[实用新型]一种太阳能海水淡化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能海水淡化装置，属于海水淡化及空调制冷的技术领域。

背景技术

水对于人类的生存与发展具有重要意义，而能被人类利用的淡水资源仅占全球水总储量的0.77%。海洋水占全球水总储量的96.5%，而人类有近七成居住在距大海不到120公里的地方。由于陆地淡水资源的紧缺，海水淡化已经越来越为世界各沿海国家所重视。

常用的海水淡化方法如蒸馏法，离子交换法，电渗析法，反渗透膜法等，要消耗大量的电力和燃料。太阳能海水淡化技术由于不消耗常规能源、无污染、所得淡水纯度高等优点而逐渐受到人们重视。目前常见的太阳能海水淡化系统以蒸馏法为主，也存在一定问题，如一般采用自然对流，热效率不高；水蒸气未被充分利用，造成能量损失等。近年来，由于太阳能集热器技术的发展，集热器与常规海水淡化装置的联合运行逐渐成为研究的热点。太阳能吸附式海水淡化系统利用真空管式、热管真空管式或槽式抛物面集热器，可取得较好的性能，且具有装置简单、无运动部件、寿命长以及无需防震消除噪声等优点。

吸附式空气取水装置被认为是目前取水效率高、工艺相对简单的空气取水方法之一，其主要优点是完全可以利用太阳能驱动，无需其他辅助能源，特别适合在偏远缺电的地区使用。然而吸附剂的特性限制了进一步提高该取水装置的性能：吸附剂一般在低温下吸附，高温下脱附，吸附时，空气温度越低，吸附剂的吸附性能越好，但同时空气温度降低，空气的含湿量也下降，抑制了单位空气质量流量的淡水产量。

饱和湿空气的含湿量随空气温度的变化而显著变化，饱和空气增湿减湿式太阳能蒸馏装置就是利用空气的这个性质而设计的，它通过空气在海水淡化装置中的增湿与减湿过程，从而实现从海水中获取淡水。然而在空气的增湿过程和减湿过程中，空气相对湿度始终是接近饱和的，未能充分利用空气中的含湿量。

从以上的分析可知，吸附式空气取水装置和饱和空气增湿减湿式太阳能蒸馏装置具有较好的互补性，当循环空气经过饱和空气增湿减湿式太阳能蒸馏装置增湿和减湿过程后，被处理后的低温饱和湿空气可进一步被吸附式空气取水装置进行吸附处理，从而最大限度地提取空气中的水分，提高单位空气质量流量的产水率，从而提高整个系统的海水淡化率。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，利用吸附式空气取水装置和饱和空气增湿减湿式太阳能蒸馏装置两者之间的互补性，提供一种太阳能海水淡化装置，能够最大限度地利用空气的含湿量，提高单位空气流量的产水率。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种太阳能海水淡化装置，由空气循环系统、海水处理系统、太阳能加热系统和淡水收集系统组成：

所述空气循环系统由吸附器、海水蒸发箱、风机、海水冷凝箱和风管等依次联结组成，其中，吸附器包括前匀风板、冷却器、抽屉式吸附床和后匀风板；海水蒸发箱包括前挡水板、蒸发盘管、循环海水泵、喷淋器以及后挡水板；海水冷凝器包括冷凝器和凝水盘；

所述海水处理系统包括三个截至阀、所述海水冷凝器的冷凝器、所述海水蒸发箱的蒸发盘管、再生器、海水泵、热回收器、所述海水蒸发箱的循环海水泵和喷淋器，其中，再生器包括加热盘管、抽屉式脱附床、表冷器以及凝水盘；

所述太阳能加热系统由太阳能集热器、所述再生器的加热盘管、所述海水蒸发箱的蒸发盘管和循环水泵等依次联结组成；

所述淡水收集系统包括所述再生器的凝水盘、所述海水冷凝器的凝水盘、淡水桶以及连接在凝水盘与淡水桶之间的两个截至阀。

本实用新型基于吸附式空气取水装置和饱和空气增湿减湿式太阳能蒸馏装置，通过热海水加湿空气，再通过冷海水减湿空气，实现饱和空气在大温差范围内产生淡水，同时通过吸附、脱附过程，实现空气在小温差范围内产生淡水。有益效果有：1）最大限度地提取空气的水分，实现了湿空气在全温差范围、全湿度范围内的淡水生产，有效提高了单位空气流量的产水率，从而降低风机的耗能，提高了整个系统的性能系数；2）太阳能集热器中高温介质先进入再生器中的加热盘管内放热，然后进入海水蒸发箱中的蒸发盘管内进一步放热降温，实现了能量的梯级利用。

附图说明