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太阳能海水淡化技术

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发布时间:2020-09-10 16:27:27

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太阳能海水淡化技术

  • 分类:科普知识
  • 作者:
  • 来源:网络
  • 发布时间:2018-11-30
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【概要描述】

太阳能海水淡化技术

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  • 分类:科普知识
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常规的海水淡化方式都以化石燃料或电力为能源,能源消耗巨大,据测算,生产3500万吨淡水需要消耗3.5亿吨原油。同时化石燃料燃烧会向环境释放大量的温室气体,破环环境和生态。在缓解水资源短缺的同时,也给能源和环境带来了巨大压力,且初投资高,技术难度大,在小型化装置上产水率较低,难以满足偏远地区、海外离岛以及能源匮乏地区的淡水需求。

20世纪70年代的能源危机,迫使人类将目光转向新能源利用,近年来以太阳能为代表的新能源技术迅猛发展,技术日臻成熟,这为太阳能海水淡化技术的发展奠定了基础。

太阳能盘式海水淡化技术>

 

最早进入实用阶段的太阳能蒸馏器是1872年出现在智利Las Salinas地区的一个面积达4600m2的太阳能盘式蒸馏器,日产淡水量达17吨,成功运行至1910年。

盘式蒸馏器主要由玻璃盖板、盐水盘、吸热层、隔热层、接水槽构成。盐水盘底部的吸热层,经太阳辐射加热后,将热量传递给盐水盘中的海水,海水受热蒸发,蒸汽在玻璃盖板上凝结后,由接水槽收集起来。

盘式蒸馏器的结构简单,制作和维护都比较容易,因而成为太阳能海水淡化初期最为常见的蒸馏器,至今仍然广为采用,其后的许多太阳能蒸馏器都由盘式改装而来。

集热式太阳能海水淡化技术>

 

随着太阳能集热器技术的进步,供热能力和温度有了很大提高,这就为太阳能集热器与传统海水淡化工艺结合创造了条件。

科威特建立了220m2的槽形抛物面太阳能集热器及一个7000L的贮热罐,为一个12级的闪蒸系统提供热源。该装置能够在夜间以及太阳辐射不足时运行,单位集热面积产水率为传统太阳能蒸馏器的10倍。

以太阳能为热源的传统淡化工艺复杂,设备投资高,另外还存在腐蚀、结垢等问题。由于太阳能自身不稳定,传统蒸馏工艺启动慢、产水效果并不理想,需要配备蓄热器或辅助加热器,目前这些技术尚不成熟,有待进一步的研究。

太阳能空气增湿海水淡化技术>

 

由美国亚利桑那大学提出的以空气升温增湿和冷却除湿来制取淡水的空气增湿淡化法(Air Humidification_dehumidification,简称HD)技术即旨在结合太阳能、地热能等品质较低热源,组建中小规模的淡化机组,为能源匮乏的农村、海岛等地区提供淡水的一种方案。

空气增湿淡化技术比盘式蒸馏器增设了冷却和回热系统,并将蒸发和冷却过程分离,以达到更好的淡化效果。增湿淡化以空气为介质,携带蒸发室内吸收太阳辐射后的高温蒸汽进入冷却系统冷却获得淡水,同时将热量传递给冷却工质进行回热再利用。

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