[实用新型]一种基于太阳能的集海水淡化、发电和热回收一体化装置

说明书

本实用新型公开了一种基于太阳能的集海水淡化、发电和热回收一体化装置，包括太阳能蒸发器，太阳能蒸发器的蒸汽出口连接蒸汽收集腔，蒸汽收集腔的壁面上装有热电模块；蒸汽收集腔的底部设有冷凝管，冷凝管置于余热回收单元内，且在余热回收单元内沿着冷凝管外壁缠绕有换热管道；本实用新型通过太阳能蒸馏方法实现海水淡化的同时兼具发电和热回收功能，实现海水淡化过程中能量的多级利用。

技术领域

本实用新型属于太阳能海水淡化及多级能源利用技术领域，是一种基于太阳能的集海水淡化、发电和热回收一体化装置。

背景技术

目前海水淡化的方法较多，如常规的蒸馏法、反渗透膜法、渗析法等，但这些方法都需要消耗大量的燃料或电力，且面临化石能源短缺及使用过程易引起环境污染的问题，为此大力发展新型环保的海水淡化技术成为当前的迫切需要。

通过太阳能蒸馏作用进行太阳能海水淡化是重要方法之一，其操作基本上都是通过将海水吸收太阳能，经快速蒸发后冷凝得到淡水。该方法可以不消耗常规能源，并且结构简单、操作容易，在一些太阳光充足而又缺乏动力和电能的沿海偏远地区使用是非常合适的。

但目前大部分相关装置对太阳能的整体利用率并不是很高，而通过太阳能蒸馏方法实现海水淡化的同时兼具其它功能的多级综合利用装置更是少有报道，如何实现整个海水淡化过程的能量多级利用就显得非常重要。

实用新型内容

为了解决现有技术中的不足，本实用新型提出了一种基于太阳能的集海水淡化、发电和热回收一体化装置，实现整个海水淡化过程的能量多级利用。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种基于太阳能的集海水淡化、发电和热回收一体化装置，包括太阳能蒸发器，所述太阳能蒸发器的蒸汽出口连接蒸汽收集腔，所述蒸汽收集腔的壁面上装有热电模块；所述蒸汽收集腔的底部设有冷凝管，所述冷凝管置于余热回收单元内，且在余热回收单元内沿着冷凝管外壁缠绕有换热管道；

进一步，所述太阳能蒸发器的蒸汽出口与蒸汽收集腔的连接处设有膜蒸馏组件(MD膜)，无需把溶液加热到沸点，只要膜两侧维持适当的温差即可使蒸汽进入蒸汽收集腔；

进一步，所述蒸汽收集腔底部与冷凝管的连接处为斗状，且在斗状的上部装有轴流风扇；

进一步，所述余热回收单元包括保温层和保温层内的填充物；

进一步，所述填充物采用石蜡；

进一步，所述太阳能蒸发器包括真空集热管以及位于真空集热管下部的槽式聚光装置；

进一步，所述热电模块为温差发电器，温差发电器的热电冷侧贴壁设置在蒸汽收集腔顶部，热电热侧设置散热片。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型的太阳能海水淡化-发电-热回收一体化装置，采用真空玻璃管和槽式聚光相结合的方式形成聚光真空管太阳能蒸发器加热海水，热效率能达到93.5％，实现海水高效蒸馏，并且提高了海水淡化的产水量。在5倍聚光下，本作品淡水最高产量可达到5.55kg/(m²·h)。

2、本实用新型的太阳能海水淡化-发电-热回收一体化装置，利用外部带温差发电单元的蒸汽收集腔，对蒸汽冷凝潜热进行回收利用，将释放冷凝潜热引起的壁面温度与环境温度形成的温差转化为电能，实现能量的充分利用。

3、本实用新型的太阳能海水淡化-发电-热回收一体化装置的蒸汽凝结和热回收单元利用石蜡回收冷凝潜热，并实现余热的再次回收利用，可用于夜间其它方面。

4、本实用新型的太阳能海水淡化-发电-热回收一体化装置，结构简单，适用范围宽，功能密切联系生产生活。

附图说明

图1为本实用新型的结构剖视图；