一种太阳能光伏发电水处理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于膜法水处理设备技术领域，涉及一种太阳能光伏发电水处理装置，电渗析膜堆和电渗析水泵电信息连接组装构成电渗析装置，太阳能电池与控制器固定连接，太阳能电池产生的电能通过控制器进行分配，控制器分别与蓄电池、逆变器和电渗析膜堆电信息连接，25%～35%的电能传入逆变器，逆变器将电能转化为交流电供电渗析水泵使用，经逆变器转化的电能利用率为90%；65%～75%的电能直接作用于电渗析膜堆，提供动力，其利用效率为98%；多余的电能经控制传送到蓄电池储存，以备太阳光不足时使用；其结构简单，使用方便，电能利用率高，电源供给充足，可用于海水和苦咸水的淡化以及酸、碱的清洁生产。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

:本技术属于膜法水处理设备
，涉及一种太阳能光伏发电水处理装置，用于太阳能发电场合进行环保式水处理。技术背景:我国是一个淡水匮乏的国家，淡水资源分布不均匀，淡水资源不足之地是电力相对短缺之处，例如西部边远地区、沿海海岛等地，近年来随着人民生活水平的不断提高，以及海岛的开发，这些地区对饮用水资源改善的诉求越来越高，这些地区往往有丰富的苦咸水及海水资源，并且拥有丰富的太阳能资源，因此可以采用太阳能“光伏发电”的方式产生电能，供水处理装置使用，对当地的水质进行淡化处理，从而改进饮用水水质。太阳能“光伏发电”是将太阳光能直接转换为电能的一种发电形式，其产生的电能以直流电的形式向外界输送，由于实际的用电负载主要是采用交流电运行，例如反渗透水处理装置，在实际使用的过程中，首先需要将太阳能所产生的直流电，通过“直流-交流逆变器”转换为交流电，从而供负载使用，直流-交流逆变过程会引起电能的浪费，降低电能的利用率；电渗析作为一种水处理方法，目前已经有广泛的应用，但是电渗析水处理装置是以电场为驱动力的，运行时必须有方便且充足的电源供给。
技术实现思路
:本技术的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计提供一种太阳能光伏发电与电渗析相结合的水处理装置，通过光伏发电部分直流电转换成交流电，部分直流电直接供应电渗析膜堆的不同分配方式，提高光伏发电的利用率，使整个水处理系统稳定运行。为了实现上述目的，本技术的主体包括太阳能电池、控制器、蓄电池、逆变器、电渗析膜堆和电 渗析水泵，电渗析膜堆和电渗析水泵电信息连接组装构成电渗析装置，太阳能电池与控制器固定连接，太阳能电池产生的电能通过控制器进行分配，控制器分别与蓄电池、逆变器和电渗析膜堆电信息连接，25% 35%的电能传入逆变器，逆变器将电能转化为交流电供电渗析水泵使用，经逆变器转化的电能利用率为90% ；65% 75%的电能直接作用于电渗析膜堆，提供动力，其利用效率为98%;多余的电能经控制传送到蓄电池储存，以备太阳光不足时使用；电渗析膜堆分别采用普通电渗析膜堆和双极膜电渗析膜堆，双极膜电渗析膜堆包括双极膜-阳离子交换膜与双极膜-阴离子交换膜两隔室型和阳离子交换膜-双极膜-阴离子交换膜三隔室型；普通电渗析膜堆的操作电流密度为10 25mA/cm2，双极膜两隔室型电渗析膜堆的工作电流密度为10 25mA/cm2，三隔室型电渗析膜堆的工作电流密度为10 20mA/cm2。本技术与现有技术相比，采用部分直流电转化为交流电供水泵使用，剩余的电能直接作用于电渗析膜堆，最大程度的提高太阳能发电的电能利用率，其利用效率可达95%以上，同时富余的电能存储在蓄电池中，保证电渗析系统的稳定运行，其结构简单，使用方便，电能利用率高，电源供给充足，可用于海水和苦咸水的淡化以及酸、碱的清洁生产。附图说明:图1为本技术的主体结构原理示意图。具体实施方式:以下结合附图并通过实施例作进一步说明。本实施例的主体包括太阳能电池1、控制器2、蓄电池4、逆变器3、电渗析膜堆5和电渗析水泵6，电渗析膜堆5和电渗析水泵6电信息连接组装构成电渗析装置，太阳能电池I与控制器2固定连接，太阳能电池I产生的电能通过控制器2进行分配，控制器2分别与蓄电池4、逆变器3和电渗析膜堆5电信息连接，25% 35%的电能传入逆变器3，逆变器3将电能转化为交流电供电渗析水泵6使用，经逆变器3转化的电能利用率为90% ；65% 75%的电能直接作用于电渗析膜堆5，提供动力，其利用效率为98%;多余的电能经控制器2传送到蓄电池4储存，以备太阳光不足时使用；电渗析膜堆5分别采用普通电渗析膜堆和双极膜电渗析膜堆，双极膜电渗析膜堆包括双极膜-阳离子交换膜与双极膜-阴离子交换膜两隔室型和阳离子交换膜-双极膜-阴离子交换膜三隔室型；普通电渗析膜堆的操作电流密度为10 25mA/cm2，双极膜两隔室型电渗析膜堆的工作电流密度为10 25mA/cm2，三隔室型电渗析膜堆的工作电流密度为10 20mA/cm2。