一種全熱回收太陽能海水淡化裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種全熱回收太陽能海水淡化裝置，包括加熱單元、海水淡化單元、檢測裝置、太陽能發電單元；所述加熱單元包括CPC太陽能聚光器、輔助加熱器；所述CPC太陽能聚光器包括拋物面和接收器；所述海水淡化單元包括凹型容器、海水供給管路、蒸發腔室、球形凝結器和真空泵；所述檢測裝置包括液位調節裝置、溫度檢測裝置、壓力檢測裝置；該裝置采用聚能和光熱轉換組合進行海水淡化，綠色環保，裝置通過降低海水熱容、增加冷凝面積提高蒸發速度，通過海水既做原料水又做冷凝水、濃鹽水余熱回收裝置實現全熱回收，提高能源的利用率及裝置的運行溫度，裝置通過太陽能供電無需外加能源，減少傳統能源的使用，整個裝置節能環保。

Full heat recovery solar energy sea water desalination device

The invention discloses a heat recovery solar desalination device, which comprises a heating unit, desalination unit, detection device, solar power generating unit; the heating unit comprises CPC solar concentrator, auxiliary heater; the CPC comprises a parabolic solar concentrator and receiver; the desalination unit comprises a concave container, water supply pipeline evaporation chamber, spherical condenser and vacuum pump; the detection device comprises a liquid level adjusting device and a temperature detecting device, pressure detection device; the device adopts the combination of energy and photothermal conversion desalination, green environmental protection, reduce the heat, increase the device through the condensation area improve the evaporation rate, through both raw water and seawater condensed water, brine heat recovery device to achieve total heat recovery, improve energy utilization rate and device The operating temperature of the utility model is supplied by solar energy, and no additional energy is needed to reduce the use of traditional energy sources, and the whole device is energy-saving and environmental friendly.

