[发明专利]一种高效聚光太阳能海水淡化技术及系统

权利要求书

1.一种高效聚光太阳能海水淡化系统，包括菲涅尔聚光式蒸发淡化装置、热回收换热器、海水调节储罐、浓盐海水调节储罐以及淡水储罐，其特征在于，

所述菲涅尔聚光式蒸发淡化装置，包括：

一设置在所述菲涅尔聚光式蒸发淡化装置一侧的淡化前海水进水总管，所述淡化前海水进水总管的进口与海水源连通，

一设置在所述菲涅尔聚光式蒸发淡化装置另一侧的预热后海水出水总管，所述预热后海水出水总管的出口通过管路依次经所述热回收换热器的冷侧、海水调节储罐后与再热后海水进水总管的进口连通，

一设置在所述菲涅尔聚光式蒸发淡化装置顶部的再热后海水进水总管，

一设置在所述菲涅尔聚光式蒸发淡化装置底部的浓盐海水出水总管，所述浓盐海水出水总管的出口与所述浓盐海水调节储罐顶部的进口连通，所述浓盐海水调节储罐底部的出口通过管路经所述热回收换热器的热侧后由浓盐海水排出管路排出，

一设置在所述菲涅尔聚光式蒸发淡化装置底部的淡水出水总管，所述淡水出水总管的出口与所述淡水储罐的进口连通；

所述菲涅尔聚光式蒸发淡化装置由多个呈阵列布置的菲涅尔聚光蒸发淡化单元组成，每一所述菲涅尔聚光蒸发淡化单元，均包括一壳体以及设置在所述壳体中的一降膜蒸发器和一凝汽器，所述壳体的正面设置一朝向太阳布置的菲涅尔太阳能聚光镜，所述菲涅尔太阳能聚光镜的背面依次设置所述凝汽器和降膜蒸发器，所述降膜蒸发器的下方设置一浓盐海水集液槽，所述凝汽器的下方设置一淡水集液槽；

所述凝汽器为一带有中心透光孔的封闭容器，包括一海水进口和一海水出口，且所述凝汽器处于所述降膜蒸发器的上方，并设置在所述菲涅尔太阳能聚光镜的光路外环内；各所述凝汽器的海水进口均通过分支管路与所述淡化前海水进水总管的出口连通，各所述凝汽器的海水出口均通过分支管路与所述预热后海水出水总管的进口连通；

所述降膜蒸发器为一扁平状容器，其壁面采用透气而不透水的材料制成，其顶部设置一海水进口，底部设置浓盐水排出口，其正对所述凝汽器的一面的中心处形成一聚光加热面，所述聚光加热面位于所述菲涅尔太阳能聚光镜的焦点处，经所述菲涅尔太阳能聚光镜聚集后的太阳光穿过所述凝汽器的中心透光孔后投射在所述聚光加热面上；

由上到下排布的每一列菲涅尔聚光蒸发淡化单元中，各所述降膜蒸发器按照串联的方式进行布置，位于最上方的降膜蒸发器的海水进口与所述再热后海水进水总管的出口连通，其浓盐海水集液槽的排液管路与下一降膜蒸发器的海水进口连通，位于最下方的降膜蒸发器，其浓盐海水集液槽的排液管路与所述浓盐海水出水总管的进口连通，而各所述淡水集液槽均通过其分支管路与所述淡水出水总管的进口连通；

所述降膜蒸发器的内腔中还设置一均温热管，所述均温热管用以将内腔中海水温度较高区域中的热量迅速传递至温度较低的区域，继而使整个内腔中海水实现温度均匀；

所述凝汽器的壁面上加工成智能型表面采用根据温度自发改变表面能的材料，使凝汽器表面润湿性随温度发生改变，温度较高时亲水，利于水的凝结；当凝结水过多时，表面液膜厚，从蒸汽到内部传热热阻增加，凝汽器的温度降低，变为疏水材料，使液膜迅速脱落。

2.根据权利要求1所述的高效聚光太阳能海水淡化系统，其特征在于，所述降膜蒸发器整体为一扁平状容器，其海水进口设置在顶部，所述聚光加热面形成在所述扁平状容器正对所述凝汽器的端面中心处，且所述聚光加热面形成为一凹陷，使得被聚焦后的太阳光照射在所述凹陷表面上。

3.根据权利要求2所述的高效聚光太阳能海水淡化系统，其特征在于，所述均温热管与所述凹陷的形状相适配。

4.根据权利要求3所述的高效聚光太阳能海水淡化系统，其特征在于，所述均温热管的表面设有亲水性多孔材料，且所述亲水性多孔材料填充在所述降膜蒸发器的整个内腔中，海水在亲水性多孔材料中缓慢流动并蒸发。

5.根据权利要求1所述的高效聚光太阳能海水淡化系统，其特征在于，所述凝汽器为环形结构，且所述凝汽器设置在所述菲涅尔太阳能聚光镜的光路外环内，避免影响聚光光路，并且所述凝汽器处于所述降膜蒸发器的上方。

6.根据权利要求1所述的高效聚光太阳能海水淡化系统，其特征在于，所述凝汽器外还设置有导流槽。