[實用新型]一種基于太陽能的集海水淡化、發電和熱回收一體化裝置

有效

• 申請號: 201921593931.1
• 申請日: 2019-09-24
• 公開（公告）號: CN211310918U
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: 張夢;屈健;商璐;曹程;應鑫睿
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: C02F1/14
• 分類號: C02F1/14;H02N11/00;F22B1/00;F24S20/40;F28B1/02;C02F103/08
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本實用新型公開了一種基于太陽能的集海水淡化、發電和熱回收一體化裝置，包括太陽能蒸發器，太陽能蒸發器的蒸汽出口連接蒸汽收集腔，蒸汽收集腔的壁面上裝有熱電模塊；蒸汽收集腔的底部設有冷凝管，冷凝管置于余熱回收單元內，且在余熱回收單元內沿著冷凝管外壁纏繞有換熱管道；本實用新型通過太陽能蒸餾方法實現海水淡化的同時兼具發電和熱回收功能，實現海水淡化過程中能量的多級利用。

技術領域

本實用新型屬于太陽能海水淡化及多級能源利用技術領域，是一種基于太陽能的集海水淡化、發電和熱回收一體化裝置。

背景技術

目前海水淡化的方法較多，如常規的蒸餾法、反滲透膜法、滲析法等，但這些方法都需要消耗大量的燃料或電力，且面臨化石能源短缺及使用過程易引起環境污染的問題，為此大力發展新型環保的海水淡化技術成為當前的迫切需要。

通過太陽能蒸餾作用進行太陽能海水淡化是重要方法之一，其操作基本上都是通過將海水吸收太陽能，經快速蒸發后冷凝得到淡水。該方法可以不消耗常規能源，并且結構簡單、操作容易，在一些太陽光充足而又缺乏動力和電能的沿海偏遠地區使用是非常合適的。

但目前大部分相關裝置對太陽能的整體利用率并不是很高，而通過太陽能蒸餾方法實現海水淡化的同時兼具其它功能的多級綜合利用裝置更是少有報道，如何實現整個海水淡化過程的能量多級利用就顯得非常重要。

實用新型內容

為了解決現有技術中的不足，本實用新型提出了一種基于太陽能的集海水淡化、發電和熱回收一體化裝置，實現整個海水淡化過程的能量多級利用。

本實用新型所采用的技術方案如下：

一種基于太陽能的集海水淡化、發電和熱回收一體化裝置，包括太陽能蒸發器，所述太陽能蒸發器的蒸汽出口連接蒸汽收集腔，所述蒸汽收集腔的壁面上裝有熱電模塊；所述蒸汽收集腔的底部設有冷凝管，所述冷凝管置于余熱回收單元內，且在余熱回收單元內沿著冷凝管外壁纏繞有換熱管道；

進一步，所述太陽能蒸發器的蒸汽出口與蒸汽收集腔的連接處設有膜蒸餾組件(MD膜)，無需把溶液加熱到沸點，只要膜兩側維持適當的溫差即可使蒸汽進入蒸汽收集腔；

進一步，所述蒸汽收集腔底部與冷凝管的連接處為斗狀，且在斗狀的上部裝有軸流風扇；

進一步，所述余熱回收單元包括保溫層和保溫層內的填充物；

進一步，所述填充物采用石蠟；

進一步，所述太陽能蒸發器包括真空集熱管以及位于真空集熱管下部的槽式聚光裝置；

進一步，所述熱電模塊為溫差發電器，溫差發電器的熱電冷側貼壁設置在蒸汽收集腔頂部，熱電熱側設置散熱片。

本實用新型的有益效果：

1、本實用新型的太陽能海水淡化-發電-熱回收一體化裝置，采用真空玻璃管和槽式聚光相結合的方式形成聚光真空管太陽能蒸發器加熱海水，熱效率能達到93.5％，實現海水高效蒸餾，并且提高了海水淡化的產水量。在5倍聚光下，本作品淡水最高產量可達到5.55kg/(m²·h)。

2、本實用新型的太陽能海水淡化-發電-熱回收一體化裝置，利用外部帶溫差發電單元的蒸汽收集腔，對蒸汽冷凝潛熱進行回收利用，將釋放冷凝潛熱引起的壁面溫度與環境溫度形成的溫差轉化為電能，實現能量的充分利用。

3、本實用新型的太陽能海水淡化-發電-熱回收一體化裝置的蒸汽凝結和熱回收單元利用石蠟回收冷凝潛熱，并實現余熱的再次回收利用，可用于夜間其它方面。

4、本實用新型的太陽能海水淡化-發電-熱回收一體化裝置，結構簡單，適用范圍寬，功能密切聯系生產生活。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構剖視圖；