The invention provides a solar energy evaporation system based on bubble group coupling nanofluid particles, including compressed air source, high precision microfluidic module, bubble group generating device, solar energy evaporation container and steam condensation collection device, etc. The bubble group generating device is built in the solar evaporation container, which is connected with the compressed air source and the micro-fluidic module through the pipeline; the compressed air source provides a stable gas source, which controls the size of the micro-bubbles in the bubble group generating device through the micro-fluidic module; the steam condensation collection device is located above the solar evaporation container to collect the steam generated by solar evaporation. The invention utilizes the bubble group coupling nanofluid particle technology to separate the two functions of the light absorption center nanofluid particle and the light scattering center bubble group in space. Compared with the traditional technology, it can realize the efficient photothermal conversion and utilization of the solar light energy in the case of low concentration nanofluid particles.
【技术实现步骤摘要】
一种基于气泡群耦合纳米流体粒子的太阳能蒸发系统
本专利技术属于可再生能源领域,具体涉及一种基于气泡群耦合纳米流体的太阳能蒸发系统。
技术介绍
随着社会发展,能源与环境问题日益突出,太阳能以其资源总量大、分布广泛、清洁无二次污染等优点在能源、动力、航空航天、民生等领域有着重要应用。如何充分的利用太阳能这种丰富绿色资源是能源战略的当务之急。目前国内外对太阳能利用主要有以下几种方式:光电转化、光热转化和光化学转化。其中光热转换是一种非常重要的方式,利用纳米流体体吸收太阳能是太阳能利用领域的重要研究方向。但纳米流体的应用效果好坏受制于其浓度的限制。浓度过低,太阳能的热限定性差,太阳光会大部分透过加热水体而不用于产生蒸汽;浓度过高,热限定好,能量集中于空气和水的界面产生蒸汽,但纳米流体自身高昂的价格限制了其大规模应用。纳米流体体吸收太阳能利用是太阳能光热转换的基本途径,本专利技术是在该技术的基础上,利用微气泡群对太阳光的散射技术及其高效吸湿能力来提高太阳能蒸发效率。通过气泡散射和纳米流体吸收的耦合作用增强太阳能光热转化效率,实现低浓度纳米流体高效太阳能光热转化。光热蒸发水产生的蒸汽可进行收集,此蒸发系统可应用于海水淡化、污水处理、蒸发制冷、太阳能杀菌、自驱动蒸发发电等多个领域。
技术实现思路
为解决上述问题,本专利技术提出了一种基于气泡群耦合纳米流体粒子的太阳能蒸发系统,用以提高太阳能光热转化效率,实现绿色能源的高效转化与利用。一种基于气泡群耦合纳米流体粒子的太阳能蒸发系统,包括气泡群发生装置、太阳能蒸发容器、压缩空气源、高精度微流控组件、纳米流体粒子、冷凝装置、储水装 ...
【技术保护点】
1.一种基于气泡群耦合纳米流体粒子的太阳能蒸发系统,包括气泡群发生装置、太阳能蒸发容器、压缩空气源、高精度微流控组件、纳米流体粒子、冷凝装置、储水装置,其特征在于:利用气泡群和纳米流体粒子的耦合,被太阳光直接照射的纳米流体粒子由于光热效应变为加热纳米流体粒子;而照射在气泡群上的太阳光能被进多次散射、反射,反射和散射的太阳光照射在纳米流体粒子上被其二次吸收,增强了纳米流体粒子对太阳光能量的吸收,吸收能量的所述纳米流体粒子把热量传递给周围的水,加速其蒸发。
【技术特征摘要】
1.一种基于气泡群耦合纳米流体粒子的太阳能蒸发系统,包括气泡群发生装置、太阳能蒸发容器、压缩空气源、高精度微流控组件、纳米流体粒子、冷凝装置、储水装置,其特征在于:利用气泡群和纳米流体粒子的耦合,被太阳光直接照射的纳米流体粒子由于光热效应变为加热纳米流体粒子;而照射在气泡群上的太阳光能被进多次散射、反射,反射和散射的太阳光照射在纳米流体粒子上被其二次吸收,增强了纳米流体粒子对太阳光能量的吸收,吸收能量的所述纳米流体粒子把热量传递给周围的水,加速其蒸发。2.根据权利要求1所述的一种基于气泡群耦合纳米流体粒子的太阳能蒸发系统,其特征在于:所述的微气泡群发生装置位于所述太阳能蒸发容器的底部,通过管路与所述压缩空气源连接;所述高精度微流控组件用来调控气体的压力和流量;纳米流体粒子放置于太阳能蒸发容器中;所述太阳能蒸发容器中产生的水蒸气在所述冷凝装置内冷凝成水滴,收集于所述储水装置中。3.根据权利要求2所述的一种基于气泡群耦合纳米流体粒子的太阳能蒸发系统,其特征在于:所述的太阳能蒸发容器底部开孔,所述微气泡群发生装置与所述开孔对应。4.根据权利要求2所述的一种基于气泡群耦合纳米流体粒子的太阳能蒸发系统,其特征在于:所述气泡群的流态和物理参数取决于气体压力、流量和所述气泡发生装置的平均孔径。5.根据权利要求5所述的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘国华,姚贯升,徐进良,闫鑫,单悦,
申请(专利权)人:华北电力大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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