CN102320627A - 利用太阳能风能晒盐和发电的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用太阳能风能晒盐和发电的方法，其特别之处是在将制盐设施和盐库置于太阳能风力发电站内，利用发电站内温度高、气流速度快的特点，加速水分蒸发和回收水蒸气成蒸馏水。其方法是：在卤水池中设置多只含有纤维布的圆球，太阳辐射进薄膜大棚内，大棚内的空气、含有水分的圆球上的黑色纤维布、卤水池中的海水吸收太阳热，生成水蒸气和热空气上升，其中的一部分水蒸气上升至大棚遇冷，凝结成蒸馏水，其余的水蒸气和热空气流向风筒，再沿风筒上升，带动风筒中的多只风力发电机发电；在无阳光的时间段内，盐库中的盐、卤水池中的海水和圆球释放热量，继续蒸发水分、产生蒸馏水和发电。
Description
技术领域
本发明属于生态工程技术领域，尤其是涉及一种利用自然能源制盐和发电的方法。
背景技术
制盐的方法有煮盐、太阳能蒸发晒盐、冷冻法、真空蒸发和热压蒸发等。除了太阳能蒸发晒盐，其余的方法几乎都要消耗大量能源。由于晒盐是利用太阳能和风能蒸发水分浓缩卤水，因此是最为经济和环保的传统制盐方式。然而，虽然目前晒盐采用了较先进的逐级浓缩的方法，使生产效率有所提高，但仍然是依靠各级卤水池水面的自然蒸发使卤水逐渐浓缩原理。其不足之处是水分蒸发慢，下雨天和晚上几乎不能作业，其效率低下，严重制约了晒盐企业的发展；而且其蒸发的水分白白浪费，也令人痛惜。探索一种太阳能风能高效晒盐方法，克服传统晒盐效率低，以及收集蒸发的水分，对晒盐企业增效和低碳经济的发展都具有重大促进作用。
发明内容
本发明的目的是针对目前晒盐主要是利用卤水池水面自然蒸发，效率低的问题，以及不能收集蒸发的水分的现状，发明这样一种晒盐方法：第一，在不改变各级卤水池面积和不消耗能源的情况下，扩大水分蒸发的面积，增加蒸发水分的温度和气流速度，提高水分蒸发的效率。第二，收集蒸发的水蒸气制作蒸馏水。第三，储存的太阳热能，可以在雨天和晚上继续蒸发水分和制作蒸馏水。
本发明的主要技术方案：将制盐设施置于现有技术的太阳能风力发电站内，充分利用发电站的薄膜大棚，以及大棚内空气温度高、气流速度快的特点，加速水分蒸发和回收水蒸气成蒸馏水。
本发明的具体技术装置是这样实现的：它包括太阳能风力发电站的大棚、风筒和风筒中的风力发电机，其特征是制盐的各级卤水池置于所述的大棚内，卤水池中设置多只浮在水面的圆球，所述圆球表面为含有毛细管的黑色纤维布，圆球内部为空心球体；大棚的周边下部设有蒸馏水槽和盐库；盐库中设有黑色的金属吸热板；所述的大棚与风筒连接处设有阻挡水蒸气的挡板；
本发明运作的方法是：
在卤水池中加入海水，海水通过圆球上的纤维布中的毛细管湿透整个纤维布，太阳辐射进薄膜大棚内，大棚内的空气、圆球上的黑色纤维布、卤水池中的海水吸收太阳热，生成水蒸气和热空气上升，其中的一部分水蒸气上升至大棚遇冷，凝结成水滴，沿大棚的斜面淌下，落入蒸馏水槽；其余的水蒸气和热空气流向风筒，再沿风筒上升，带动风筒中的多只风力发电机发电；外界的空气从大棚的多只进风口进入棚内；
同时，盐库中的黑色金属吸热板也吸收太阳辐射热，其热量传导于盐，使盐储存热量；