【技術實現步驟摘要】
一種全熱回收太陽能海水淡化裝置
本專利技術涉及一種太陽能海水淡化裝置，特別是涉及一種全熱回收式太陽能海水淡化裝置，屬于太陽能應用和海水淡化

技術介紹
據統計，我國水資源總量居世界第六位，但人均水資源擁有量僅為世界人均水資源平均值的1/4，被聯合國列為13個最貧水國家之一。截止2013年我國23個省4個直轄市中，有10多個省人均水資源低于嚴重缺水線，有3個省極度缺水，6個省人均水資源低于200m3僅能維持生存的最低標準，這些都表明水資源不再是取之不竭的“大自然恩賜”。為了緩解水資源危機我國提出南水北調、廢水回收利用，蓄水工程、推廣節水技術等，實踐表明單靠這些途徑不能從根本上解決水資源短缺問題，海水淡化由于可以變廢為寶，增加淡水資源總量，對環境污染小等優點被認為是解決我國水資源短缺最有效的途徑。對海水進行淡化的方法很多但是常規的方法，如蒸餾法、離子交換法、滲析法、反滲透膜法等都需要消耗大量的燃料或電力，在能源較緊張的條件下，利用太陽能進行海水淡化乃是解決淡水資源缺乏或供應不足的重要途徑之一，且從經濟上考慮，利用太陽能進行海水淡化越來越有市場競爭力，據測算，我國太陽能海水淡化的成本為每公斤0.1元左右，較適合目前的消費水平。目前太陽能整流器普遍存在單位面積產量過低的問題，一般認為導致產量低的原因有：其一是蒸汽的凝結潛熱未被重新利用，而是通過蓋板散失到大氣中，比如中國專利號為201110141026.4的專利申請公開了一種太陽能海水淡化裝置及其使用方法，該裝置通過太陽能加熱海水進入蒸發器蒸發，蒸汽進入冷凝器冷凝，未有效利用冷凝潛熱，造成了能量浪費，淡化耗能較高；其二是傳統太陽能蒸餾器中待蒸發的海水熱容量過大，限制了運行溫度的提高，從而減弱了蒸發的驅動力；其三是太陽能蒸餾器中采用自然對流的換熱方式，大大限制了蒸餾器性能的提高。克服一般太陽能蒸餾器上述三個缺陷，必將大大改善蒸餾器的熱性能。本專利技術提出一種全熱回收太陽能海水淡化裝置，該裝置將冷凝面設置為球形，大大增加其冷凝面積，提高蒸發速度，且利用蒸汽的凝結潛熱預熱待蒸發的海水提高能量利用率，蒸發腔室設計為小面積的豎管且利用多孔結構蒸發面降低海水的熱容提高運行溫度，聚光器采用CPC，聚光角大，無需實時跟蹤太陽、可靠性和結構簡單。
技術實現思路
為克服現有技術的局限性，本專利技術的目的是通過采用聚光和光熱轉換組合進行海水淡化，進而提供一種全熱回收太陽能海水淡化裝置。本專利技術是通過如下技術方案得以實現的：一種全熱回收太陽能海水淡化裝置，包括加熱單元、海水淡化單元、檢測裝置、太陽能發電單元；所述加熱單元包括CPC太陽能聚光器、輔助加熱器；所述CPC太陽能聚光器包括拋物面和接收器；所述拋物面包括拋物A面和拋物B面，拋物A面和拋物B面通過接收器相連接；所述海水淡化單元包括凹型容器、海水供給管路、蒸發腔室、球形凝結器、真空泵和水泵；所述凹形容器左側上端設置有接收器，其中，凹形容器左側內部設置有多孔結構蒸發面，多孔結構蒸發面與接收器之間組成蒸發腔室；蒸發腔室右側側壁上開設有孔，該孔通過海水供給管路中的蒸汽輸送管道與球形凝結器相連，凹形容器右側上端設置有檢測裝置；所述檢測裝置包括液位調節裝置、溫度檢測裝置、壓力檢測裝置；所述溫度檢測裝置用來監測凹形容器內水的溫度，壓力檢測裝置用來監測凹形容器內的壓力，液位調節裝置配合凹形容器內的水位傳感探頭用來監測凹形容器水位，并通過導線連接的第一控制器根據水位來調整水泵的開閉；所述太陽能發電單元通過導線與檢測裝置和海水淡化單元相連接，太陽能發電單元用于為檢測裝置和海水淡化單元提供電能。進一步的，述蒸發腔室左側側壁上開設有溢流孔。進一步的，所述蒸汽輸送管道入口處設置有絲網捕沫器。進一步的，所述球形凝結器一端與真空泵相連接。進一步的，所述海水供給管路還包括海水箱、水泵、海水左進口、海水右進口；所述海水左進口、海水右進口分別安裝在凹型容器兩側外壁上且與凹形容器相連通；所述海水箱利用水泵通過管道將海水輸入海水右進口，同時輸入螺旋換熱管，然后流入海水左進口。進一步的，所述海水淡化單元還包括濃鹽水余熱回收裝置，所述濃鹽水余熱回收裝置包括濃鹽水進口、濃鹽水出口；所述濃鹽水進口開設在凹型容器壁下側，并通過管道與螺旋換熱管外壁接觸，用于加熱螺旋換熱管內的海水，然后通過濃鹽水出口流出。進一步的，所述太陽能發電單元主要包括太陽能電池方陣、控制器、蓄電池組、交流/直流負載，其中蓄電池組包括三個功率為1kw的蓄電池；所述太陽能電池方陣吸收太陽能并存儲在蓄電池組中，蓄電池組通過控制器的控制，進而將蓄電池組中的電轉換成交流/直流，從而帶動交流/直流負載。進一步的，所述液位調節裝置、溫度檢測裝置、壓力檢測裝置、輔助加熱器、水泵、真空泵均利用太陽能發電單元供電。進一步的，所述凹型容器左邊細豎管的截面為50cm的正方形，右邊粗豎管的截面為100cm的正方形，中間管路截面為50cm的正方形；凹型容器總高為200cm。進一步的，所述輔助加熱器加熱功率為200w，數量共為2個，分別安裝在凹形容器左邊細豎管和右邊粗豎管的中央部位。本專利技術的有益效果是：1.聚能和光熱轉換組合進行海水淡化，整個裝置完全依靠太陽能進行供電，不消耗常規能源，無污染。2.將凹形容器細的豎管作為蒸發腔，利用多孔結構蒸發面實現分層蒸發，可以降低海水的熱容，提高裝置的運行溫度，增強了海水蒸發和水蒸氣冷凝的驅動力。3.利用球形凝結器增大冷凝面積，加快冷凝速率，提高蒸發速度，降低真空泵的負荷節省能耗，且利用冷凝潛熱對待處理的海水進行預熱，裝置能量利用率高，間接降低裝置的能耗。4.多孔結構蒸發面使得海水形成海水膜易于蒸發，且多孔結構使得海水自吸進行補液。5.利用螺旋換熱管吸收濃鹽水的熱量，并將熱量傳遞給海水，加熱海水，從而充分利用熱量，加快海水的蒸發。附圖說明圖1為一種全熱回收太陽能海水淡化裝置的結構示意圖；圖2為太陽能發電單元組成示意圖。附圖標記如下：1.拋物面，2.接收器，3.凹型容器，4.蒸發腔室，5.多孔結構蒸發面，6.溢流孔，7.蒸汽輸出管路，8.絲網捕沫器，9.球形凝結器，10.真空泵，11.淡水箱，12.海水箱，13.水泵，14.海水左進口，15.海水右進口，16.濃鹽水進口，17.濃鹽水出口，18.螺旋換熱管，19.液位調節裝置，20.溫度檢測裝置，21.壓力檢測裝置，22.水位傳感探頭，23.第一控制器，24.輔助加熱器。具體實施方式為對本專利技術做進一步的描述現結合附圖說明：結合附圖1，全熱回收太陽能海水淡化裝置，包括加熱單元、海水淡化單元、檢測裝置、太陽能發電單元；所述加熱單元包括CPC太陽能聚光器、輔助加熱器24；所述CPC太陽能聚光器包括拋物面1和接收器2；所述拋物面1包括拋物A面和拋物B面，拋物A面和拋物B面通過接收器2相連接；所述海水淡化單元包括凹型容器3、海水供給管路、蒸發腔室4、球形凝結器9和真空泵10；所述凹形容器3左側上端設置有接收器2，其中，凹形容器3左側內部設置有多孔結構蒸發面5，多孔結構蒸發面5與接收器2之間組成蒸發腔室4；蒸發腔室4右側側壁上開設有孔，該孔通過海水供給管路中的蒸汽輸送管道7與球形凝結器9相連，凹形容器3右側上端設置有檢測裝置；所述檢測裝置包括液位調節裝置19、溫本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種全熱回收太陽能海水淡化裝置，其特征在于，包括加熱單元、海水淡化單元、檢測裝置、太陽能發電單元；所述加熱單元包括CPC太陽能聚光器、輔助加熱器(24)；所述CPC太陽能聚光器包括拋物面(1)和接收器(2)；所述拋物面(1)包括拋物A面和拋物B面，拋物A面和拋物B面通過接收器(2)相連接；所述海水淡化單元包括凹型容器(3)、海水供給管路、蒸發腔室(4)、球形凝結器(9)、真空泵(10)和水泵(13)；所述凹形容器(3)左側上端設置有接收器(2)，其中，凹形容器(3)左側內部設置有多孔結構蒸發面(5)，多孔結構蒸發面(5)與接收器(2)之間組成蒸發腔室(4)；蒸發腔室(4)右側側壁上開設有孔，該孔通過海水供給管路中的蒸汽輸送管道(7)與球形凝結器(9)相連，凹形容器(3)右側上端設置有檢測裝置；所述檢測裝置包括液位調節裝置(19)、溫度檢測裝置(20)、壓力檢測裝置(21)；所述溫度檢測裝置(20)用來監測凹形容器(3)內水的溫度，壓力檢測裝置(21)用來監測凹形容器(3)內的壓力，液位調節裝置(19)配合凹形容器(3)內的水位傳感探頭(22)用來監測凹形容器(3)水位，并通過導線連接的第一控制器(23)根據水位來調整水泵(13)的開閉；所述太陽能發電單元通過導線分別與檢測裝置和海水淡化單元相連接，太陽能發電單元用于為檢測裝置和海水淡化單元提供電能。...

