百科名片
太陽能蒸餾器的研究主要集中于材料的選取、各種熱性能的改善以及將它與各類太陽能集熱器配合使用上。與傳統(tǒng)動(dòng)力源和熱源相比,太陽能具有安全、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),將太陽能采集與脫鹽工藝兩個(gè)系統(tǒng)結(jié)合是一種可持續(xù)發(fā)展的海水淡化技術(shù)。太陽能海水淡化技術(shù)由于不消耗常規(guī)能源、無污染、所得淡水純度高等優(yōu)點(diǎn)而逐漸受到人們重視。
基本介紹
太陽能海水淡化系統(tǒng)與現(xiàn)有海水淡化利用項(xiàng)目相比有許多
新特點(diǎn):首先是可獨(dú)立運(yùn)行,不受蒸汽、電力等條件限制,無污染、低能耗,運(yùn)行安全穩(wěn)定可靠,不消耗石油、天然氣、煤炭等常規(guī)能源,對能源緊缺、環(huán)保要求高的地區(qū)有很大應(yīng)用價(jià)值;其次是生產(chǎn)規(guī)??捎袡C(jī)組合,適應(yīng)性好,投資相對較少,產(chǎn)水成本低,具備淡水供應(yīng)市場的競爭力。人類早期利用太陽能進(jìn)行海水淡化,主要是利用太陽能進(jìn)行蒸餾,所以早期的太陽能海水淡化裝置一般都稱為太陽能蒸餾器。餾系統(tǒng)被動(dòng)式太陽能蒸餾系統(tǒng)的例子就是盤式太陽能蒸餾器,人們對它的應(yīng)用有了近150年的歷史。由于它結(jié)構(gòu)簡單、取材方便,至今仍被廣泛采用。目前對盤式太陽能蒸餾器的研究主要集中于材料的選取、各種熱性能的改善以及將它與各類太陽能集熱器配合使用上。與傳統(tǒng)動(dòng)力源和熱源相比,太陽能具有安全、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),將太陽能采集與脫鹽工藝兩個(gè)系統(tǒng)結(jié)合是一種可持續(xù)發(fā)展的海水淡化技術(shù)。太陽能海水淡化技術(shù)由于不消耗常規(guī)能源、無污染、所得淡水純度高等優(yōu)點(diǎn)而逐漸受到人們重視。
裝置分類
人類利用太陽能淡化海水,已經(jīng)有了很長的歷史。人類最早有文獻(xiàn)記載的太陽能淡化海水的工作,是15世紀(jì)由一名阿拉伯煉丹術(shù)士實(shí)現(xiàn)的。這名煉丹術(shù)士使用拋光的大馬士革鏡進(jìn)行太陽能蒸餾。世界上第一個(gè)大型的太陽能海水淡化裝置,是于1874年在智利北部的Las Salinas建造的。它由許多寬1.14米, 長6l米的盤形蒸餾器組合而成,總面積47000米 。在晴天條件下,它每天生產(chǎn)2.3 萬升淡水(4.9升/米 ·天)。這個(gè)系統(tǒng)一直運(yùn)行了近40年。
人類早期利用太陽能進(jìn)行海水淡化,主要是利用太陽能進(jìn)行蒸餾,所以早期的太陽能海水淡化裝置一般都稱為太陽能蒸餾器。早期的太陽能蒸餾器由于水產(chǎn)量低,初期成本高,因而在很長一段時(shí)間里受到人們的冷落。第一次世界大戰(zhàn)之后,太陽能蒸餾器再次引起了人們極大的興趣。當(dāng)時(shí)不少新裝置被研制出來,比如頂棚式、傾斜幕芯式、傾斜盤式以及充氣式太陽能蒸餾器等等,為當(dāng)時(shí)的海上救護(hù)以及人民的生活用水解決了很大問題。
太陽能蒸餾器的運(yùn)行原理是利用太陽能產(chǎn)生熱能驅(qū)動(dòng)海水發(fā)生相變過程,即產(chǎn)生蒸發(fā)與冷凝。運(yùn)行方式一般可分為直接法和間接法兩大類。顧名思義,直接法系統(tǒng)直接利用太陽能在集熱器中進(jìn)行蒸餾,而間接法系統(tǒng)的太陽能集熱器與海水蒸餾部分是分離的。但是,近20 多年來, 已有不少學(xué)者對直接法和間接法的混合系統(tǒng)進(jìn)行了深人研究,并根據(jù)是否使用其他的太陽能集熱器又將太陽能蒸餾系統(tǒng)分為主動(dòng)式和被動(dòng)式兩大類。
被動(dòng)式太陽能蒸餾系統(tǒng)
被動(dòng)式太陽能蒸餾系統(tǒng)的例子就是盤式太陽能蒸餾器,人們對它的應(yīng)用有了近150年的歷史。由于它結(jié)構(gòu)簡單、取材方便,至今仍被廣泛采用。目前對盤式太陽能蒸餾器的研究主要集中于材料的選取、各種熱性能的改善以及將它與各類太陽能集熱器配合使用上。目前,比較理想的盤式太陽能蒸餾器的效率約在35% ,晴好天時(shí),產(chǎn)水量一般在 3~4kg/m 左右。如果在海水中添加濃度為 172.5ppm 的黑色萘胺, 蒸餾水產(chǎn)量可以提高約 30% 。
主動(dòng)式太陽能蒸餾系統(tǒng)
被動(dòng)式太陽能蒸餾系統(tǒng)的一個(gè)嚴(yán)重缺點(diǎn)是工作溫度低,產(chǎn)水量不高,也不利于在夜間工作和利用其它余熱。為此,人們提出了數(shù)十種主動(dòng)式太陽能蒸餾器的設(shè)計(jì)方案,并對此進(jìn)行了大量研究。
在主動(dòng)式太陽能蒸餾系統(tǒng)中,由于配備有其它的附屬設(shè)備,使其運(yùn)行溫度得以大幅提高,或使其內(nèi)部的傳熱傳質(zhì)過程得以改善。而且,在大部分的主動(dòng)式太陽能蒸餾系統(tǒng)中,都能主動(dòng)回收蒸汽在凝結(jié)過程中釋放的潛熱,因而這類系統(tǒng)能夠得到比傳統(tǒng)的太陽能蒸餾器高一至數(shù)倍的產(chǎn)水量。
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