在无阳光的时间段内，盐、卤水池中的海水和圆球释放热量，加热大棚内的空气，海水继续蒸发，继续产生蒸馏水；一部分水蒸气和热空气继续流向风筒，再沿风筒上升，带动风筒中的多只风力发电机发电；
如此周而复始地蒸发海水、产生蒸馏水和发电，直至海水浓缩结晶成盐，该盐输入棚内的盐库，成为储热材料。
本发明与现有技术相比的特点和有益效果是：
一、 利用太阳能风力发电站大棚内的快速气流和较高的温度，使海水中的水分快速蒸发，使得卤水池在雨天和无阳光时段也可作业，使原先浪费的水蒸气回收为蒸馏水。
而卤水池的水分和盐分是比岩石和泥土储热性能更好的材料，有利于在无阳光时段释放热能，使风筒内的风力发电机继续发电。
上述两者相辅相成，起到了相互促进作用。
二、 由于使用了圆球，使蒸发面积大幅度提高。并且阳光热能集中在黑色的纤维布上，能将水分蒸发的温度集中提高，有利于快速蒸发水分。
三、 将盐就近入库于在大棚内，使盐这一优良的储热材料物尽其用，从而在阴雨天和晚上时，盐释放热量，有利于继续蒸发水分、生产蒸馏水和发电。而且盐就近入库，减少了运输费用。
附图说明
下面结合图和实施例对本发明进一步说明。
图1是现有技术的太阳能风力发电站剖面示意图。
图2是图1中的A局部放大视图。
图3是本发明的制盐设施设置在太阳能风力发电站大棚内的示意图。
图4是图3中的B局部放大视图。
图5是本发明中的浮在卤水池中的圆球剖面视图。
图6是插入盐中的金属吸热板的示意图。
具体实施方式
晒盐的效率主要由水分蒸发的快慢决定的，而水分的蒸发主要取决于温度，气流速度和蒸发面积，下面围绕这三个因素来实施提高晒盐效率。
图1和图2显示的是现有技术中的太阳能风力发电站，它是一种利用太阳能产生的热气流推动发电机发电的装置。在发电装置所在处铺设大面积的透明塑料薄膜大棚1，阳光透过薄膜，被棚内地面吸收。阳光充足时，薄膜大棚和地面之间的空气可加热到20-50℃，大棚中心建有塔状风筒2，被晒热的空气流向风筒2内，再沿风筒2上升，带动风筒中的多只风力发电机3。即使外界风力为零级，风筒内的气流速度也能达到80米/秒，相当于飓风的速度。功率为1000千瓦的这种发电站，需建造一个直径10米、高300 米的风筒，覆盖地面的薄膜大棚的直径为400 米。
这个薄膜大棚和棚内较高的温度和流速较快的气流，正好用来加快各级卤水池4（其中包括成盐的结晶池）的水分蒸发。特别是在雨天，大棚起到遮雨的作用。并且，蒸发的水蒸气会在大棚1上凝结成水滴，沿大棚的斜面淌下，成为蒸馏水。另一方面，水的热容量相当高，1kg水可储存4.19kJ/℃的热能，而固体地面约为1.7 kJ/℃，只有水的4/10左右。卤水中的盐分更是储热良好的材料。在无阳光的时间段内，水和盐分储存的热量反过来可以为风筒2中的风力发电机3提供发电的风能。
在增加蒸发面积方面：本发明在卤水池4中设置了多只浮在水面的圆球5（见图5），圆球表面为含有毛细管的黑色纤维布51，圆球内部为空心球体52。海水通过圆球上的纤维布中的毛细管湿透整个纤维布51，因为圆球的表面积是平面圆面积的4倍，即使圆球的一半浸在水中，其露出水面的表面积也是平面圆面积的2倍，并且纤维布为黑色，有利于吸收太阳热。另一方面，如果没有圆球，阳光直接照射在水容量很大的卤水池，水温无法有效提高，导致水分蒸发缓慢。而阳光集中在圆球上的纤维布上，温度能有效提高，从而使纤维布上的水分快速蒸发。
