[發明專利]一種太陽能雙效海水淡化裝置及其海水淡化方法

有效

• 申請號: 201310366895.6
• 申請日: 2013-08-21
• 公開（公告）號: CN104418397B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發明（設計）人: 莫少民
• 申請（專利權）人: 莫少民
• 主分類號: C02F1/14
• 分類號: C02F1/14;C02F103/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及可再生能源的海水淡化技術領域，特別涉及一種太陽能雙效海水淡化裝置及其海水淡化方法。

背景技術

長期以來人類對賴于生存的淡水進行了種種的開發努力，尤其是海水淡化工藝，近年來取得了較大的進步。然而普遍存在效率、效益和純度問度，嚴重制約著海水淡化的發展。

目前海水淡化作飲用水一般采用蒸餾法或冷凍法，即冷凍海水使之結冰，在液態海水變成固態冰的同時鹽被分離出去。冷凍法與蒸餾法都有難以克服的弊端，其中蒸餾法會消耗大量的能源并在儀器里產生大量的鍋垢，而所得到的淡水卻并不多；而冷凍法同樣要消耗許多能源，但得到的淡水味道卻不佳，難以飲用。真空冷凍海水淡化法工藝包括脫氣、預冷、蒸發結晶、冰晶洗滌、蒸汽冷凝等步驟，海水淡化水產品可達到國家飲用水標準，但設備的投資、能耗及其維護費用較高。海水淡化開發飲用水需作進一步的研討、開發。

發明內容

為了解決現有技術的問題，本發明提供了一種太陽能雙效海水淡化裝置及其海水淡化方法，使海水蒸發飽和增焓處理后，與相應低溫海水為介質的表冷器相遇，介質空氣改變了其水汽密度，從而產生淡水析出。

本發明所采用的技術方案如下：

一種太陽能雙效海水淡化裝置，包括裝置支架，所述裝置支架頂部設置有太陽能多晶硅光伏板，所述的太陽能多晶硅光伏板下方設置有連接深海水進口的深層海水布水器，所述的深層海水布水器下方設置介質空氣通路，所述的介質空氣通路一端連接介質空氣進風百葉，另一端連接帶防鼠網的抽風機，所述的介質空氣通路中設置太陽能捕熱器和深層海水冷泵，所述的太陽能捕熱器下方裝設海水集水盤，所述深層海水冷泵上方連接深海水進口，下方裝設有淡水收集水盤，所述的淡水收集水盤連接有淡水出口，所述的深層海水冷泵和抽風機連接控制箱。

深層海水冷泵設置于深海水保溫儲水箱內，

太陽能多晶硅光伏板產生電能為控制箱和抽風機供電。

太陽能捕熱器由蒸發吸熱段和冷凝放熱段構成，當太陽輻射其蒸發吸熱段時，輻射熱使蒸發吸熱段的工質沸騰吸熱，工質相變后將熱量以聲速傳熱到太陽能捕熱器的冷凝放熱段，使熱量與介質空氣作分級的增焓處理，所述蒸發吸熱段和冷凝放熱段之間通過毛細管相連。

介質空氣通路中，太陽能捕熱器與深層海水冷泵之間設置有靜壓箱。

一種太陽能雙效海水淡化方法，包括以下步驟：

A、太陽能多晶硅光伏板受到太陽輻射，產生電能，供電到介質空氣抽風機運行，并控制吸合深層海水冷泵的繼電器，同時使太陽能捕熱器的蒸發吸熱段的管內工質沸騰吸熱，工質相變后將熱量以聲速傳熱到太陽能捕熱器的冷凝放熱段，使熱量與介質空氣作分級的增焓處理；

B、在外配水泵運行作用下，深層海水由深海水進口進入靜壓箱內側的海水分水管，將海水分為向后端的海水蒸發區和向前端的深層海水冷泵的深海水保溫儲水箱供水，所述的海水蒸發區內設置太陽能捕熱器的冷凝放熱段，海水在分別流經蒸發吸熱段和深海水保溫儲水箱后，在海水集水盤匯集流返大海表面；

C、在抽風機的驅動下，介質空氣由介質空氣進風百葉進入太陽能雙效海水淡化裝置的海水蒸發區，介質空氣經多級的太陽能捕熱器的冷凝放熱段的加熱增焓和布水器的增濕處理，介質空氣以相對高溫的介質飽和濕空氣進入介質空氣靜壓箱，高溫飽和濕介質空氣以靜壓水汽混合體的狀態進入深層海水冷泵的多級表冷器遇冷，蒸汽分壓產生多級變化，水份析出表冷器面流入淡水收集水盤，再經淡水出口輸入淡水用水點。

本發明的一種太陽能雙效海水淡化裝置及其海水淡化方法，其包括：太陽能捕熱器、太陽能多晶硅光伏板、深海水保溫儲水箱、深層海水冷泵、布水器、淡水收集水盤、抽風機及裝置支架和控制箱。

太陽能捕熱器是指裝有工質的密閉容器，其蒸發吸熱段設置為太陽輻射熱的吸熱段，其冷凝放熱段設置為分級加濕的增焓段。當太陽輻射捕熱器的蒸發吸熱段，工質沸騰相變不斷的將太陽輻射熱以聲速將太陽輻射熱傳入海水蒸發區，在抽風機驅動下，完成對介質空氣加濕增焓。

太陽能多晶硅光伏板是利用多晶硅的光伏效應提供抽風機及控制回路的電源。

深海水保溫儲水箱是將一定深層的低溫(13℃)海水連接的裝置。

深層海水冷泵是指裝有工質的密閉容器的兩端分別接觸低溫度海水和經加濕增焓的介質空氣，使容器內工質相變傳熱，將低溫海水的自然冷能以聲速傳送到飽和介質空氣的組件。

布水器是將深層的海水分水到加濕增焓區和海水冷泵的用水點的工藝管。

淡水收集水盤是收集淡化后析出的裝置。