混合式太陽(yáng)能海水淡化系統(tǒng)技術(shù)方案

本實(shí)用新型專利技術(shù)涉及一種混合式太陽(yáng)能海水淡化系統(tǒng)，由回?zé)嵫h(huán)子系統(tǒng)、加熱蒸餾子系統(tǒng)和給排水子系統(tǒng)組成，回?zé)嵫h(huán)子系統(tǒng)中的預(yù)熱水箱與太陽(yáng)能光伏光熱裝置以及回?zé)崞鳂?gòu)成閉合循環(huán)系統(tǒng)，其中，太陽(yáng)能光伏光熱裝置與回?zé)崞髦g連接有第二循環(huán)泵；加熱蒸餾子系統(tǒng)中的太陽(yáng)能集熱器與盤(pán)管以及第一循環(huán)泵構(gòu)成閉合循環(huán)系統(tǒng)，其中，盤(pán)管置于太陽(yáng)能蒸餾器內(nèi)；給排水子系統(tǒng)包括給水泵、排污裝置，給水泵進(jìn)、出水口分別與預(yù)熱水箱和太陽(yáng)能蒸餾器連接。本實(shí)用新型專利技術(shù)利用太陽(yáng)能光伏電池提供所需動(dòng)力，并且將太陽(yáng)能光伏電池的廢熱回收并加以利用。將太陽(yáng)能蒸餾器、冷凝器、回?zé)崞饔袡C(jī)結(jié)合，不但利用回?zé)帷⒐?jié)約能源，而且極大地節(jié)約了占地面積。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種海水淡化,尤其是一種太陽(yáng)能海水淡化系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
隨著地球人口劇增和能源大量開(kāi)采和利用帶來(lái)的環(huán)境污染等因素的影響，全球性缺水問(wèn)題日益嚴(yán)重。地球上的水約有97. 5%是無(wú)法飲用的。因此在海水資源豐富的地區(qū)，采用海水淡化技術(shù)，是解決目前淡水資源短缺的有效途徑。海水淡化的方法有蒸餾法、離子交換法、滲析法、反滲透膜法以及冷凍法等，然而這些方法都需要消耗大量的燃料或電力，并且存在高溫下設(shè)備腐蝕的問(wèn)題。因此，在世界能源較為緊缺的情況下利用太陽(yáng)能從海水中獲取淡水，是緩解淡水資源缺乏的清潔且有效的措施。傳統(tǒng)的太陽(yáng)能蒸餾器設(shè)備龐大且占地面積大，產(chǎn)水量較低。而主動(dòng)式太陽(yáng)能海水淡化與被動(dòng)式太陽(yáng)能海水淡化相結(jié)合的海水淡化系統(tǒng)受到了人們的親睞。另外，海水淡化系統(tǒng)中的回?zé)崂檬枪?jié)能減排的有效途徑之一 O·目前公開(kāi)的相關(guān)專利主要有I)中國(guó)專利號(hào)201020624075. 4，全自動(dòng)太陽(yáng)能海水淡化裝置，此項(xiàng)海水淡化裝置，系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)力采用風(fēng)力發(fā)電裝置提供。整套系統(tǒng)中加入了巡日機(jī)構(gòu)，雖然采集的熱量有所增力口，但成本也相應(yīng)提高。2)中國(guó)專利號(hào)201110303428. X，一種帶回?zé)嵫h(huán)的太陽(yáng)能吸收式海水淡化裝置；此
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