（见图3和图4）大棚的周边下部设有蒸馏水槽6，从棚的斜面淌下来的蒸馏水可以流入蒸馏水槽内储存。
大棚的周边下部设有盐库7，因为盐是储存热的优良材料，但其热传导性较弱，所以本发明在盐上设有黑色的金属吸热板71（见图4和图6），黑色的金属吸热板吸收太阳热，通过其多只导热脚72，将热量分散传导给盐73；在无阳光的时间段内，盐反过来将热量传导给吸热板71，由吸热板在大棚中释放热量。
大棚与风筒的连接处设有阻挡水蒸气的挡板8；这是为了让水蒸气能有更多的机会与大棚接触，产生蒸馏水。否则水蒸气很快会进入风筒2内，白白浪费。另一方面，水蒸气冷凝成水会放出潜热，其中的一部分潜热会返回在大棚内。水在蒸发时，要吸收汽化热，有一部分水蒸气会和热空气一起流出风筒，会损失大棚内的一部分温度，但只要适当增加大棚的面积，或者缩小卤水池的面积就可以了。
综上所述，本发明的制盐和发电的方法是这样实现的：
在卤水池4中加入海水，海水通过圆球5上的纤维布中的毛细管湿透整个纤维布51，太阳辐射进薄膜大棚1内，大棚内的空气、圆球上的黑色纤维布、卤水池中的海水吸收太阳热，生成水蒸气和热空气上升，基中的一部分水蒸气上升至大棚1遇冷，凝结成水滴，沿大棚的斜面淌下，落入蒸馏水槽6；其余的水蒸气和热空气流向风筒2内，再沿风筒内上升，带动风筒中的多只风力发电机3发电；外界的空气从大棚的多只进风口9进入大棚内；
同时，盐库上的黑色金属吸热板71也吸收太阳辐射热，其热量传导于盐73，使盐储存热量；
在无阳光的时间段内，盐、卤水池中的海水和圆球释放热量，加热大棚内的空气，海水继续蒸发，继续产生蒸馏水；一部分水蒸气和热空气继续流向风筒，再沿风筒上升，带动风筒中的多只风力发电机发电；
如此周而复始地蒸发海水、产生蒸馏水和发电，直至海水浓缩结晶成盐，该盐输入棚内的盐库，成为储热材料。若有需要，则可从盐库从向外界输出盐。
Claims (1)
1. 一种利用太阳能风能晒盐和发电的方法，它包括太阳能风力发电站的大棚、风筒和风筒中的风力发电机，其特征是制盐的各级卤水池置于所述的大棚内，卤水池中设置多只浮在水面的圆球，所述圆球表面为含有毛细管的黑色纤维布，圆球内部为空心球体；大棚的周边下部设有蒸馏水槽和盐库；盐库中设有黑色的金属吸热板；所述的大棚与风筒连接处设有阻挡水蒸气的挡板；
在卤水池中加入海水，海水通过圆球上的纤维布中的毛细管湿透整个纤维布，太阳辐射进薄膜大棚内，大棚内的空气、圆球上的黑色纤维布、卤水池中的海水吸收太阳热，生成水蒸气和热空气上升，其中的一部分水蒸气上升至大棚遇冷，凝结成水滴，沿大棚的斜面淌下，落入蒸馏水槽；其余的水蒸气和热空气流向风筒，再沿风筒上升，带动风筒中的多只风力发电机发电；外界的空气从大棚的多只进风口进入棚内；
同时，盐库中的黑色金属吸热板也吸收太阳辐射热，其热量传导于盐，使盐储存热量；
在无阳光的时间段内，盐、卤水池中的海水和圆球释放热量，加热大棚内的空气，海水继续蒸发，继续产生蒸馏水；一部分水蒸气和热空气继续流向风筒，再沿风筒上升，带动风筒中的多只风力发电机发电；
如此周而复始地蒸发海水、产生蒸馏水和发电，直至海水浓缩结晶成盐，该盐输入棚内的盐库，成为储热材料。
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