[发明专利]一种高效聚光太阳能海水淡化技术及系统

说明书

本发明公开了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、淡水储罐，本发明通过对各部件的合理安排，减少了高温蒸汽的载热换热环节，太阳能直接加热海水蒸发，减小了热阻，提高了太阳能利用率；能够利用海水蒸发潜热及浓盐海水的余热来预热新进入系统的海水，提高能量利用率；海水在降膜蒸发器中充分增大换热面积，海水缓慢流动蒸发，不易沸腾迸溅，大大提高了海水的蒸发效率；各菲涅尔聚光蒸发淡化单元形成独立的封闭模组，相互之间不漏热也不漏蒸汽，方便拆卸更换组件，不影响系统的整体运行，削减投资和运行成本，利于大规模普及应用。

技术领域

本发明属于海水淡化技术领域，涉及高效聚光太阳能海水淡化技术，特别是利用太阳能光热转换实现的海水淡化技术及系统。

背景技术

太阳能热法海水淡化技术主要是利用热能使海水发生相变，从而制取淡水。太阳能海水淡化方法分为直接法和间接法两大类。直接法是将集热部分和脱盐部分集于一体；间接法是将集热部分和脱盐部分分开。目前开发的太阳能热法海水淡化系统以间接法为主，已经取得阶段性成果并具备推广前景的主要有太阳能多效蒸馏法、太阳能多级闪蒸法、太阳能压缩蒸馏法等。这些都属于蒸馏法，因其不消耗常规能源、无污染、所得淡水纯度高，而受到人们重视。直接法中产水量较高的是多效型蒸馏器，是在集热板反面设置吸水毛储存海水，集热板经阳光加热后，海水受热蒸发，蒸发出的水蒸气遇到下方冷隔板后冷却成淡水滴，而冷凝释放的热量再加热隔板反面吸水毛中的海水，使之蒸发，如此反复蒸发-浓缩-再蒸发，最后通过最下层的散热板把余热排出。这种方法需要妥善解决是吸水毛材料、粘附剂等问题。

目前的太阳能热法海水淡化技术，无论直接法还是间接法，其经济性能都无法与传统海水淡化技术相比。提高其经济性能的关键在于降低初投资成本、提高太阳能利用率和蒸发效率。目前太阳能集热器多采用真空管型、槽形抛物面型集热器以及中温大型太阳池等，使得太阳能蒸馏器能够在较高温度段运行(75℃)，以期提高太阳能利用率；而换热环节采用气流吸附式、多级降膜多效回热式、多级闪蒸式等运行方式，旨在提高换热效率，从而提高系统的总效率。

但整体而言，现有的太阳能热法海水淡化技术仍存在以下问题：1.传统的太阳能集热器，如真空管型、槽形抛物面型集热器等，普遍存在集热效率较低的问题；2.传统太阳能蒸馏器的换热模式属于自然对流，换热效率有待提高；3.海水热容较大，需采取强化手段提高其蒸发效率；4.间接法增加了太阳能加热蒸汽、蒸汽再加热蒸发海水的载热环节，热阻较大，热利用效率有待提高；4.直接法虽然无载热热阻，但海水吸热蒸发效率较低，需要进一步增大吸热能力、扩展海水吸热面体比来提高产水量。解决这些问题是发展太阳能热法海水淡化技术的关键。

发明内容

针对现有太阳能热法海水淡化技术所存在的上述缺陷和不足，本发明旨在提供一种新型的高效聚光太阳能海水淡化系统，通过将菲涅尔式聚光器、热管式蒸发器、智能材料吸附冷凝器和高效热回收相结合，可进一步提高太阳能利用率和海水蒸发效率，削减投资和运行成本，利于大规模普及应用。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案为：

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、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、海水调节储罐后与所述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，