一种太阳能相变储热增湿除湿海水淡化系统，属于海水淡化领域。包括线性菲涅尔聚光集热系统、相变储热系统、环形增湿除湿系统，线性菲涅尔聚光集热系统将太阳光转化为热能转给相变储热系统，相变储热系统将热转给海水，海水在环形增湿除湿系统通过喷头喷射成微小的液滴，通过热气加热形成淡水蒸汽和浓盐水，淡水蒸汽经过冷凝形成淡水排出。本申请结构简单，操作便捷，运行工况要求低，有着较高的适用性。性。性。
【技术实现步骤摘要】
一种太阳能相变储热增湿除湿海水淡化系统
[0001]本技术涉及一种海水淡化系统，具体涉及一种基于线性菲涅尔聚光的太阳能相变储热海水淡化系统，属于能源优化
技术介绍
[0002]我国是海洋大国，海岸线绵长，沿海地区众多，经济发达，淡水资源需求量大，但资源短缺。
[0003]海水淡化是指将海水里面的溶解性矿物质盐分、有机物、细菌和病毒以及固体分离出来从而获得淡水的过程。海水淡化相比于地下取水、远程调水等淡水取用方式，能耗低，原水资源丰富，是目前被人们认为最具前景的解决水资源短缺问题的方法。
[0004]目前使用的海水淡化方法主要有两种：蒸馏法与膜法。
[0005]蒸馏法是通过加热海水使之沸腾汽化，再把蒸汽冷凝成淡水的方法。蒸馏法海水淡化技术是最早投入工业化应用的淡化技术，特点是即使在污染严重、高生物活性的海水环境中也适用，产水纯度高。与膜法海水淡化技术相比，蒸馏法具有可利用电厂和其他工厂的低品位热、对原料海水水质要求低、装置的生产能力大，是当前海水淡化的主流技术之一。
[0006]海水淡化技术，是以消耗能源为代价来换取淡水的技术，其对能源的消耗十分巨大。以太阳能为能源的海水淡化技术可以有效降低传统能源的消耗，绿色环保。
[0007]线性菲涅尔聚光是太阳能光热聚光技术的一种，其有着土地利用率高，风载荷低，结构简单等优势。
[0008]二次聚光器是根据边缘光学原理设计的非成像聚光器。入射光线在其中反射到达集热器表面，光线损失较小，还可以对入射角较大的光线进行收集。二次聚光器不需要随时跟踪太阳方位，只需要根据季节变化进行调整，结构简单，操作方便。
技术实现思路
[0009]为解决现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种结构简单、节能环保、无需高温高压的运行工况的太阳能海水淡化系统。
[0010]为实现上述目标，本技术采用如下的技术方案：
[0011]一种太阳能海水淡化系统，其特征在于，包括线性菲涅尔聚光集热系统(4)、相变储热系统、环形增湿除湿系统；
[0012]线性菲涅尔聚光集热系统(4)包括线性菲涅尔式反射镜(3)、真空集热管(2)、复合抛物面聚光器(1)；复合抛物面聚光器(1)的截面为抛物线形式的板状结构，真空集热管(2)轴向平行的位于复合抛物面聚光器(1)抛物面内，复合抛物面聚光器(1)从一侧包围住真空集热管(2)，线性菲涅尔式反射镜(3)位于真空集热管(2)的另一侧，与复合抛物面聚光器(1)的抛物线大口相对；真空集热管(2)内采用导热介质(33)进行传热；
[0013]相变储热系统包括储热罐(8)和储热罐内的相变储热介质(34)；
[0014]真空集热管(2)的出口分为两支，一支依次与第二阀门(7)、第一波浪式换热管(29)、第一阀门(6)连接连通，另一支依次与第三阀门(9)、第三波浪式换热管(31)、第一阀门(6)连接连通，同时第三波浪式换热管(31)中间段还设有分支依次与第二泵(10)、第二波浪式换热管(30)、第四阀门(10)连接形成独立的循环管路；第一阀门(6)经由第一泵(5)与真空集热管(2)的入口连接；
[0015]环形增湿除湿系统为密闭的长方形状的环形腔体通道(28)；上边通道对应的为湿气道(13)；下边通道对应的为干气道(20)，干气道(20)内设有风机(18)；竖立的左侧通道内设有冷凝管(16)，冷凝管(16)下方左侧通道下端口设有大开口向上的淡水水斗(17)，淡水水斗(17)侧壁与左侧通道内壁有空隙，淡水水斗(17)的下端与环形腔体通道(28)外的第四泵(22)连接，第四泵(22)形成淡水出口通道(27)；竖立的右侧通道为湿通道(15)，湿通道(15)的上端口设有喷头(14)，湿通道(15)的下端口设有大开口向上的浓盐水水斗(19)，浓盐水水斗(19)侧壁与右侧通道内壁有空隙，浓盐水水斗(19)的下端与环形腔体通道(28)外的第三泵(21)、第五波浪换热管(35)连通，第五波浪换热管形成浓盐水出口通道(26)；原海水依次经由海水进口通道(25)、第六波浪换热管(36)、第三泵(23)与冷凝管(16)的下即进水端口连接连通，冷凝管(16)的下端口即出水端口与第四波浪换热管(32)的一个端口连接，第四波浪换热管(32)的另一个端口与喷头(14)连接；第五波浪换热管(35)、第六波浪换热管(36)逆流均位于第二换热器(24)内，为第二换热器(24)内的两管程；第三波浪式换热管(31)、第四波浪换热管(32)均位于第一换热器(12)内组成第一换热器(12)的两管程；第一波浪式换热管(29)、第二波浪式换热管(30)位于储热罐(8)内。
