[發明專利]太陽能-熱泵海水淡化裝置

有效

• 申請號: 201610540478.2
• 申請日: 2016-07-11
• 公開（公告）號: CN106698565B
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 楊昌智;劉倩;胡攀;殷婷
• 申請（專利權）人: 楊昌智
• 主分類號: C02F1/14
• 分類號: C02F1/14;C02F1/04;C02F103/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.太陽能-熱泵海水淡化裝置，主要包括光伏電池板（1）、熱泵系統、冷凝換熱器a（6）、海水蒸發設備（12）、淡化水箱（8）、水泵（13）和風機（14）；所述熱泵系統包括膨脹閥（2），冷凝器（3）、壓縮機（4）和蒸發器（5）；其特征在于：本發明采用太陽能-熱泵耦合制取淡水，由光伏發電提供驅動力，通過太陽能和熱泵系統直接或間接提高海水溫度，從而提高海水蒸發后空氣的露點溫度，利用環境海水進行冷凝，制取淡水；本發明中，環境海水通過吸收冷凝換熱器a中高溫飽和濕空氣的冷凝熱、光伏電池板吸收的熱量、冷凝器中高溫高壓的氣態制冷劑的冷凝熱這三部分熱量來提升自身溫度；

環境海水通過海水入口進入冷凝換熱器a吸收冷凝熱后，可通過直接吸收和間接吸收兩種方式吸收光伏板和熱泵冷凝器的熱量；采用直接吸收式時，冷凝換熱器a海水側出口通過淡化用海水通道與光伏電池板，冷凝器，海水蒸發設備連接，海水在吸收光伏電池板的熱量和冷凝器的冷凝熱后直接進入海水蒸發設備；采用間接吸收式時，增設換熱器b，換熱器b通過傳熱介質流通管道與光伏電池板，冷凝器連接，冷凝換熱器a海水側出口通過淡化用海水通道與換熱器b、海水蒸發設備連接；傳熱介質流過光伏電池板和冷凝器吸熱升溫，冷凝換熱器a海水側出口的海水進入換熱器b與傳熱介質在換熱器b中間接換熱，吸收其余光伏電池板和冷凝器的熱量后進入海水蒸發設備；

環境空氣從海水蒸發設備的空氣入口進入，與高溫海水直接接觸進行熱濕交換，海水在海水蒸發設備中大量蒸發使環境空氣變為高溫的飽和濕空氣；

海水蒸發設備通過濕空氣通道與冷凝換熱器a的濕空氣入口、蒸發器連接，冷凝換熱器a和蒸發器的冷凝水管接至淡化水箱；

高溫的飽和濕空氣在冷凝換熱器a中一次冷凝，在蒸發器中進行二次冷凝，冷凝得到的淡水通過冷凝水管流至淡水箱。

2.根據權利要求1所述的太陽能-熱泵海水淡化裝置，其特征在于：所述海水蒸發設備為氣-液直接接觸的熱質交換設備。

3.根據權利要求1所述的太陽能-熱泵海水淡化裝置，其特征在于：所述冷凝換熱器a和換熱器為間壁式換熱器。

4.根據權利要求1所述的太陽能-熱泵海水淡化裝置，其特征在于：所述光伏電池板為單晶硅電池、多晶硅電池、薄膜電池、有機電池或其他光電轉換裝置。

5.根據權利要求1所述的太陽能-熱泵海水淡化裝置，其特征在于：被淡化海水在吸收光伏電池板的熱量升溫的同時對光伏電池板進行冷卻，并吸收熱泵系統冷凝器的熱量進一步提升溫度。

6.根據權利要求1所述的太陽能-熱泵海水淡化裝置，其特征在于：在海水蒸發設備和蒸發器之間設有冷凝換熱器a，用作一次冷凝設備，環境海水在所述冷凝換熱器a中對在海水蒸發設備內蒸發的水蒸氣進行冷凝，同時海水溫度升高，升溫后的海水進入淡化用海水通道。

7.根據權利要求1所述的太陽能-熱泵海水淡化裝置，其特征在于：海水蒸發設備出口通過濕空氣流通管道與一次冷凝設備——冷凝換熱器a、二次冷凝設備——蒸發器連接。

8.根據權利要求1所述的太陽能-熱泵海水淡化裝置，其特征在于：被淡化海水流量、空氣流量、熱泵系統的制熱（冷）量可以根據需要進行調節。