[實用新型]風(fēng)光互補(bǔ)式海水淡化系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320096050.5
• 申請日: 2013-03-04
• 公開（公告）號: CN203095656U
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張俊松;王曉琳;逄新宇;左振燁;鄭善凱;何理臻;王沛麗
• 申請（專利權(quán)）人: 張俊松
• 主分類號: C02F1/04
• 分類號: C02F1/04;C02F1/14;C02F103/08
• 代理公司: 濟(jì)南日新專利代理事務(wù)所 37224
• 代理人: 王書剛

本實用新型涉及一種用于海水淡化的系統(tǒng)，屬于海水淡化技術(shù)領(lǐng)域。

隨著可飲用淡水資源的日益匱乏，占地球表面積70％多的海水資源的處理和應(yīng)用愈來愈受到人們的重視，太陽能海水淡化技術(shù)就是一條合理利用海水資源、解決淡水資源短缺的有利途徑，在此技術(shù)的基礎(chǔ)上已研究和開發(fā)出了各種類型的太陽能海水淡化裝置。而在海水淡化設(shè)備中太陽能集熱器又以其穩(wěn)定的熱性質(zhì)，低消耗環(huán)保安全的特性而成為集熱器大家庭中的主力軍。而低成本而又高效利用太陽能集熱系統(tǒng)是海水淡化技術(shù)發(fā)展趨勢。目前太陽能集熱系統(tǒng)主要包括平板式集熱器,全玻璃真空管式集熱器,以及U型管式集熱器等。其中全玻璃真空管式集熱器是太陽能集熱器發(fā)展的里程碑,它使太陽能利用效率大幅度提升，然而這些集熱技術(shù)仍存在諸多缺陷。熱管真空管因為熱效率高、保溫性能好、便于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的原因已經(jīng)成為市場主流產(chǎn)品。但在已有設(shè)備中缺乏設(shè)備的完整性和其他配套設(shè)備的綜合利用。

中國專利CN201120452138公開了一種《風(fēng)光互補(bǔ)反滲透海水淡化裝置》，由風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)和反滲透淡化系統(tǒng)組成，所述風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)包括：風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、整流器、光伏陣列、風(fēng)光發(fā)電控制器、蓄電池組和逆變器，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的輸出端與整流器連接；整流器與風(fēng)光發(fā)電控制器連接；所述光伏陣列的輸出端直接與風(fēng)光發(fā)電控制器連接；風(fēng)光發(fā)電控制器與蓄電池組雙向連接，用于向蓄電池組充電和將蓄電池組中的電輸出；風(fēng)光發(fā)電控制器與逆變器連接；所述風(fēng)光發(fā)電控制器用于控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和光伏陣列所發(fā)的電存入蓄電池組中，以及在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所發(fā)的電、光伏陣列所發(fā)的電和蓄電池組中的電中選擇其中一路或幾路輸送給逆變器。

上述裝置存在著淡化效率低、能耗大的不足?，F(xiàn)有的海水淡化裝置中真空蒸發(fā)—冷凝系統(tǒng)，也需要創(chuàng)新裝置的合理利用來增加海水淡化效率。

本實用新型針對現(xiàn)有海水淡化技術(shù)存在的不足，提供一種淡化效率高、能耗小、能夠快速安全產(chǎn)出飲用淡水的風(fēng)光互補(bǔ)式海水淡化系統(tǒng)。

本實用新型的風(fēng)光互補(bǔ)式海水淡化系統(tǒng)，采用的技術(shù)方案是：

本實用新型的風(fēng)光互補(bǔ)式海水淡化系統(tǒng)，采用的技術(shù)方案是：

該系統(tǒng)，包括光伏電池板、風(fēng)光充電互補(bǔ)控制器、蓄電池、微型水泵、卸荷器、熱管真空管式集熱器、電開水器、再熱器和蒸發(fā)冷凝器；光伏電池板通過風(fēng)光充電互補(bǔ)控制器與蓄電池連接，卸荷器與蓄電池并聯(lián)，微型水泵與蓄電池電連接，電開水器、微型水泵、熱管真空管集熱器和再熱器依次連接在一起，蒸發(fā)冷凝器連接在再熱海水輸入管上，再熱器通過再熱海水輸入管的進(jìn)口與蒸發(fā)冷凝器連接，蒸發(fā)冷凝器通過再熱海水輸入管的出口與再熱器相連。

風(fēng)光充電互補(bǔ)控制器，包括溫度傳感器、PLC可編程控制器、自銷按鈕K1和K2以及固態(tài)繼電器KM1和KM2；PLC可編程控制器串聯(lián)自銷按鈕K2和固態(tài)繼電器KM2形成自動控制支路，溫度傳感器通過熱電阻模塊與PLC可編程控制器連接，溫度傳感器設(shè)置在電熱水器中；自銷按鈕K1串聯(lián)固態(tài)繼電器KM1形成手動控制支路。

蒸發(fā)冷凝器包括氣體罐和微型真空泵，氣體罐與微型真空泵連接，氣體罐上設(shè)置有蒸發(fā)管和淡水收集管，氣體罐內(nèi)設(shè)置有冷卻管，冷卻管的兩端分別是冷海水入口管和冷海水出口管。

再熱器的底部設(shè)置開口，開口處設(shè)置排污閥，以排出濃海水。

上述系統(tǒng)通過電開水器使海水達(dá)到預(yù)熱溫度T1，再熱器對達(dá)到預(yù)熱溫度T1的海水繼續(xù)加熱，加熱至再熱溫度T2，然后通過再熱海水輸入管進(jìn)入蒸發(fā)冷凝器，蒸發(fā)冷凝為淡水的液體由蒸發(fā)冷凝器的淡水收集管流出，沒有蒸發(fā)的高濃度海水繼續(xù)進(jìn)入設(shè)置有加熱絲的再熱器中。

本實用新型采用風(fēng)光互補(bǔ)式供電系統(tǒng)，利用熱管真空管收集太陽能使水加熱至預(yù)熱溫度。利用風(fēng)能發(fā)電和太陽能光伏電池發(fā)電儲存至蓄電池以供電循環(huán)水泵和微型真空泵，在蒸發(fā)冷凝器上設(shè)置微型真空泵，增加了密封中的負(fù)壓，使海水迅速蒸餾并冷凝，具有淡化效率高、能耗小、能夠快速安全產(chǎn)出飲用淡水的特點。

本實用新型采用風(fēng)光互補(bǔ)式供電系統(tǒng)，利用熱管真空管收集太陽能使水加熱至預(yù)熱溫度。利用風(fēng)能發(fā)電和太陽能光伏電池發(fā)電儲存至蓄電池以供電循環(huán)水泵和微型真空泵，在蒸發(fā)冷凝器上設(shè)置微型真空泵，增加了密封中的負(fù)壓，使海水迅速蒸餾并冷凝，具有淡化效率高、能耗小、能夠快速安全產(chǎn)出飲用淡水的特點。

圖1是本實用新型風(fēng)光互補(bǔ)式海水淡化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型中風(fēng)光充電互補(bǔ)控制器的電路原理圖。

圖3是本實用新型中蒸發(fā)冷凝器的結(jié)構(gòu)示意圖。