主要針對(duì)海水淡化存在的能源消耗和設(shè)備腐蝕問(wèn)題。設(shè)計(jì)了去除不凝氣體的海水脫氣裝置，系統(tǒng)比較龐大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)是要提供一種混合式太陽(yáng)能海水淡化系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以充分利用太陽(yáng)能蒸餾器的回?zé)幔⒅鲃?dòng)式太陽(yáng)能海水淡化與被動(dòng)式太陽(yáng)能海水淡化有機(jī)結(jié)合。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)的技術(shù)方案是一種混合式太陽(yáng)能海水淡化系統(tǒng)，由回?zé)嵫h(huán)子系統(tǒng)、加熱蒸餾子系統(tǒng)和給排水子系統(tǒng)組成，其特點(diǎn)是回?zé)嵫h(huán)子系統(tǒng)包括預(yù)熱水箱、太陽(yáng)能光伏光熱裝置、回?zé)崞鳌⒌诙h(huán)泵，預(yù)熱水箱與太陽(yáng)能光伏光熱裝置以及回?zé)崞鳂?gòu)成閉合循環(huán)系統(tǒng)，其中，太陽(yáng)能光伏光熱裝置與回?zé)崞髦g連接有第二循環(huán)泵；力口熱蒸餾子系統(tǒng)包括太陽(yáng)能集熱器、盤(pán)管、太陽(yáng)能蒸餾器、第一循環(huán)泵，太陽(yáng)能集熱器與盤(pán)管以及第一循環(huán)泵構(gòu)成閉合循環(huán)系統(tǒng)，其中，盤(pán)管置于太陽(yáng)能蒸餾器內(nèi)；給排水子系統(tǒng)包括給水泵、排污裝置，給水泵進(jìn)、出水口分別與預(yù)熱水箱和太陽(yáng)能蒸餾器連接。太陽(yáng)能光伏光熱裝置包括太陽(yáng)能光伏電池和集熱管，太陽(yáng)能光伏電池背部安裝集熱管。回?zé)崞饔赏该魉芗澳腹芙M成，二根母管之間連接有若干根透明水管構(gòu)成換熱器。太陽(yáng)能蒸餾器中設(shè)有水位開(kāi)關(guān)，且水位開(kāi)關(guān)與給水泵連接。本技術(shù)的有益效果在于I、本技術(shù)利用太陽(yáng)能光伏電池提供所需動(dòng)力，并且將太陽(yáng)能光伏電池的廢熱回收并加以利用。2、本技術(shù)將太陽(yáng)能蒸餾器、冷凝器、回?zé)崞饔袡C(jī)結(jié)合，不但利用回?zé)帷⒐?jié)約能源，而且極大地節(jié)約了占地面積。附圖說(shuō)明圖I是本技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是太陽(yáng)能光伏光熱裝置結(jié)構(gòu)剖視圖；圖3是圖2中沿A-A的剖視圖；圖4是回?zé)崞鹘Y(jié)構(gòu)示意圖。·具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本技術(shù)作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖I所示，本技術(shù)的混合式太陽(yáng)能海水淡化系統(tǒng)，由回?zé)嵫h(huán)子系統(tǒng)、加熱蒸餾子系統(tǒng)和給排水子系統(tǒng)組成。回?zé)嵫h(huán)子系統(tǒng)包括預(yù)熱水箱3、太陽(yáng)能光伏光熱裝置4、回?zé)崞?、第二循環(huán)泵9。預(yù)熱水箱3與太陽(yáng)能光伏光熱裝置4以及回?zé)崞?構(gòu)成閉合循環(huán)系統(tǒng)，其中，太陽(yáng)能光伏光熱裝置4與回?zé)崞?之間連接有第二循環(huán)泵9。加熱蒸餾子系統(tǒng)包括太陽(yáng)能集熱器2、盤(pán)管6、太陽(yáng)能蒸餾器I、第一循環(huán)泵8，太陽(yáng)能集熱器2與盤(pán)管6以及第一循環(huán)泵8構(gòu)成閉合循環(huán)系統(tǒng)，其中，盤(pán)管6置于太陽(yáng)能蒸餾器I內(nèi)。給排水子系統(tǒng)包括給水泵10、排污裝置，給水泵10進(jìn)、出水口分別與預(yù)熱水箱3和太陽(yáng)能蒸餾器I連接。