[实用新型]反射聚热与菲涅尔聚光复合的芯型太阳能海水淡化系统

说明书

本实用新型公布了一种反射聚热与菲涅尔聚光复合的芯型太阳能海水淡化系统，主要包括溢水管口，盛水槽板,蒸馏水出口,菲涅尔透镜，反射镜，吸水芯，锡箔封边，高透玻璃盖板，海水池，进水管口，海水淡化装置，阀门，储水箱，蒸馏水收集瓶，溢水收集箱，浓盐水冲洗管口和必要的连接管道。菲涅尔透镜在接收太阳光后，将大面积的太阳光聚集在小面积的吸水芯上，加热吸水芯中吸附的水膜。反射镜接收到一部分菲涅尔透镜折射到腔壁的太阳光，一部分太阳照射过高透玻璃盖板至腔壁的光线经过平面镜反射至吸水芯上，使得吸水芯升温。箱体填充玻璃棉保温对装置四周进行保温，腔体内部与外界形成温差，再次形成水汽在玻璃盖板上进行凝结，从而产生淡水。

技术领域

本实用新型涉及一种海水淡化系统，特别涉及一种反射聚热与菲涅尔聚光复合的芯型太阳能海水淡化的系统，属于太阳能热利用领域。

背景技术

地球上水覆盖面积达高达70.8%，但是其中97%以上的水资源中含有大量的矿物质，盐度高达30000－45000ppm，不能直接饮用或者灌溉，剩余的3%淡水资源中，有其3/4是在寒带或者地球两级的冰川中，淡水资源短缺成为一个全球性的问题。

自20世纪60现代至今，海水淡化的技术发展迅速，蒸馏法等成熟的方式已经被大规模的应用于工业生产，目前我国海水淡化主要有热法和膜法两种，热法可以分为低温多效蒸馏法（LT-MED）和多级闪蒸法（MSF），膜法主要有反渗透法（RO）和电渗析法（ED）。其中太阳能技术在海水淡化领域的利用方式主要包括两种：一是将太阳辐射能直接转换为电能的光伏发电技术；二是将太阳能转化为可利用热能的光热技术，主要包括太阳能集热器和太阳池。

菲涅尔透镜(Fresnell lens),又名为螺纹透镜，大多由聚烯烃材料、玻璃等制成。可以将太阳光线聚集到一处形成焦点，原理类似于传统的凸透镜。相比较于凸透镜，菲涅尔透镜的每一个“锯齿”都相当于一个凸透镜，能够消除凸透镜边角暗、模糊的缺陷。

反射镜具有成本低，工艺简单等优点，使用反射镜将具有分散性的太阳光入射光汇聚于小面积集热板上从而提高单位面积聚热板的辐射能，这种采用反射或折射型光学系统的技术称为聚热。

海水淡化需要大量的能量来驱动装置的运行，常规能源的消耗以及环境的污染，因此新能源技术与海水淡化产业的结合研究是目前的热点。本实用新型采用反射镜汇聚太阳能和菲涅尔聚光器汇聚太阳光相结合，不仅使用菲涅尔聚光器将太阳光进行聚集，同时反射镜能够将聚光器部分照射到壁面的阳光二次反射至接收器。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种反射聚热与菲涅透镜聚光复合的芯型太阳能海水淡化的系统，将太阳能反射式聚热和菲涅尔透镜式聚光相结合，不仅节可以约能源，而且更能够实现对太阳光充分利用、弥补利用光损的功能。

本实用新型主要通过以下技术方案实现：一种反射聚热与菲涅尔聚光复合的芯型太阳能海水淡化系统，主要包括溢水管口、盛水槽板、蒸馏水出口、菲涅尔透镜、反射镜、吸水芯、高透玻璃盖板、进水管口、阀门、储水箱、蒸馏水收集瓶、溢水收集箱、浓盐水冲洗口和必要的连接管道，通过菲涅尔透镜聚光，反射镜聚热两种方式互补来实现装置稳定高效蒸馏海水，从而淡化海水。

所述反射聚热与菲涅尔聚光复合芯型太阳能海水淡化装置,通过理论计算模型得出,正南放置能够于一天内最大程度接收到太阳光线照射。

所述反射聚热与菲涅尔聚光复合芯型太阳能海水淡化装置的底盘采用倾斜式，相对于传统的矩形蒸馏器着地面积更小，有效集热面积更大，海水在空间内的分布受热更均匀，提高其有效蒸发面积。

所述反射聚热与菲涅尔聚光复合芯型太阳能海水淡化装置盘底采用芯型结构，在盘底增加芯体材料，通过毛细作用将海水吸附在芯体上，形成一层水膜，低了海水的单位体积的孔隙率，从提高海水在蒸发器中的蒸发面积为切入点，从而提高了蒸馏器淡水的产量。