[发明专利]太阳能风能海水和苦咸水淡化装置及置换方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能风能综合利用的技术领域，尤指利用太阳能风能海水和苦咸水淡化装置及置换方法

背景技术

据世界银行提供的数据，我国年人均水资源拥有量约为2151立方米，这只有世界平均水平的四分之一，是世界上人均拥有水资源量最低的国家之一；而北方人均水资源拥有量每年只有757立方米，不到南方的四分之一，约为世界平均水平的十一分之一，低于通常界定为“水稀缺”的国值水平1000立方米。

太阳能风能是用之不尽、取之不竭的可再生能源，清洁无毒且无环境污染，而缺水干旱的地区，往往都是太阳能风能资源丰富的地区；在太阳能辐射强烈的季节，也正好是需求淡水最多的季节。因此，利用太阳能风能海水或苦咸水淡化不失为一项利国利民并有利于环境的工程。

从地理环境上看，我国非常适合发展太阳能风能海水淡化，因为我国海岸线总长度为3.2万公里，其中大陆海岸线1.8万公里，岛屿海岸线1.4万公里。另外随着全球气候变化，我国缺水的情况越发严重，于是，如何向大海“要”淡水，没有热源的海岛获取淡水成了一个问题。

目前要提供热源来蒸发海水，需要海水或苦咸水温度较高，国内普遍出现的真空集热管都是低温(低于80℃)的，产生热水用于洗澡等，但对海水淡化来说，这样的温度还是不够，效率不高。如何提高淡水产出量，关键是在热置换温度的提高。

发明内容

本发明主要采用多个太阳能弧面反射集热板，集热板弧面反射聚热点上用支架并列安装多根集热管，集热管内注有耐高温导热油，集热管中将太阳能加热后的高温导热油由风能压缩机带动气动泵，不断地循环输入到集热转热装置中，与集热转热装置中的海水或苦咸水进行热量转换，使转换后的海水或苦咸水温度能达到100℃，风能压缩机带动气动泵将高温海水或苦咸水在蒸发器中用喷射头进行喷淋，得到大量的水蒸气，水蒸气通过冷凝器，利用海水的冷量将淡水冷凝出来，从而在淡水箱中得到达标的淡水。

喷射过的高浓度海水或苦咸水经过预热罐对新海水进行初步加热后排放回海中或湖中；经过预热罐初加温的海水或苦咸水由风能压缩机带动气动泵注入集热转热装置进行高温转换加热。

为了大量置换淡水，可以设立多个集热板，将多路高温导热油管输入集热转热装置中增加海水或苦咸水的温度置换速度。

本发明实施工艺简单，造价低廉，在能量效率上有显著优势，安全可靠，出水量大，水质清洁达标；可尽量减少单位集热面积的产水量成本，由于设施简单，流程简捷，便于使用和维修，维护工作量小，有利于在海岛以及苦咸水湖缺少淡水的地区使用，环保节能。

为了实现上述目的，本发明的技术解决方案为：第一步，由多个太阳能弧面反射集热板，集热板弧面反射聚热点上用支架并列安装多根集热管，集热管内注有耐高温导热油；第二步，集热管中将太阳能加热后的高温导热油由风力气动泵循环输入到集热转热装置中，与集热转热装置中的海水或苦咸水进行热量转换。第三步，风力气动泵将高温海水或苦咸水在蒸发器中进行喷淋，得到大量的水蒸气；第四步，喷射过的高浓度和苦咸水经过预热罐对新海水进行初步加热后排放回海中或湖中；经过预热罐初加热的海水或苦咸水由风力气动泵注入集热转热装置进行高温转换加热；第五步，水蒸气通过冷凝器，利用海水的冷量将淡水冷凝出来，从而在淡水箱中得到达标的淡水。

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步描述。

附图为本发明太阳能风能海水和苦咸水淡化装置及置换方法示意图。

图中：1、太阳能板弧面反射集热板，2、集热管，3-①②③④、风力气动泵，4、集热转热装置，5、蒸发器，6、预热罐，7、冷凝器，8、淡水箱，9、喷射头，10、风能压缩机，11、海水进入加入管，12、淡水出口管，13、冷凝器预热海水进水管，14、排放管口，15、冷凝器循环海水、16、支架。

具体实施方法

a、导热油加温：由多个太阳能板弧面反射集热板1，集热板弧面反射聚热点上用支架16并列安装多根集热管2，集热管内注有耐高温导热油。

b、热量置换：集热管中将太阳能加热后的高温导热油由风能压缩机10带动风力气动泵3-①循环输入到集热转热装置4中，与集热转热装置中的海水或苦咸水进行热量转换。

c、传输：风力气动泵3-②将高温海水或苦咸水在蒸发器5中用喷射头9进行喷淋，得到大量的水蒸气。