[发明专利]综合利用太阳能的零能耗海水淡化装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用太阳能的零能耗装置，属于海水淡化技术领域。

背景技术

随着世界经济的发展和人民生活水平的提高，淡水资源的需求越来越大；而环境污染等问题更导致淡水资源日益稀缺。利用海水与咸水湖来制取淡水已经成为解决缺水问题的重要措施。

随之人们对这一问题的重视，目前已经发展出十余种海水淡化技术，应用较为广泛的有多级闪蒸，多效蒸馏，膜法海水淡化等。但由于初投资大、结垢严重或者能耗巨大等问题，这些方法始终无法高效节能地制取淡水，尤其是在小型户用设备中，较难推广应用。鼓泡蒸发法则是一种较为先进的海水淡化技术，其基本思想是利用空气通入热海水中形成气泡，在气泡上升的过程中吸收海水的热量和蒸发出的水蒸气，收集水蒸气，冷凝以获得淡水。鼓泡传热传质效率较高，而且该方案中的主要能耗只有用于形成气泡的气泵，因此，整体效率较高。

而太阳能作为一种可再生能源，清洁安全，近乎取之不尽、用之不竭，无疑是节能减排背景下的首选能源之一。将太阳能利用在海水淡化中，也是一种较为新颖的思路。

中国专利文献（CN201210296394.0）提出了一种基于太阳能即热淡化海水的装置，包括太阳能集热系统，导热油换热系统，海水淡化系统和供电控制系统。其虽然可以利用部分太阳能，但是整体装置复杂，体积庞大，综合效率也不高，并未充分发挥太阳能光热和光电的效应。

中国专利文献（CN201220079823.4）提出了一种太阳能天然含盐水淡化器，利用了太阳能真空管加热技术，可以制取淡水，但是其并未采用太阳能空气集热器和太阳能光伏发电模块，电磁阀、补给水泵还需要消耗电能，距离零能耗差距较大。

中国专利文献（CN200920113817.4）提出了一种综合利用太阳能进行海水淡化的方法，它主要采用了鼓泡蒸发法的思路，利用太阳能热水器加热海水，并利用太阳能光伏发电提供了部分用电设备的电源，一定程度上提高了海水淡化的效率。不过，它并没有采用太阳能空气集热器加热鼓泡用的空气，导致整体性能下降。而且，其太阳能热水器通过换热盘管与海水间接换热，换热效率较低，结垢问题也依然存在。其太阳能光伏发电设备并未与蓄电池相连，当太阳辐射较弱时，所有用电装置将停止工作或者通过电网额外消耗能量，降低了效率。

因此，需要一种技术方案来更为有效的利用太阳能进行海水淡化。

发明内容

本发明的目的是提供一种带冷却和遮阳装置的双层玻璃围护系统，旨在原有的双层玻璃窗和双层通风玻璃幕墙的基础上，进一步降低室内空调负荷，并为低品位能量的利用提供技术支撑。

本发明的技术方案如下：

一种综合利用太阳能的零能耗海水淡化装置，含有鼓泡器、鼓泡蒸发器、咸水箱、淡水箱、咸水入口、淡水出口，咸水入口与咸水箱相连，淡水出口设置在淡水箱底部，其特征在于：该系统还含有太阳能空气集热器、太阳能光伏电池板、太阳能热水器、蓄电池、太阳能光伏控制器、气泵、水泵、电磁阀、出水阀和冷凝盘管；太阳能空气集热器与鼓泡蒸发器相连，气泵设置在太阳能空气集热器之前或者太阳能空气集热器与鼓泡器之间的风道上，鼓泡器设置在鼓泡蒸发器的底部，太阳能热水器通过水泵与鼓泡蒸发器相连，太阳能光伏电池板通过太阳能光伏控制器与水泵、引风机、气泵、电磁阀、蓄电池相连，冷凝盘管设置在咸水箱的水体内，鼓泡蒸发器顶部通过风管与冷凝盘管相连，冷凝盘管通过出水阀与淡水箱相连，咸水箱通过电磁阀与鼓泡蒸发器相连。

本发明所述的综合利用太阳能的零能耗海水淡化装置，其特征在于：所述太阳能空气集热器与淡水箱的气体部分相连。

本发明所述的综合利用太阳能的零能耗海水淡化装置，其特征在于：在鼓泡蒸发器的顶部设置引风机。

本发明所述的综合利用太阳能的零能耗海水淡化装置，其特征在于：所述太阳能热水器通过热水进口、热水出口直接与鼓泡蒸发器相连，形成开式水循环。

本发明所述的综合利用太阳能的零能耗海水淡化装置，其特征在于：在鼓泡蒸发器的水体中设置换热盘管，所述换热盘管与太阳能热水器相连。

本发明所述的综合利用太阳能的零能耗海水淡化装置，其特征在于：所述咸水箱高于鼓泡蒸发器和淡水箱。

本发明所述的综合利用太阳能的零能耗海水淡化装置，其特征在于：在鼓泡蒸发器内设置水位感应器，所述水位感应器与电磁阀相连。

本发明所述的综合利用太阳能的零能耗海水淡化装置，其特征在于：所述太阳能热水器为热管式真空集热器、槽式太阳能集热器或线性菲涅尔式太阳能集热器。