[0016]上述导热介质及相变储热介质均采用纳米流体，其相比传统介质，具有更高的比热，更好的传热效率，同时对管壁的腐蚀性下降。
[0017]导热介质可采用导热油、硅油或熔盐的基液，基液中含有纳米粒子，纳米粒子种类包括石墨烯、二氧化硅、MXene中的一种或几种。
[0018]相变储热介质采用纳米流体的基盐为硝酸盐，基盐内含有纳米粒子，纳米粒子种类包括二氧化硅、氧化铝、二氧化钛中的一种会几种。
[0019]上述增湿除湿系统腔体内部设有风机，使内部气体循环。
[0020]上述增湿除湿系统利用了浓盐水的余热来预热海水，提升系统的热利用效率。
[0021]增湿除湿系统利用线性菲涅尔式太阳能集热系统所吸收的一部分能量蒸发海水，产生海水湿蒸汽，之后使其凝结为淡水，余下的干空气继续参与循环；另一部分能量进入相变储热系统储存，在夜间或是无光情况下，从储热罐中释放热量，代替太阳能集热系统作为热源。
[0022]线性菲涅尔式反射镜相比其他类型聚光镜场，其价格低廉，易装配维修，同时还具有较高的聚光率。复合抛物面聚光器是将线性菲涅尔式反射镜未反射到真空集热管上的光线反射到吸热管上，提高了系统的集热效率同时提高真空集热管上能量的均匀性。
[0023]本技术的有益之处为：
[0024]本技术的一种太阳能海水淡化系统，利用线性菲涅尔式聚光集热系统驱动增湿除湿海水淡化循环，该集热系统带有具备二次聚光的复合抛物面聚光器，具有更高的集热效率。
[0025]本技术还具有相变储热系统，可使得整个系统在无光或夜晚的环境条件下依
然可以稳定运行，缓解了太阳能不稳定性的劣势。
[0026]本技术所采用的增湿除湿海水淡化系统，其结构简单，操作便捷，运行工况要求低，有着较高的适用性。
附图说明
[0027]图1为本技术的线性菲涅尔式聚光集热系统的结构示意图。
[0028]图2为本技术的一种太阳能海水淡化系统结构示意图。
[0029]图中标记的含义如下：1、复合抛物面聚光器，2、真空集热管，3、线性菲涅尔反射镜；
[0030]4、线性菲涅尔聚光集热系统，5、第一泵，6、第一阀门，7、第二阀门，8、相变储热罐，9、第三阀门，10、第二泵，11、第四阀门，12、第一换热本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种太阳能相变储热增湿除湿海水淡化系统，其特征在于，包括线性菲涅尔聚光集热系统(4)、相变储热系统、环形增湿除湿系统；线性菲涅尔聚光集热系统(4)包括线性菲涅尔式反射镜(3)、真空集热管(2)、复合抛物面聚光器(1)；复合抛物面聚光器(1)的截面为抛物线形式的板状结构，真空集热管(2)轴向平行的位于复合抛物面聚光器(1)抛物面内，复合抛物面聚光器(1)从一侧包围住真空集热管(2)，线性菲涅尔式反射镜(3)位于真空集热管(2)的另一侧，与复合抛物面聚光器(1)的抛物线大口相对；真空集热管(2)内采用导热介质(33)进行传热；相变储热系统包括储热罐(8)和储热罐内的相变储热介质(34)；真空集热管(2)的出口分为两支，一支依次与第二阀门(7)、第一波浪式换热管(29)、第一阀门(6)连接连通，另一支依次与第三阀门(9)、第三波浪式换热管(31)、第一阀门(6)连接连通，同时第三波浪式换热管(31)中间段还设有分支依次与第二泵(10)、第二波浪式换热管(30)、第四阀门(11)连接形成独立的循环管路；第一阀门(6)经由第一泵(5)与真空集热管(2)的入口连接；环形增湿除湿系统为密闭的长方形状的环形腔体通道(28)；上边通道对应的为湿气道(13)；下边通道对应的为干气道(20)，干气道(20)内设有风机(18)；竖立的左侧通道内设有冷凝管(16)，冷凝管(16)下方左侧通道下端口设有大开口向上的淡水水斗(17)，淡水水斗(17)侧...
【专利技术属性】
技术研发人员：张灿灿，孙何歆，吴玉庭，鹿院卫，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：新型
国别省市：
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