CN208440314U - 一种基于cpc的太阳能蒸发海水淡化系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公布了一种基于CPC的太阳能蒸发海水淡化系统,包括复合抛物面集热器、阀门、温度探头、压力表、插电搅拌器、盐度传感器、密封透明刻度钢化玻璃水箱、冷凝管、淡水池、盐水池、储热保温盐水箱、压力阀及水泵,其特征在于盐水池的出水口通过管道与密封透明水桶的上端进水口相连,密封透明水桶的下端出水口通过管道连接阀门经过水泵后与置于复合抛物面集热器装置进口端相连,出口端通过阀门与玻璃水箱相连。密封透明刻度钢化玻璃水箱上部蒸汽口通过阀门与冷凝管相连,冷凝管出水口通过阀门与淡水池相连。该系统具有装置简单,管理和维修方便,可充分利用太阳能,具有显著的节能效果,系统的制造成本相当低廉。

Description

一种基于CPC的太阳能蒸发海水淡化系统
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能海水淡化系统,特别涉及一种复合抛物面聚光器的太阳能蒸发海水淡化系统,属于太阳能热利用技术领域。
背景技术
淡水是人类社会赖以生存和发展的基本物质之一,它是一切生命之源。而地球上总水量有约14亿km³,但海水约占97.5%,仅剩的不到3%的淡水,其分布也极其不均匀,它的3/4被冻结在地球的两极和高寒地带的冰川中,一部分存在于地下水、湖泊和河流,人类实际能够直接利用的淡水己经不足0.36% 。海水淡化技术被认为是解决淡水短缺问题的一种可行方法。海水淡化的方法很多,常规方法有蒸馏法、反渗透膜法、电渗析法、离子交换法、冷冻法等,但均需消耗大量的燃料或电力。因此,如何通过技术的优化与改进来进一步降低燃料、电力或使用太阳能热能达到不消耗除太阳能热能以外的目的,一直是亟待解决的问题。
发明内容
本实用新型的目的在于针对现有技术的不足,提供了一种太阳能复合抛物面聚光器蒸发海水淡化系统。该系统将太阳能复合抛物面聚光器与蒸发海水淡化系统相结合,保证了在复用水蒸气潜热的同时,避免了多效蒸发海水淡化系统在负压工作的环境,并减小系统复杂性的目的,提高了太阳能的利用效率。本实用新型主要通过以下技术方案实现:一种太阳能复合抛物面聚光器蒸发海水淡化系统,主要由太阳能复合抛物面聚光器、双层真空钢化密封保温透明玻璃水桶、海水箱、盐水箱、温度计探头、压力表、管道、阀门、导线、水泵、储热保温盐水箱、冷凝器、支架、盐度传感器、搅拌器等。
所述的CPC槽体(图2)设置于复合抛物面集热器装置内部后将真空管材料装填于复合抛物面集热器装置内,并将透明保温玻璃盖板封盖于复合抛物面集热器装置的上表面,复合抛物面集热器装置四周壁填充保温材料。
所述的温度探头,压力表,插电搅拌器,盐度传感器,分别与外接仪器设备和电源连接。
所述的储热保温盐水箱将热浓盐水回收,二次加热盐水箱进入到透明玻璃水桶的盐水,对其进行初次预热。
本实用新型的工作原理为:太阳能复合抛物面聚光器(CPC)接受太阳辐射后一部分直接被涂有表面吸收涂层的热管吸热板吸收,另一部分经过CPC聚光反射器反射后再被热管吸热板吸收。实现管内海水升温,循环流入密封透明水箱且搅拌器不停搅拌海水,使其冷热交换均匀,加快沸腾产生蒸汽,通过冷凝装置冷凝出淡水。当密封透明水箱内水位下降到一定尺寸后关闭阀门1以及搅拌器,打开阀门2,启动抽泵,排出具有余热的浓盐水,并利用余热将海水进行初次预热。以保证余热不浪费,预热保留集热器的效率。温度计控制蒸汽以及海水温度,防止过低不蒸发。压力表控制密封透明水箱内压,防止沸腾海水爆压。搅拌器搅拌使得密封透明水箱内的海水与集热器加热的海水充分混合,更有效的加热海水。
本实用新型的有益效果是:本实用新型太阳能复合抛物面聚光器蒸发海水淡化系统,不仅在正压下、非真空环境中,有效降低了能耗和造水成本,提高太阳能的利用效率,而且采用相在正压下、非真空环境中,有效降低了能耗和海水淡化成本。代替了传统海水淡化技术,具有无二次污染、成本低、不耗费石油等能源的优势。另外,该系统还具有装置简单,管理和维修方便,可充分利用太阳能,具有显著的节能效果,并且在大规模推广前提下,系统的制造成本相当低廉。
附图说明
图1为本实用新型的系统装置示意图。
图中:1-圆管型复合抛物面集热器,2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6阀门,3-温度探头,4-压力表,5-插电搅拌器,6-盐度传感器,7-密封透明刻度钢化玻璃水箱,8冷凝管,9-淡水池,10-盐水池,11-储热保温盐水箱,12-压力阀,13-水泵
图2为本实用新型的集热器装置CPC阵列组合示意图。
具体实施方式
如图1所示一种太阳能复合抛物面聚光器蒸发海水淡化系统,包括复合抛物面集热器(1)、阀门(2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6)、温度探头(3)、压力表(4)、插电搅拌器(5)、盐度传感器(6)、密封透明刻度钢化玻璃水箱(7)、冷凝管(8)、淡水池(9)、盐水池(10)、储热保温盐水箱(11)、压力阀(12)及水泵(13)等。其特征在于盐水池(10)的出水口通过管道与密封透明水桶(7)的上端进水口相连,密封透明水桶(7)的下端出水口通过管道连接阀门(2-6)经过水泵后与置于复合抛物面集热器装置(1)内的CPC槽体(图2)进口端相连,CPC槽体(图2)出口端通过阀门(2-1)与密封透明刻度钢化玻璃水箱(7)相连。温度探头(3)的冷端置于密封透明刻度钢化玻璃水箱(7)液体中,压力表(4)置于密封透明刻度钢化玻璃水箱(7)顶面,插电搅拌器(5)顶端置于密封透明刻度钢化玻璃水箱(7)中下部,盐度传感器(6)传感头置于密封透明刻度钢化玻璃水箱(7)底部。密封透明刻度钢化玻璃水箱(7)上部蒸汽口通过阀门(2-2)与冷凝管(8)相连,冷凝管(8)出水口通过阀门(2-3)与淡水池(9)相连。
复合抛物面集热器装置(1)接受太阳辐射后将接收角范围内的入射光线按理想聚光比收集到吸收体上,热管蒸发段的工质被加热后汽化,通过冷凝管(8)冷凝,剩下的继续在插电搅拌器(5)充分搅拌后经过水泵(13)继续通过阀(2-6)传到复合抛物面集热器装置(1),密封透明刻度钢化玻璃水箱(7)中的盐水经盐度传感器(6)探测后打开水泵抽入储热保温盐水箱(11)作为二次热利用加热盐水池(10)进入到密封透明刻度钢化玻璃水箱(7)的盐水,以节省复合抛物面集热器装置(1)的热浪费,同时还使得储热保温盐水箱(11)中的热盐水得到余热利用,温度探头(3)、压力表(4)便于及时掌握密封透明刻度钢化玻璃水箱(7)中的温度和压力,更好的掌握蒸发温度、效率。
该系统将太阳能复合抛物面聚光器与蒸发海水淡化系统相结合,保证了在复用水蒸气潜热的同时,避免了多效蒸发海水淡化系统在负压工作的环境,并减小系统复杂性的目的,提高了太阳能的利用效率。

