一种固定点阵列太阳能海水淡化系统技术方案

本实用新型专利技术涉及太阳能的聚焦利用，特别是采用点聚焦的太阳能镜实现太阳能采集，并应用于太阳能的聚焦跟踪太阳能海水淡化系统。本实用新型专利技术提供一种固定点阵列太阳能海水淡化系统，包括至少一个或者一组点聚焦的太阳能镜、至少一个海水淡化装置以及跟踪控制装置，太阳能镜设置在太阳能镜支架上，海水淡化装置设置在太阳能镜聚焦的点状的区域内，在太阳能镜跟踪太阳能过程中其焦距发生变化，保持其焦距始终处于海水淡化装置的点状的区域；跟踪控制装置控制太阳能镜在太阳光变化时将太阳光聚焦到至少一个海水淡化装置上，在太阳能镜跟踪太阳能过程中海水淡化装置与太阳能镜不一起运动，海水淡化装置与地面保持相对静止，实现太阳能的跟踪聚焦利用。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳能利用，特别是采用点聚焦的太阳能镜实现太阳能采集，采用点聚焦的转换器实现太阳能的聚焦跟踪海水淡化系统，涉及太阳能的聚焦利用。
技术介绍
太阳能海水淡化，就是利用太阳能实现海水淡化的设备。截至1990年，全世界已安装的海水淡化装置的产水能力为13，000，000立方米/天。到2000年，这个数字已经翻了一倍。淡化水的迅速增加，就会产生一系列的问题，其中最突出的就是能源的消耗问题。据估计，每天生产13，000，000立方米的淡化水，每年需要 消耗原油I. 3亿吨。即使人们支付得起这笔燃料的费用，但地球的温室效应、空气污染等也告示人们必须谨慎从事。因此，寻求用太阳能来进行海水淡化，必将受到人们的青眯。人类早期利用太阳能进行海水淡化，主要是利用太阳能进行蒸馏，所以早期的太阳能海水淡化装置一般都称为太阳能蒸馏器。早期的太阳能蒸馏器由于水产量低，初期成本高，因而在很长一段时间里受到人们的冷落。第一次世界大战之后，太阳能蒸馏器再次引起了人们极大的兴趣。当时不少新装置被研制出来，比如顶棚式、倾斜幕芯式、倾斜盘式以及充气式太阳能蒸馏器等等，为当时的海上救护以及人民的生活用水解决了很大问题。太阳能蒸馏器的运行原理是利用太阳能产生热能驱动海水发生相变过程，即产生蒸发与冷凝。运行方式一般可分为直接法和间接法两大类。顾名思义，直接法系统直接利用太阳能在集热器中进行蒸馏，而间接法系统的太阳能集热器与海水蒸馏部分是分离的。但是，近20多年来，已有不少学者对直接法和间接法的混合系统进行了深人研究，并根据是否使用其他的太阳能集热器又将太阳能蒸馏系统分为主动式和被动式两大类。被动式太阳能蒸馏系统的例子就是盘式太阳能蒸馏器，人们对它的应用有了近150年的历史。由于它结构简单、取材方便，至今仍被广泛采用。目前对盘式太阳能蒸馏器的研究主要集中于材料的选取、各种热性能的改善以及将它与各类太阳能集热器配合使用上。目前，比较理想的盘式太阳能蒸馏器的效率约在35%，晴好天时，产水量一般在3 4kg / m左右。如果在海水中添加浓度为172. 5ppm的黑色萘胺，蒸馏水产量可以提高约30%。被动式太阳能蒸馏系统的一个严重缺点是工作温度低，产水量不高，也不利于在夜间工作和利用其它余热。为此，人们提出了数十种主动式太阳能蒸馏器的设计方案，并对此进行了大量研究。在主动式太阳能蒸馏系统中，由于配备有其它的附属设备，使其运行温度得以大幅提高，或使其内部的传热传质过程得以改善。而且，在大部分的主动式太阳能蒸馏系统中，都能主动回收蒸汽在凝结过程中释放的潜热，因而这类系统能够得到比传统的太阳能蒸馏器高一至数倍的产水量。聚焦太阳能海水淡化系统是采用太阳能聚焦跟踪技术实现太阳能的高温热采集，再通过将热能传送给海水淡化设备，实现海水淡化。现有的太阳能聚焦热发电分为槽式、塔式、碟式三种，其太阳能采集部分可以用于海水淡化。通常塔式、碟式可以达到800-2000度的采集温度，利用此热能可以实现太阳能的海水淡化。太阳能点聚焦利用技术主要是塔式和蝶式二种，碟式系统是采用太阳能镜聚焦于一个海水淡化装置上。塔式系统是将一个太阳能镜作为定日镜，将多个太阳能反射镜聚焦于一个海水淡化装置上的太阳能海水淡化系统，由于塔式太阳能采集的特征，使得其在跟踪太阳能过程部分太阳能镜的利用时间仅为4-6小时，如塔东侧的太阳能镜在上午时基本无法利用，只有到了中午或者下午后才可以利用，因而太阳能采集效率低，该技术方案可以实现高温的采集，但是通常其规模较大，不适合于小型或者家用系统。
技术实现思路
