种适用于沙漠环境中光伏电站的空气取水装置，其特征在于：所述箱体（2）两面开有窗口，窗口上安装有叶片（5）；所述叶片（5）能够活动，可以控制叶片（5）的开启和关闭。
9.根据权利要求7所述的一种适用于沙漠环境中光伏电站的空气取水装置，其特征在于：所述水箱（3）通过管道（12）与水蒸气冷凝收集区相连，用于液态水的存储。
10.根据权利要求1至9中任意一项所述的一种适用于沙漠环境中光伏电站的空气取水装置的取水方法，其特征在于：包括以下步骤：
