CN201033745Y - 太阳能光伏反渗透海水淡化装置 - Google Patents

太阳能光伏反渗透海水淡化装置 Download PDF

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CN201033745Y CNU2007200695631U CN200720069563U CN201033745Y CN 201033745 Y CN201033745 Y CN 201033745Y CN U2007200695631 U CNU2007200695631 U CN U2007200695631U CN 200720069563 U CN200720069563 U CN 200720069563U CN 201033745 Y CN201033745 Y CN 201033745Y
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曾宪友
郑长江
李哲
顾爱中
吴建平
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Abstract

本实用新型公开了一种太阳能光伏反渗透海水淡化装置,其特点是,包括太阳能发电模块和反渗透制淡模块;太阳能发电模块包括:太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器;太阳能电池的输出端与控制器连接;控制器的输出端与逆变器连接,该控制器并与蓄电池双向连接;反渗透制淡模块包括:取水输送泵、多介质滤器、高压泵、保安滤器、膜组,顺序连接。具有节约能源、结构简单、维护方便、安全无污染的优点。

Description

太阳能光伏反渗透海水淡化装置
技术领域
本实用新型涉及太阳能光伏反渗透海水淡化装置。 背景技术
目前世界上采用的海水淡化方法主要包括多级闪蒸、多效蒸发和反滲透, 其中反渗透技术具有投资少、操作方便、建设期短等优点。反渗透技术最初
用于苦咸水淡化,之后随着反渗透膜技术的进步和发展,I960年用来处理海 水。目前海水反渗透淡化技术在世界范围内的应用已相当广泛。
我国对太阳能海水淡化技术也有不少研究,但主要集中在太阳能光一热 转换法上面,例如:上世纪80年代〜90年代初期,我国在该领域的研究基本 集中在单级盘式太阳能蒸馏器上;上世纪90年代初〜90年代末期间进行了改 进,研制了多级迭盘式太阳能蒸馏器以及其他回收水蒸汽潜热的太阳能蒸馏 器;上世纪90年代末至现在,出现了多级降膜多效回热式、多级闪蒸式等太 阳能淡化装置等。
近年来我国虽然也出现了少量太阳能反渗透海水淡化装置的研究,但泵 的驱动源采用蒸汽、风能等,而不是以太阳能为唯一能源;且系统较为复杂。
发明内容
本实用新型是为了克服现有技术存在的上述缺点而提供的一种以太阳能 为唯一能源的太阳能光伏反渗透海水淡化装置,该装置仅利用太阳光能工作, 自成体系,无需外界输入二次能源。且结构简单,使用方便。
本实用新型采取的技术方案是:太阳能光伏反渗透海水淡化装置,其特 征在于,包括太阳能发电模块和利用该太阳能发电模块发出的电能进行海水 制淡的反渗透制淡模块;
所述的太阳能发电模块包括:太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器;
所述的太阳能电池的输出端与控制器连接;控制器的输出端与逆变器连接, 该控制器并与蓄电池双向连接;所述的太阳能电池与控制器连接,该太阳能 电池利用光生伏打效应,将太阳光能转换为电能;所述的蓄电池用于储存太 阳能电池发出的电能并随时向负载供电;所述的控制器与蓄电池双向连接, 用于对蓄电池进行充放电控制,并对整个系统进行监测控制;所述的逆变器 与控制器的输出端连接,用于将太阳能电池或蓄电池输出的直流电转换为交 流电,提供给反渗透制淡模块作为工作电源;
所述的反渗透制淡模块包括:取水输送泵、多介质滤器、高压泵、保安 滤器、膜组;所述的取水输送泵用于从海水源取水;所述的多介质滤器与取 水输送泵连接,用于粗滤海水;所述的高压泵与多介质滤器的输出端连接, 用于提高膜组前海水压力;所述的保安滤器与高压泵的输出端连接,作为膜 组前最后一预处理手段;所述的膜组与保安滤器的输出端连接,用于对进口 海水进行脱盐,实现海水淡化。
上述太阳能光伏反渗透海水淡化装置,其中,还包括一能量回收装置, 连接在膜组的后端。
上述太阳能光伏反渗透海水淡化装置,其中,还包括一加药系统,设置 在膜组的输入端。
上述太阳能光伏反渗透海水淡化装置,其中,所述的多介质滤器是粗滤器。
上述太阳能光伏反渗透海水淡化装置,其中,所述的保安滤器是精滤器。 由于本实用新型采用了以上的技术方案,将整个装置分为制淡和发电两 个模块,制淡模块采用耗能少、只需电能的反渗透型式,且可全自动控制; 发电模块采用太阳能光伏电池为制淡模块提供电源,并包含维持输出平稳的 逆变器和蓄电池。可实现无二次能源环境的淡水制取,如海岛及类似环境可 利用本实用新型装置制取淡水;沙漠或类似环境地区利用本实用新型装置实 现苦咸水淡化等。
本实用新型整个制淡装置由于采用节能、且完全自控的反渗透型式,因 此相对于其它太阳能海水淡化装置(如太阳能多效蒸馏、太阳能多级闪蒸) 结构更为简单、维护更加方便、安全无污染、更加易于大型化。
附图说明
本实用新型的具体结构由一下的实施例及其附图进一步给出。
图1是本实用新型太阳能光伏反渗透海水淡化装置的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1。本实用新型太阳能光伏反渗透海水淡化装置包括太阳能发 电模块1和利用该太阳能发电模块发出的电能进行海水制淡的反渗透制淡模块2。
所述的太阳能发电模块1包括:太阳能电池11、蓄电池12、控制器13 和逆变器14。其中:太阳能电池11由太阳能电池方阵构成,该太阳能电池ll 的输出端与控制器13连接;该太阳能电池利用光生伏打效应,将太阳光能转 换为电能。所述的蓄电池12用于储存太阳能电池发出的电能并随时向负载供 电;所述的控制器13并与蓄电池12双向连接,用于对蓄电池进行充放电控制, 防止过充电和过放电的危险,并可带有保护和监测功能,对整个系统进行监 测控制。所述的逆变器"与控制器13的输出端连接,用于将太阳能电池或蓄 电池输出的直流电转换为交流电,提供给反渗透制淡模块作为工作电源。
所述的反渗透制淡模块2包括:取水输送泵21、多介质滤器22、高压泵 23、保安滤器24、膜组25;所述的取水输送泵21用于从海水源100取水。所 述的多介质滤器22是粗滤器,用于过滤大的颗粒,具体规格随反渗透模块规 模和后续处理方式的不同而变化,对于小型装置,可选用20u规格。该多介 质滤器22与取水输送泵21的输出端连接,用于粗滤海水。所述的高压泵23 与多介质滤器22的输出端连接,该高压泵23用于提高膜组前海水压力,使其 超过膜组渗透压,发生反渗透。所述的保安滤器24与高压泵23的输出端连接, 该保安滤器24是一个精滤器,用于过滤稍小的颗粒,本实施例中用于过滤5 P的颗粒, 一般作为膜组前最后一预处理手段(设备),可防止后级膜组发 生污堵,保证膜组工作效率和使用寿命。所述的膜组25与保安滤器24的输出
端连接,用于对进口海水进行脱盐,实现海水淡化。
海水由取水输送泵21取出输送到多介质滤器22进行粗滤,然后通过高
压泵23输送到保安滤器24精滤,最后再经膜组25反渗透制得淡水,并分别 输出淡水和浓盐水。
本实施例中取水输送泵21和高压泵23均采用由逆变器14输出的电源工作。
本实用新型如果对于大型的淡化装置还可包括一能量回收装置和一加药 系统(未图示)。
所述的能量回收装置连接在膜组的后端。由于管路高压海水在克服膜组 渗透压后,仍具有很高压力,大型工程可通过能量回收装置充分利用(可实 现95%以上)膜组后海水压能,从而可选用低能耗高压泵,节省整个系统的 能耗。
所述的加药系统设置在膜组的输入端。由于大型陆用工程是从海岸取水, 水的状况不是很好,因此需加药进行絮凝、除铁等;另外,为保证膜组使用 寿命,还需加药进行氧化杀菌、中和等。因此可通过加药系统进行投掷药物。
本实用新型可根据实际需求,在阳光充足、有海水或苦咸水源区建立小 型或大型的太阳能光伏反渗透海水淡化装置(工程),从而进行淡水的制取 或苦咸水的淡化。具有节约能源、结构简单、维护方便、安全无污染的优点。