本技术的目的就是提供一种固定点阵列太阳能海水淡化系统，采用太阳能镜采集焦点成为点的各种太阳能光学镜，在焦点的区域内设置海水淡化装置，海水淡化装置不跟随太阳能镜一起运动，在太阳能镜跟踪太阳能过程中，其焦距发生变化，因而称为变焦跟踪；跟踪控制装置控制太阳能镜在太阳光变化时将太阳光聚焦到至少一个海水淡化装置 或海水淡化装置的太阳能光热转换器上，在每天的太阳能跟踪过程聚焦于至少一个海水淡化装置或海水淡化装置的太阳能光热转换器上，实现太阳能的经济利用，在进行跟踪太阳的过程中，保持其焦距始终处于海水淡化装置的点的区域；海水淡化装置设置在太阳能镜周围，在太阳能镜跟踪太阳能过程中不跟随太阳能镜进行运动；在太阳能镜上设置有跟踪控制装置，太阳能镜设置在太阳能支架上，来实现的高温高效采集及利用。由于采用点聚焦的太阳能海水淡化系统，同时，采用变焦跟踪的技术，因而称为变焦固定点阵列太阳能海水淡化系统。本技术采用至少一个或者一组太阳能镜与至少一个海水淡化装置组合构成整体的跟踪海水淡化系统，将至少一个或者一组太阳能镜在多个海水淡化装置之间最优的聚焦，从而实现了提高现有太阳能跟踪系统的跟踪效率，降低了跟踪系统的成本，这样克服了现有塔式太阳能海水淡化系统太阳能采集时间低的缺点，通过设置多个海水淡化装置的技术方法，实现了对现有太阳能镜的利用时间和效率的提高，使得点聚焦的系统可以进行分布式、小型化的适合不同的规模的要求，同时也适合于大规模系统。具体
技术实现思路
如下一种固定点阵列太阳能海水淡化系统，包括海水淡化装置(I)、可以采集太阳能的光学镜(2)、支撑太阳能镜的太阳能支架装置(4)、动力提供装置、动力传送装置，以及电子控制系统，其特征是至少一个或者一组点聚焦的太阳能镜以及至少一个海水淡化装置；海水淡化装置设置在太阳能镜聚焦的点状的区域内，并设置在太阳能镜的上方或者下方，海水淡化装置设置在海水淡化装置支架上；太阳能镜设置在太阳能镜支架上，在太阳能镜支架或/和太阳能镜上设置有跟踪控制装置，跟踪控制装置控制太阳能镜在太阳光变化时将太阳光聚焦到至少一个海水淡化装置或海水淡化装置的太阳能光热转换器上，在每天的太阳能跟踪过程聚焦于至少一个海水淡化装置或海水淡化装置的太阳能光热转换器上，在太阳镜跟踪太阳能过程海水淡化装置或海水淡化装置的太阳能光热转换器与太阳能镜不一起运动，海水淡化装置或海水淡化装置的太阳能光热转换器与地面保持相对静止，实现太阳能的跟踪聚焦海水淡化利用。海水淡化装置由太阳能光热转换器、海水淡化床、海水淡化流体、海水淡化室组成，海水淡化床设置在海水淡化室内，并在海水淡化室上设置有海水进口和淡水出口，海水自进口进入到海水淡化室内，镜海水淡化床上与海水淡化流体进行换热，海水被加热后成为蒸汽从后从出口流出，经冷凝后成为淡水，从而完成海水淡化。太阳能光热转换器将太阳能转换为热能直接加热被海水淡化物质或与海水淡化流体换热，海水淡化流体与设置在海水淡化床上的海水进行换热将被海水淡化物进行海水淡化。海水淡化装置或者海水淡化装置的太阳能光热转换器设置在太阳能镜采集区域。多个太阳能镜或者多组太阳能镜在跟踪太阳能过程中将太阳光聚焦到至少一个海水淡化装置上，在每天的太阳能跟踪过程，至少有一个或者一组太阳能镜聚焦于至少二个海水淡化装置上，每个或者每组太阳能镜选择可以达到最高的太阳能利用效率的海水淡化装置进行聚焦。由多个太阳能镜与多个海水淡化装置组成的太阳能海水淡化系统，多个太阳能镜根据太阳能采集效率进行最优的聚焦，每个太阳能镜可以根据太阳能采集效率的原则选择距离最近或者最优的海水淡化装置的原则，最优的进行聚焦选择。这这种选择可以是多个 太阳能镜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固定点阵列太阳能海水淡化系统，包括海水淡化装置（1）、可以采集太阳能的光学镜(2)、支撑太阳能镜的太阳能支架装置(4)、动力提供装置、动力传送装置，以及电子控制系统，其特征是：至少一个或者一组点聚焦的太阳能镜以及至少一个海水淡化装置；海水淡化装置设置在太阳能镜聚焦的点状的区域内，并设置在太阳能镜的上方或者下方，海水淡化装置设置在海水淡化装置支架上（12）；太阳能镜设置在太阳能镜支架上，在太阳能镜支架或/和太阳能镜上设置有跟踪控制装置，跟踪控制装置控制太阳能镜在太阳光变化时将太阳光聚焦到至少一个海水淡化装置或海水淡化装置的太阳能光热转换器上，在每天的太阳能跟踪过程聚焦于至少一个海水淡化装置或海水淡化装置的太阳能光热转换器上，在太阳镜跟踪太阳能过程海水淡化装置或海水淡化装置的太阳能光热转换器与太阳能镜不一起运动，海水淡化装置或海水淡化装置的太阳能光热转换器与地面保持相对静止，实现太阳能的跟踪聚焦海水淡化利用。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李建民，
申请(专利权)人：成都奥能普科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：