[發(fā)明專利]一種輻射制冷強(qiáng)化的大規(guī)模高效太陽能海水淡化裝置

有效

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• 申請日: 2020-12-04
• 公開（公告）號: CN112591834B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳永佳;明廷臻;桂浩瑜;廖熙旺;丁鑫源;李澳鋮
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號: C02F1/14
• 分類號: C02F1/14;C02F103/08
• 代理公司: 武漢市首臻知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42229
• 代理人: 朱迪

一種輻射制冷強(qiáng)化的大規(guī)模高效太陽能海水淡化裝置，所述太陽能海水淡化裝置包括海水儲水箱、蒸發(fā)室和淡水儲水箱，所述海水儲水箱的下端依次通過泵閥、第一海水輸運(yùn)管道與蒸發(fā)室上方反射加熱區(qū)域的海水加熱管道的一端相連通，所述海水加熱管道的另一端通過第二海水輸運(yùn)管道與蒸發(fā)室內(nèi)的熱水噴淋裝置相連通；所述蒸發(fā)室的頂板從蒸發(fā)室兩側(cè)到蒸發(fā)室中部高度逐漸減小，蒸發(fā)室內(nèi)頂板中部的正下方設(shè)置有淡水收集槽，所述淡水收集槽的出水端通過淡水輸運(yùn)管道與淡水儲水箱相連通；所述頂板的上表面貼附有反射型輻射制冷膜。本設(shè)計(jì)利用反射型輻射制冷膜不僅能提高加熱效率，而且利用對空輻射創(chuàng)造低溫表面提高冷凝效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種輻射制冷強(qiáng)化的大規(guī)模高效太陽能海水淡化裝置，具體適用于清潔無污染、高效率、低成本、易操作、可持續(xù)的大規(guī)模海水淡化過程。

背景技術(shù)

隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口增加，水資源的消耗量日益增長，如今水資源的嚴(yán)重短缺構(gòu)成的水危機(jī)已成為全世界亟待解決的問題。我國水資源總量雖多，但人均用水量很少，是全球人均水資源最貧乏的國家之一。海水淡化技術(shù)通過從海水中取得淡水，是解決水資源匱乏問題的有效方法。此外，我國海洋面積廣闊，島礁眾多，隨著國家海洋戰(zhàn)略的推進(jìn)，解決我國海洋開發(fā)面臨的淡水資源缺乏的問題已越來越緊迫，亟需開發(fā)高效可靠價(jià)值低廉的海水淡化技術(shù)來彌補(bǔ)淡水資源短缺與經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的巨大缺口。

目前，國內(nèi)外所采用的海水淡化技術(shù)有多種，其中反滲透膜法及蒸餾法已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。但是傳統(tǒng)的蒸餾法能耗高，而反滲透膜法則存在原水利用率低、預(yù)處理要求高、初期投資較大等問題，這些問題都對海水淡化技術(shù)的低成本、大規(guī)模應(yīng)用帶來一定限制。因此，對現(xiàn)有的海水淡化技術(shù)存在問題的改進(jìn)，提出一種清潔無污染的、高效率的、低成本的、易操作的、可持續(xù)的海水淡化技術(shù)，是緩解淡水資源短缺的重要措施，同時(shí)是發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的成本高、凈化效率低的問題，提供了一種低成本、高效率輻射制冷強(qiáng)化的大規(guī)模高效太陽能海水淡化裝置。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種輻射制冷強(qiáng)化的大規(guī)模高效太陽能海水淡化裝置，所述太陽能海水淡化裝置包括海水儲水箱、蒸發(fā)室和淡水儲水箱，所述海水儲水箱的下端依次通過泵閥、第一海水輸運(yùn)管道與蒸發(fā)室上方反射加熱區(qū)域的海水加熱管道的一端相連通，所述海水加熱管道的另一端通過第二海水輸運(yùn)管道與蒸發(fā)室內(nèi)的熱水噴淋裝置相連通；

所述蒸發(fā)室的頂板從蒸發(fā)室兩側(cè)到蒸發(fā)室中部高度逐漸減小，蒸發(fā)室內(nèi)頂板中部的正下方設(shè)置有淡水收集槽，所述淡水收集槽的出水端通過淡水輸運(yùn)管道與淡水儲水箱相連通；

所述頂板的上表面貼附有反射型輻射制冷膜。

所述頂板為圓弧形板，頂板所在圓弧面的中軸線與海水加熱管道的中軸線相重合，所述頂板的下表面為淡水冷凝面，所述淡水冷凝面上涂刷有憎水涂層。

所述反射型輻射制冷膜的熱反射率大于90%，所述反射型輻射制冷膜的大氣窗口輻射率大于90%，所述反射型輻射制冷膜的制冷功率為100-150W/㎡。

所述反射型輻射制冷膜為內(nèi)部分布有球型晶粒的機(jī)高分子材料薄膜，所述球型晶粒為無機(jī)功能材料制造，所述反射型輻射制冷膜的厚度為150-200μm。

所述蒸發(fā)室的下端通過海水循環(huán)管道與海水儲水箱的上端相通，所述海水儲水箱的上端還設(shè)置有海水補(bǔ)充管道，所述海水儲水箱通過海水補(bǔ)充管道與大海相通，所述海水補(bǔ)充管道上設(shè)置有閘閥。

所述海水加熱管道為表面涂覆高效太陽能輻射吸收涂層的膨脹系數(shù)5.0的一級耐水中性硼硅玻璃管；

所述第一海水輸運(yùn)管道和第二海水輸運(yùn)管道表面包覆有保溫層。

所述頂板為金屬板，所述頂板的兩側(cè)通過固定支架與海水加熱管道相連接。