【技術特征摘要】
1.一種全熱回收太陽能海水淡化裝置，其特征在于，包括加熱單元、海水淡化單元、檢測裝置、太陽能發電單元；所述加熱單元包括CPC太陽能聚光器、輔助加熱器(24)；所述CPC太陽能聚光器包括拋物面(1)和接收器(2)；所述拋物面(1)包括拋物A面和拋物B面，拋物A面和拋物B面通過接收器(2)相連接；所述海水淡化單元包括凹型容器(3)、海水供給管路、蒸發腔室(4)、球形凝結器(9)、真空泵(10)和水泵(13)；所述凹形容器(3)左側上端設置有接收器(2)，其中，凹形容器(3)左側內部設置有多孔結構蒸發面(5)，多孔結構蒸發面(5)與接收器(2)之間組成蒸發腔室(4)；蒸發腔室(4)右側側壁上開設有孔，該孔通過海水供給管路中的蒸汽輸送管道(7)與球形凝結器(9)相連，凹形容器(3)右側上端設置有檢測裝置；所述檢測裝置包括液位調節裝置(19)、溫度檢測裝置(20)、壓力檢測裝置(21)；所述溫度檢測裝置(20)用來監測凹形容器(3)內水的溫度，壓力檢測裝置(21)用來監測凹形容器(3)內的壓力，液位調節裝置(19)配合凹形容器(3)內的水位傳感探頭(22)用來監測凹形容器(3)水位，并通過導線連接的第一控制器(23)根據水位來調整水泵(13)的開閉；所述太陽能發電單元通過導線分別與檢測裝置和海水淡化單元相連接，太陽能發電單元用于為檢測裝置和海水淡化單元提供電能。2.根據權利要求1所述的全熱回收太陽能海水淡化裝置，其特征在于，所述蒸發腔室(4)左側側壁上開設有溢流孔(6)。3.根據權利要求1所述的全熱回收太陽能海水淡化裝置，其特征在于，所述蒸汽輸送管道(7)入口處設置有絲網捕沫器(8)。4.根據權利要求1所述的全熱回收太陽能海水淡化裝置，其特征在于，所述球形凝結器(9)一端與真空泵(10)相連接。5.根據權利要求1所述的全熱回收太陽能海水淡化裝置，其特征在于，所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：顏學升，王彩云，田程友，羅亞鵬，
申請(專利權)人：江蘇大學，
類型：發明
國別省市：江蘇,32