[发明专利]新型太阳能海水淡化系统

说明书

技术领域

本发明属于海水淡化技术领域，特别是涉及一种新型太阳能海水 淡化系统。

背景技术

水是生命的源泉，是人类不可替代的宝贵自然资源，但随着人类 文明不断发展和社会不断进步，水资源短缺已成为21世纪人类面临 的重大问题。我国水资源形势更加不容乐观，作为世界上13个贫水 国之一，人均水资源年占有量只相当于世界平均值的1/4，缺水城市 占全国城市的2/3。中国工程院发布的《中国可持续发展水资源战略 研究综合报告》指出，到2030年前后，当我国人口增至16亿时将 出现用水高峰，用水总量为7000亿～8000亿m，人均综合用水量为 400～500m，接近国际用水紧张的标准，而全国实际可利用，水资源量 为8000亿～9000亿m，需水量已接近可利用水量的极限。

地球上的海水资源非常丰富，97％的水都在海洋里，而其中蕴含 着大量的淡水。发展海水淡化事业，向海洋索取淡水已经成为世界各 国的共同发展趋势。我国是海洋大国，海岸线总长32647km，且沿 海和中西部地区拥有极为丰富的地下苦咸水资源。在地下取水和跨区 域调水受到越来越多条件限制的情况下，开发利用海水和苦咸水资 源，进行海水(苦咸水)淡化，是解决我国淡水紧缺的重要战略途径。

目前太阳能海水淡化技术不能得到广泛应用的主要制约因素是 系统成本高，淡水产量低。传统太阳能蒸馏器产水量过低主要有3点 原因：一是水蒸汽的汽化潜热未被重新利用；二是传统太阳能蒸馏 器中自然对流的换热模式大大限制了蒸馏器热性能的提高；三是待 蒸发的海水热容量太大，限制了运行温度的提高，从而减弱了蒸发的 驱动力。

目前世界上最先进的太阳能海水淡化技术，即太阳能多级闪蒸技 术(MSF)，利用了多个低压空间形成闪蒸室，让海水在较低温度下 进行蒸发，大大降低了系统运行温度，提高了淡化水产量。但多级闪 蒸技术需要多级抽气机和多个水泵不间断工作，整个系统比较复杂， 投资与运行成本很高，可靠性也比较差。同时多级闪蒸技术主要利用 管道对流换热，受管道换热面积限制，淡水生成量也受到限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能量利用率高、淡化水产量高、结构 简洁、操作方便新型太阳能海水淡化系统，以适合于建设大型的太阳 能海水淡化工程的需要。

为实现上述发明目的，本发明的技术解决方案是：

本发明是一种新型太阳能海水淡化系统，它主要由聚光反射槽、 海水淡化装置、循环水箱组成；所述的聚光反射槽主要由半圆弧形的 反射面和底层构成，在反射面和底层之间形成空心夹层，空心夹层的 内部空间构成可过水或储水的腔体，在该腔体上设有可引入海水的进 水口和与海水淡化装置相连通的出水口；所述的海水淡化装置安装在 半圆弧形的反射面的正中间并通过管道与聚光反射槽的空心夹层连 通，循环水箱与海水淡化装置管路连接。

所述的反射面由表层的反射镜组和吸热板上下紧密布置构成，所 述的底层由绝热材料制成的保温层。

所述的海水淡化装置布置在地平面上，聚光反射槽和循环水箱布 置在地平面下。

所述的海水淡化装置主要由海水加热槽、冷却罩、保温罩组成； 所述的冷却罩和保温罩呈半圆弧形，它们依次覆盖在海水加热槽的敞 开端，冷却罩和保温罩的两下端缘水平向内延伸至海水加热槽的两外 侧壁上，在冷却罩与海水加热槽之间形成一个内封闭空间，且冷却罩 两下端缘水平向内延伸段构成淡水收集槽；在冷却罩和保温罩之间形 成一个外封闭空间并构成汇水槽，汇水槽底部设有出水口。

所述的海水加热槽为U形槽，其两侧面为竖直面，底面为弧形面， 底面的弧度与聚光反射槽反射面的弧度一致，底面和两外露侧面是黑 度大的太阳能吸收面，U形槽内嵌侧面是由绝热材料制成的保温面， 槽内设置水位调节器(图中未表示)。

所述的冷却罩为导热材料制成的薄层，冷却罩内壁为刨光面，外 壁为布满凸点的粗糙面，冷却罩顶部设置了凹槽，保温罩为绝热材料 制成的保温层，保温罩顶部设有进水口，该进水口通往冷却罩顶部凹 槽。