太陽(yáng)能蒸餾器I中設(shè)有水位開(kāi)關(guān)11，且水位開(kāi)關(guān)11與給水泵10連接。如圖2，3所示，太陽(yáng)能光伏光熱裝置4包括太陽(yáng)能光伏電池16和集熱管17，太陽(yáng)能光伏電池16背部安裝集熱管17。如圖4所示，回?zé)崞?由透明水管12及母管15組成，二根母管15之間連接有若干根透明水管12構(gòu)成換熱器。回?zé)嵫h(huán)子系統(tǒng)的工作流程預(yù)熱水箱3中的海水在第二循環(huán)泵9的驅(qū)動(dòng)下經(jīng)過(guò)太陽(yáng)能光伏光熱裝置4，吸收太陽(yáng)能光伏電池16的廢熱后進(jìn)入回?zé)崞?，進(jìn)一步吸收太陽(yáng)能蒸餾器I的汽化潛熱，最后回到預(yù)熱水箱3，從而完成海水的預(yù)熱過(guò)程。光伏電池16運(yùn)行時(shí)大部分太陽(yáng)輻射轉(zhuǎn)換為熱能，導(dǎo)致光伏電池16溫度升高，進(jìn)而影響光伏電池16的光電轉(zhuǎn)換效率。基于此項(xiàng)考慮，在太陽(yáng)能光伏電池16的背部安裝了集熱管17，組成了太陽(yáng)能光伏光熱裝置4，如圖2，3所示。將太陽(yáng)能光伏光熱裝置4與預(yù)熱水箱3的循環(huán)出水口連接，使低溫海水吸收太陽(yáng)能光伏電池16的廢熱，初步預(yù)熱。回?zé)崞?布置在蒸餾器I的冷凝段，其結(jié)構(gòu)如圖4所示。回?zé)崞?是由透明水管12及母管15組成的換熱器，回?zé)崞?內(nèi)的海水依靠吸收水蒸氣凝結(jié)所釋放的汽化潛熱來(lái)升溫。即使回?zé)崞?及其中的海水會(huì)吸收部分原本入射太陽(yáng)能蒸餾器I中的太陽(yáng)輻射能，但由于被回?zé)嵫h(huán)系統(tǒng)利用，對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)來(lái)講，熱量并沒(méi)有損失。再者，透明水管12中的低溫海水會(huì)帶走更多熱量，更有利于水蒸氣在透明水管12表面凝結(jié)，從而增加淡水的產(chǎn)水量。加熱蒸餾子系統(tǒng)的工作流程太陽(yáng)能集熱器2與盤(pán)管6以及第一循環(huán)泵8構(gòu)成閉合循環(huán)系統(tǒng)，循環(huán)工質(zhì)可以是純凈水或者納米流體等等，盤(pán)管6將太陽(yáng)能集熱器2吸收的熱量傳遞給太陽(yáng)能蒸餾器I中的海水。太陽(yáng)能蒸餾器I作為傳統(tǒng)被動(dòng)式太陽(yáng)能海水淡化裝置，一方面實(shí)現(xiàn)高溫海水的集熱蒸發(fā)，另一方面完成凝結(jié)水蒸氣與回收淡水的功能。給排水子系統(tǒng)的工作流程給水泵10在水位開(kāi)關(guān)11的控制下將預(yù)熱水箱3中的低溫海水送入太陽(yáng)能蒸餾器I中。排污裝置可完成濃鹽水的排放。太陽(yáng)能集熱器與太陽(yáng)能蒸餾器是系統(tǒng)的主要部件及熱源，二者通過(guò)帶有太陽(yáng)能選擇性吸收涂層的盤(pán)管結(jié)合于一體。高效混合式太陽(yáng)能海水淡化系統(tǒng)的動(dòng)力來(lái)源是太陽(yáng)能光 伏電池，將太陽(yáng)能光伏電池的廢熱回收并加以利用。本技術(shù)的推廣應(yīng)用及前景本技術(shù)提出的高效混合式海水淡化系統(tǒng)的回?zé)嵫b置在不影響太陽(yáng)入射強(qiáng)度的情況下，可以有效回收冷凝端的熱量以及太陽(yáng)能電池背板的熱量，并將回收的熱量用于預(yù)熱海水，這樣不僅提高了能量利用效率，而且降低了冷凝端的溫度。本專利技術(shù)提出的方案既可提高產(chǎn)水效率，又能保障光伏系統(tǒng)的正常運(yùn)行。