实施例1: 本实施例选用普通电渗析膜堆进行海水淡化，七组发电功率为250W的太阳能电池I发电产生的电能，经过控制器2后进行分配，进入整个电渗析装置的电能，其中30%的电能传入逆变器3，转化为交流电，使电渗析水泵工作，并将海水送入到普通的电渗析膜堆中；70%电能直接作用于电渗析膜堆5，在直流电的作用下，海水脱盐产生淡水；在电渗析过程中，少量未被利用的电能输入蓄电池4进行电能储存。其中电渗析膜的尺寸为300mmX 800mm，有效膜面积0.2m2, 30组均相阴阳离子交换膜，在电渗析海水淡化过程中，作用在电渗析膜堆上的平均工作电流密度为15mA/cm2，电能利用率为95.5%。实施例2:本实施例选用三隔室型双极膜电渗析膜堆，利用海水制备酸碱七组发电功率为250W的太阳能电池I发电产生的电能，经过控制器2后进行分配，进入整个电渗析装置的电能，其中25%的电能传入逆变器3，转化为交流电，使双极膜电渗析水泵工作，并将除硬后的海水送入到双极膜电渗析膜堆中;75%的电能直接作用于电渗析膜堆5，在直流电的作用下，除硬后的海水中的阴离子进入到酸室与双极膜产生的H+结合生成酸，阳离子进入到碱室与双极膜产生的0H_结合生成碱；在双极膜电渗析过程中，少量未被利用的电能输入蓄电池4进行电能储存。其中电渗析膜的尺寸为300mm X 800mm，有效膜面积0.2m2, 30组均相阴阳离子交换膜和双极膜，在工作过程中，作用在膜堆上的平均工作电流密度为lOmA/cm2，电能利用率为96%。权利要求1.一种太阳能光伏发电水处理装置，其特征在于主体包括太阳能电池、控制器、蓄电池、逆变器、电渗析膜堆和电渗析水泵，电渗析膜堆和电渗析水泵电信息连接组装构成电渗析装置，太阳能电池与控制器固定连接，控制器分别与蓄电池、逆变器和电渗析膜堆电信息连接，电渗析膜堆分别采用普通电渗析膜堆和双极膜电渗析膜堆，双极膜电渗析膜堆包括双极膜-阳离子交换膜与双极膜-阴离子交换膜两隔室型和阳离子交换膜-双极膜-阴离子交换膜三隔室型；普通电渗析膜堆的操作电流密度为10 25mA/cm2，双极膜两隔室型电渗析膜堆的工作电流密度为10 25mA/cm2，三隔室型电渗析膜堆的工作电流密度为10 20mA/cm2。专利摘要本技术属于膜法水处理设备
，涉及一种太阳能光伏发电水处理装置，电渗析膜堆和电渗析水泵电信息连接组装构成电渗析装置，太阳能电池与控制器固定连接，太阳能电池产生的电能通过控制器进行分配，控制器分别与蓄电池、逆变器和电渗析膜堆电信息连接，25%～35%的电能传入逆变器，逆变器将电能转化为交流电供电渗析水泵使用，经逆变器转化的电能利用率为90%；65%～75%的电能直接作用于电渗析膜堆，提供动力，其利用效率为98%；多余的电能经控制传送到蓄电池储存，以备太阳光不足时使用；其结构简单，使用方便，电能利用率高，电源供给充足，可用于海水和苦咸水的淡化以及酸、碱的清洁生产。文档编号C02F1/469GK203112560SQ20132014609公开日2013年8月7日 申请日期2013年3月27日 优先权日2013年3月27日专利技术者高学理, 付丽丽, 高从堦 申请人:中国海洋大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能光伏发电水处理装置，其特征在于主体包括太阳能电池、控制器、蓄电池、逆变器、电渗析膜堆和电渗析水泵，电渗析膜堆和电渗析水泵电信息连接组装构成电渗析装置，太阳能电池与控制器固定连接，控制器分别与蓄电池、逆变器和电渗析膜堆电信息连接，电渗析膜堆分别采用普通电渗析膜堆和双极膜电渗析膜堆，双极膜电渗析膜堆包括双极膜?阳离子交换膜与双极膜?阴离子交换膜两隔室型和阳离子交换膜?双极膜?阴离子交换膜三隔室型；普通电渗析膜堆的操作电流密度为10～25mA/cm2，双极膜两隔室型电渗析膜堆的工作电流密度为10～25mA/cm2，三隔室型电渗析膜堆的工作电流密度为10～20mA/cm2。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高学理，付丽丽，高从堦，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：实用新型
国别省市：