Claims (2)

1.一种基于CPC的太阳能蒸发海水淡化系统,包括复合抛物面集热器、阀门、温度探头、压力表、插电搅拌器、盐度传感器、密封透明刻度钢化玻璃水箱、冷凝管、淡水池、盐水池、储热保温盐水箱、压力阀及水泵,其特征在于,盐水池的出水口通过管道与密封透明水桶的上端进水口相连,密封透明水桶的下端出水口通过管道连接阀门经过水泵后与置于复合抛物面集热器装置内的CPC槽体进口端相连,CPC槽体出口端通过阀门与密封透明刻度钢化玻璃水箱相连;温度探头的冷端置于密封透明刻度钢化玻璃水箱液体中,压力表置于密封透明刻度钢化玻璃水箱顶面,插电搅拌器顶端置于密封透明刻度钢化玻璃水箱中下部,盐度传感器传感头置于密封透明刻度钢化玻璃水箱底部;密封透明刻度钢化玻璃水箱上部蒸汽口通过阀门与冷凝管相连,冷凝管出水口通过阀门与淡水池相连。
2.根据权利要求1所述的一种基于CPC的太阳能蒸发海水淡化系统,其特征在于,CPC槽体设置于复合抛物面集热器装置内部后将真空管材料装填于复合抛物面集热器装置内,并将透明保温玻璃盖板封盖于复合抛物面集热器装置的上表面,复合抛物面集热器装置四周壁填充保温材料。
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