可謂一舉多得。本技術(shù)的混合式海水淡化系統(tǒng)利用太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)提供了海水淡化系統(tǒng)所需的循環(huán)動(dòng)力，使其可以用于市電不易到達(dá)的偏遠(yuǎn)地區(qū)(如偏遠(yuǎn)海島、海上作業(yè)平臺(tái))。本技術(shù)還可對(duì)已有的海水淡化系統(tǒng)進(jìn)行合理的優(yōu)化改造，使其日均產(chǎn)水量和綜合經(jīng)濟(jì)性大幅提高。海水淡化系統(tǒng)中利用了新能源技術(shù)，一方面節(jié)約傳統(tǒng)能源，另一方面可以實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保及節(jié)能減排。權(quán)利要求1.一種混合式太陽(yáng)能海水淡化系統(tǒng)，由回?zé)嵫h(huán)子系統(tǒng)、加熱蒸餾子系統(tǒng)和給排水子系統(tǒng)組成，其特征在于所述回?zé)嵫h(huán)子系統(tǒng)包括預(yù)熱水箱(3)、太陽(yáng)能光伏光熱裝置(4)、回?zé)崞?5)、第二循環(huán)泵(9)，預(yù)熱水箱(3)與太陽(yáng)能光伏光熱裝置(4)以及回?zé)崞?5)構(gòu)成閉合循環(huán)系統(tǒng)，其中，太陽(yáng)能光伏光熱裝置(4)與回?zé)崞?5)之間連接有第二循環(huán)泵(9);所述加熱蒸餾子系統(tǒng)包括太陽(yáng)能集熱器(2)、盤(pán)管(6)、太陽(yáng)能蒸餾器(I)、第一循環(huán)泵(8)，太陽(yáng)能集熱器(2)與盤(pán)管(6)以及第一循環(huán)泵(8)構(gòu)成閉合循環(huán)系統(tǒng)，其中，盤(pán)管(6)置于太陽(yáng)能蒸餾器(I)內(nèi)；所述給排水子系統(tǒng)包括給水泵(10本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種混合式太陽(yáng)能海水淡化系統(tǒng)，由回?zé)嵫h(huán)子系統(tǒng)、加熱蒸餾子系統(tǒng)和給排水子系統(tǒng)組成，其特征在于：所述回?zé)嵫h(huán)子系統(tǒng)包括預(yù)熱水箱（3）、太陽(yáng)能光伏光熱裝置（4）、回?zé)崞鳎?）、第二循環(huán)泵（9），預(yù)熱水箱（3）與太陽(yáng)能光伏光熱裝置（4）以及回?zé)崞鳎?）構(gòu)成閉合循環(huán)系統(tǒng)，其中，太陽(yáng)能光伏光熱裝置（4）與回?zé)崞鳎?）之間連接有第二循環(huán)泵（9）；所述加熱蒸餾子系統(tǒng)包括太陽(yáng)能集熱器（2）、盤(pán)管（6）、太陽(yáng)能蒸餾器（1）、第一循環(huán)泵（8），太陽(yáng)能集熱器（2）與盤(pán)管（6）以及第一循環(huán)泵（8）構(gòu)成閉合循環(huán)系統(tǒng)，其中，盤(pán)管（6）置于太陽(yáng)能蒸餾器（1）內(nèi)；所述給排水子系統(tǒng)包括給水泵（10）、排污裝置，給水泵（10）進(jìn)、出水口分別與預(yù)熱水箱（3）和太陽(yáng)能蒸餾器（1）連接。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：朱群志，荊樹(shù)春，王文婷，唐志軍，武明巖，唐李清，陸佳偉，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：上海電力學(xué)院，
類型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：