[实用新型]应用于海岛的小型太阳能热泵海水淡化装置

说明书

本实用新型公开了一种应用于海岛的小型太阳能热泵海水淡化装置，具体涉及海水淡化技术领域。其解决了目前海岛在能源供应不足、环境恶劣条件下的淡水制备和装置小型化等问题。该应用于海岛的小型太阳能热泵海水淡化装置，主要由变频压缩机、微通道蒸发冷凝器、太阳能集热蒸发器、电子膨胀阀、回热冷凝器、过滤器、蒸汽泵以及风光互补供能设备构成。该实用新型将太阳能直膨式热泵、微通道技术和R290环保工质同时应用于海水淡化装置中，装置电能由风光互补的可再生能源提供，压缩机可通过变频策略调节转速以匹配环境参数，在提升制水性能的同时，有效降低设备运行过程中的能源消耗与环境污染。

技术领域

本实用新型涉及海水淡化领域，具体涉及一种应用于海岛的小型太阳能热泵海水淡化装置。

背景技术

我国的淡水资源十分稀缺，海水淡化技术得到了越来越多的关注。目前，海水淡化技术工艺繁多，但大多数海水淡化设备占地大、耗能多，无法灵活的布置和使用于孤立的海岛上，因此能源不足和设备庞杂成为实现海岛淡水制备而亟待解决的问题。

太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的绿色能源，是目前海岛条件下最易获得与利用的能量来源之一。使用高效的直膨式太阳能热泵将低品位的太阳辐射收集利用，并作为驱动热源应用于海水淡化设备中，对于缓解海岛淡水供应、实现设备小型微型化、促进节能减排均具有极为重要的现实意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述现有海岛海水淡化的问题，提出将直膨式太阳能热泵技术利用于海水淡化设备中的一种应用于海岛的小型太阳能热泵海水淡化装置。

本实用新型具体采用如下技术方案：

一种应用于海岛的小型太阳能热泵海水淡化装置，包括变频压缩机、微通道蒸发冷凝器、太阳能集热蒸发器、电子膨胀阀、回热冷凝器、过滤器、蒸汽泵以及风光互补供能设备；所述微通道蒸发冷凝器包括两级分流装置和微通道换热组件；所述回热冷凝器位于太阳能集热蒸发器背面；所述蒸汽泵置于微通道蒸发冷凝器与回热冷凝器之间；所述太阳能集热蒸发器通过电子膨胀阀与微通道换热组件相连。

优选地，所述太阳能集热蒸发器和微通道换热组件均采用的铝镁合金微通道扁管(13流道，流道水力直径：1mm)。

优选地，所述微通道蒸发冷凝器的海水入口处设有过滤器。

优选地，所述风光互补供能设备为变频压缩机和蒸汽泵提供电能。

优选地，所述两级分流装置包括溢流管和蜂窝分流板。

优选地，所述回热冷凝器与太阳能集热蒸发器逆流换热，回热冷凝器内淡水冷凝后自流产出。

优选地，所述微通道蒸发冷凝器内处于低压环境(0.01MPa左右)。

优选地，装置使用的工质为R290（丙烷）环保制冷剂。

优选地，所述变频压缩机和电子膨胀阀均具有可编程性，可以根据环境参数调节到最佳的转速和开度。

优选地，所述蒸汽泵采用无油柱塞泵，无油设计可有效保证输送过程中的淡水水质。

气液两相的R290制冷剂在太阳能集热蒸发器中吸收太阳辐射能和环境中的空气热能变为过热气体，然后进入变频压缩机进一步提升压力和温度，高温高压的制冷剂通入到微通道换热组件。经过过滤的海水进入微通道蒸发冷凝器，在两级分流装置以上汇集，当液面高于溢流管上沿时，海水从均布的数十个溢流管中同时流入，进行一次分配；海水从溢流管流出后进入蜂窝分流板，进行二次分配。分配后的海水均匀地淋落至微通道换热组件表面，下流的过程中与微通道内高温高压的制冷剂进行充分换热，海水在蒸汽泵营造的低压环境下得到低压蒸汽，被微通道蒸发冷凝器上部的出口吸出，蒸发后的浓海水在换热组件下方汇集并导出。加热海水后的制冷剂通过电子膨胀阀节流降压后进入太阳能集热蒸发器继续循环，水蒸气则通过蒸汽泵输送至回热冷凝器进行冷凝并流出，完成整个制水过程。