[發明專利]新型太陽能海水淡化系統

無效

• 申請號: 201010142284.X
• 申請日: 2010-04-02
• 公開（公告）號: CN101792190A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 陳志強;何洪舟;戴紹異
• 申請（專利權）人: 集美大學
• 主分類號: C02F1/14
• 分類號: C02F1/14;C02F103/08
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司 35203
• 代理人: 渠述華

技術領域

本發明屬于海水淡化技術領域，特別是涉及一種新型太陽能海水 淡化系統。

背景技術

水是生命的源泉，是人類不可替代的寶貴自然資源，但隨著人類 文明不斷發展和社會不斷進步，水資源短缺已成為21世紀人類面臨 的重大問題。我國水資源形勢更加不容樂觀，作為世界上13個貧水 國之一，人均水資源年占有量只相當于世界平均值的1/4，缺水城市 占全國城市的2/3。中國工程院發布的《中國可持續發展水資源戰略 研究綜合報告》指出，到2030年前后，當我國人口增至16億時將 出現用水高峰，用水總量為7000億～8000億m，人均綜合用水量為 400～500m，接近國際用水緊張的標準，而全國實際可利用，水資源量 為8000億～9000億m，需水量已接近可利用水量的極限。

地球上的海水資源非常豐富，97％的水都在海洋里，而其中蘊含 著大量的淡水。發展海水淡化事業，向海洋索取淡水已經成為世界各 國的共同發展趨勢。我國是海洋大國，海岸線總長32647km，且沿 海和中西部地區擁有極為豐富的地下苦咸水資源。在地下取水和跨區 域調水受到越來越多條件限制的情況下，開發利用海水和苦咸水資 源，進行海水(苦咸水)淡化，是解決我國淡水緊缺的重要戰略途徑。

目前太陽能海水淡化技術不能得到廣泛應用的主要制約因素是 系統成本高，淡水產量低。傳統太陽能蒸餾器產水量過低主要有3點 原因：一是水蒸汽的汽化潛熱未被重新利用；二是傳統太陽能蒸餾 器中自然對流的換熱模式大大限制了蒸餾器熱性能的提高；三是待 蒸發的海水熱容量太大，限制了運行溫度的提高，從而減弱了蒸發的 驅動力。

目前世界上最先進的太陽能海水淡化技術，即太陽能多級閃蒸技 術(MSF)，利用了多個低壓空間形成閃蒸室，讓海水在較低溫度下 進行蒸發，大大降低了系統運行溫度，提高了淡化水產量。但多級閃 蒸技術需要多級抽氣機和多個水泵不間斷工作，整個系統比較復雜， 投資與運行成本很高，可靠性也比較差。同時多級閃蒸技術主要利用 管道對流換熱，受管道換熱面積限制，淡水生成量也受到限制。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能量利用率高、淡化水產量高、結構 簡潔、操作方便新型太陽能海水淡化系統，以適合于建設大型的太陽 能海水淡化工程的需要。

為實現上述發明目的，本發明的技術解決方案是：

本發明是一種新型太陽能海水淡化系統，它主要由聚光反射槽、 海水淡化裝置、循環水箱組成；所述的聚光反射槽主要由半圓弧形的 反射面和底層構成，在反射面和底層之間形成空心夾層，空心夾層的 內部空間構成可過水或儲水的腔體，在該腔體上設有可引入海水的進 水口和與海水淡化裝置相連通的出水口；所述的海水淡化裝置安裝在 半圓弧形的反射面的正中間并通過管道與聚光反射槽的空心夾層連 通，循環水箱與海水淡化裝置管路連接。

所述的反射面由表層的反射鏡組和吸熱板上下緊密布置構成，所 述的底層由絕熱材料制成的保溫層。

所述的海水淡化裝置布置在地平面上，聚光反射槽和循環水箱布 置在地平面下。

所述的海水淡化裝置主要由海水加熱槽、冷卻罩、保溫罩組成； 所述的冷卻罩和保溫罩呈半圓弧形，它們依次覆蓋在海水加熱槽的敞 開端，冷卻罩和保溫罩的兩下端緣水平向內延伸至海水加熱槽的兩外 側壁上，在冷卻罩與海水加熱槽之間形成一個內封閉空間，且冷卻罩 兩下端緣水平向內延伸段構成淡水收集槽；在冷卻罩和保溫罩之間形 成一個外封閉空間并構成匯水槽，匯水槽底部設有出水口。

所述的海水加熱槽為U形槽，其兩側面為豎直面，底面為弧形面， 底面的弧度與聚光反射槽反射面的弧度一致，底面和兩外露側面是黑 度大的太陽能吸收面，U形槽內嵌側面是由絕熱材料制成的保溫面， 槽內設置水位調節器(圖中未表示)。

所述的冷卻罩為導熱材料制成的薄層，冷卻罩內壁為刨光面，外 壁為布滿凸點的粗糙面，冷卻罩頂部設置了凹槽，保溫罩為絕熱材料 制成的保溫層，保溫罩頂部設有進水口，該進水口通往冷卻罩頂部凹 槽。