[实用新型]集成太阳能海水淡化与发电一体装置

说明书

本实用新型公开了集成太阳能海水淡化与发电一体装置，包括真空腔体，真空腔体的上方设有槽式聚光器，真空腔体底部的一端通过输入管道连接海水收集箱，另一端通过输出管道连接浓盐水收集箱，真空腔体通过蒸汽管道连接蒸汽收集腔，在蒸汽管道内装有轴流风扇；在蒸汽收集腔内部设置冷凝管，在蒸汽收集腔的壁面上装有多个热电模块；能够实现海水淡化的同时充分利用冷热温差作用下发电。

技术领域

本实用新型涉及太阳能光热转化技术领域，是一种集成太阳能海水淡化与发电一体的装置。

背景技术

环境和能源是直接影响人类生存与发展的重大问题。随着两会工作报告中构建现代化经济体要求的提出，未来的发展对清洁绿色能源和蓝色经济提出了更高要求，国家将步入推动绿色发展和建设海洋强国的征程。海水资源开发利用，是实现沿海地区水资源可持续发展的重要方向。随着人口增长和经济快速发展，人类对淡水的需求量越来越大，且淡水资源地域分布不均衡，呈南多北少、西多东少的空间格局。尤其在沿海地区以及岛屿、渔船等淡水资源严重匮乏。海水占据了地球水资源总量的97％，因此“问海要水”是解决水资源短缺的重要途径之一，然而丰富的海水资源中溶解有各种类型的盐分，必须经脱盐(海水淡化)处理后才能正常饮用。

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、离子交换法及冷冻法等，但这些方法均需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。利用太阳能实施海水淡化因无污染、不需消耗化石燃料，且简单易操作，而受到广泛关注，尤其在一些太阳光线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。但大部分相关装置对太阳能的整体利用率并不是很高，而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存在的不足，本申请提出了集成太阳能海水淡化与发电一体装置，过滤除杂的海水在聚光集热条件下快速高效蒸发，形成的蒸汽进入收集腔后，热电模块在冷热温差作用下发电，随后蒸汽再次进入冷凝管内释放热量凝结为变成液态水供日常使用。

本实用新型所采用的技术方案如下：

集成太阳能海水淡化与发电一体装置，包括真空腔体，真空腔体的上方设有槽式聚光器，真空腔体底部的一端通过输入管道连接海水收集箱，另一端通过输出管道连接浓盐水收集箱，真空腔体通过蒸汽管道连接蒸汽收集腔，在蒸汽管道内装有轴流风扇；在蒸汽收集腔内部设置冷凝管，在蒸汽收集腔的壁面上装有多个热电模块。

进一步，在输入管道上装有海水阀门和泵体，通过泵体将海水收集箱内的海水输入真空腔体内。

进一步，在输出管道上装有浓盐水阀门，通过调节浓盐水阀门将真空腔体内蒸发后产生的浓盐水排入浓盐水收集箱内。

进一步，热电模块的热电热侧置于蒸汽收集腔内，热电模块的热电冷测置于蒸汽收集腔外。

进一步，热电模块利用蒸汽收集腔内外温差进行发电，且热电模块通过导线连接泵体，为泵体的工作供能。

进一步，在热电冷测上装有翅片散热器，通过自然对流的形式将热量散至周围空气中。

本实用新型的有益效果：

本实用新型采用真空腔体和聚光相结合的方式加热海水，实现海水高效蒸馏。借助聚光装置加热的真空腔体可使海水快速蒸发，有效提高产汽量，进而增加海水淡化的产水量。

本实用新型采用保温层，防止通过槽式聚光器聚集的热量散发。采用两个阀门，浓盐水阀门对海水蒸发后的浓盐水进行收集排放，海水阀门收集海水，通过热电模块对泵体发电使海水进入腔体，形成一个循环回路。

本实用新型采用温差发电的方式，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，实现能量的多级利用，能够在较低温差(一般数十摄氏度)下直接产生电能，无需运动部件，安全稳定且绿色环保。