[发明专利]可移动式风力太阳能海水淡化集成系统及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及海水淡化领域，具体为一种可移动式风力太阳能海水淡化集成系统及其使用方法。

背景技术

淡水资源是人类生存必备的条件，在淡水缺乏的今天，人们通过海水淡化提供人类所需的淡水资源，而海水淡化系统需要消耗大量的能源。在内陆沿海地区，海水淡化系统所需的大量能源可以通过电网、核电等方式解决，在急需用水附近或远离内陆的海岛，没有电网无法提供海水淡化所需的能源。

通过离网风力发电提供给海水淡化装置与蓄电池，如：中国专利申请201210057050.4(公开号CN103086445A)公开了一种非并网风电海水淡化装置，在风机提供的电量无法满足海水淡化系统运行时，风机与蓄电池同时向海水淡化装置供电。这种供电形势单一，电源的后备保障低，不能保证海水淡化系统的持续运行，容易造成蓄电池的过放电，减少蓄电池的使用寿命。造成能源管理系统效率低、运行和维修费用高。

现有海水淡化系统固定在安装地点，系统配置管路复杂，安装后不能随意调节移动，且海岛上不具备作业条件，无法顺利的安装海水淡化系统。

海水淡化系统运行复杂，系统需要检测和监测的数据众多，如不及时发现数据波动，将会影响产水质量，甚至是系统器件的损坏，对于现有移动式海水淡化装置，在无网络和通讯的环境中，很难及时的监测系统的运行状况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可移动式风力太阳能海水淡化集成系统及其使用方法，能够解决风力、太阳能发电系统的能源管理、海水淡化系统的优化运行、通过无线网络的远程监控，提高海水淡化系统最优运行。

本发明的技术方案是：

一种可移动式风力太阳能海水淡化集成系统，该集成系统包括：风光发电系统、能量管理系统、反渗透海水淡化系统和无线传输系统，风光发电系统的太阳能电池板、风力发电机、蓄电池分别与能量管理系统连接，风光发电系统的输出端与反渗透海水淡化系统连接，反渗透海水淡化系统的传感器与无线传输系统通讯连接。

所述的可移动式风力太阳能海水淡化集成系统，风光发电系统包括：安装在箱体外的风力发电机和太阳能电池板，以及整流器、风光发电控制器、蓄电池、逆变器，风力发电机的输出端经整流器连至风光发电控制器，太阳能电池板的输出端连至风光发电控制器，风光发电控制器分别与逆变器、蓄电池连接，逆变器将直流电转换成交流电供给海水淡化系统。

所述的可移动式风力太阳能海水淡化集成系统，反渗透海水淡化系统采用反渗透膜技术，分成干路和独立膜净化支路，每个独立膜净化支路包括：高压泵、反渗透膜组件、能量回收装置、循环增压泵和相应的传感器，高压泵、传感器和反渗透膜组件串联于管路上，能量回收装置、循环增压泵与反渗透膜组件并联于管路上。

所述的可移动式风力太阳能海水淡化集成系统，与独立膜净化支路连接的干路上，依次设置海水泵、水澄清池、水澄清池泵、水预处理池；海水泵的入口管路与海水连通，水预处理池出口与独立膜净化支路相通的管路与反冲洗泵的一端管路连接，反冲洗泵的另一端管路与反冲洗水箱连通。

所述的可移动式风力太阳能海水淡化集成系统，无线传输系统采用Zigbee通讯技术，使反渗透海水淡化系统的各种传感器与无线传感器节点通讯，无线传感器节点通过Zigbee通讯技术，与中央控制器连接；中央控制器通过GPRS通讯技术，与远程控制器连接。

所述的可移动式风力太阳能海水淡化集成系统，传感器为压力传感器、流速传感器、流量传感器、温度传感器、电压传感器或电流传感器。

所述的可移动式风力太阳能海水淡化集成系统，该集成系统备有柴油发电机和燃料箱，作为风光发电系统的补充或替代能源。

所述的可移动式风力太阳能海水淡化集成系统的使用方法，具体如下：

(1)风光发电系统产生的电力包括：风力发电机将风能转换成电能，太阳能电池板通过太阳光辐射到电池板上产生电能，将产生的电能通过风光发电控制器，风光发电控制器分别与逆变器、蓄电池连接，逆变器将直流电转换成交流电供给海水淡化系统；

(2)反渗透海水淡化系统由海水泵将源海水输送到水澄清池中进行处理，处理后的水再通过水澄清池泵输送给水预处理环节，通过水预处理池的预处理达到反渗透膜组件所需要条件的水质；各个独立膜净化支路设有能量回收装置，将通过反渗透膜组件的高压浓盐水输出为低压浓盐水，进而回收能量；同时，低压海水经过能量回收装置后，使用所回收的能量输出高压海水，通过循环增压泵，增压到与高压泵出水相同的压力，共同给反渗透膜组件提供高压海水；