Claims (5)

1、太阳能光伏反渗透海水淡化装置,其特征在于,包括太阳能发电模块和利用该太阳能发电模块发出的电能进行海水制淡的反渗透制淡模块; 所述的太阳能发电模块包括:太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器;所述的太阳能电池的输出端与控制器连接;控制器的输出端与逆变器连接,该控制器并与蓄电池双向连接; 所述的太阳能电池与控制器连接,该太阳能电池利用光生伏打效应,将太阳光能转换为电能; 所述的蓄电池用于储存太阳能电池发出的电能并随时向负载供电; 所述的控制器与蓄电池双向连接,用于对蓄电池进行充放电控制,并对整个系统进行监测控制; 所述的逆变器与控制器的输出端连接,用于将太阳能电池或蓄电池输出的直流电转换为交流电,提供给反渗透制淡模块作为工作电源; 所述的反渗透制淡模块包括:取水输送泵、多介质滤器、高压泵、保安滤器、膜组; 所述的取水输送泵用于从海水源取水; 所述的多介质滤器与取水输送泵连接,用于粗滤海水; 所述的高压泵与多介质滤器的输出端连接,用于提高膜组前海水压力; 所述的保安滤器与高压泵的输出端连接,作为膜组前最后一预处理手段; 所述的膜组与保安滤器的输出端连接,用于对进口海水进行脱盐,实现海水淡化。
2、 根据权利要求l所述的太阳能光伏反渗透海水淡化装置,其特征在于, 还包括一能量回收装置,连接在膜组的后端。
3、 根据权利要求l所述的太阳能光伏反渗透海水淡化装置,其特征在于, 还包括一加药系统,设置在膜组的输入端。
4、 根据权利要求l所述的太阳能光伏反渗透海水淡化装置,其特征在于, 所述的多介质滤器是粗滤器。
5、 根据权利要求l所述的太阳能光伏反渗透海水淡化装置,其特征在于, 所述的保安滤器是精滤器。
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C14 Grant of patent or utility model
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Shanghai Qi Yaoxin Energy Technology Co. Ltd

Assignor: The 711th Research Institute of China Shipbuilding Industrial Corporation(CSIC)

Contract record no.: 2012990000833

Denomination of utility model: Solar energy photovoltaic hyperfiltration sea-water distillator

Granted publication date: 20080312

License type: Exclusive License

Record date: 20121116

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TR01 Transfer of patent right

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