CN217303239U - 基于太阳能梯级利用的吸收式制冷及海水淡化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于太阳能梯级利用的吸收式制冷及海水淡化系统，其特征在于，包括：太阳能集热系统，所述太阳能集热系统包括太阳能集热器；海水淡化系统，所述海水淡化系统包括加热水箱、第一溶液泵、增湿器、筛孔板、风机、除湿器和淡水箱；吸收式制冷系统，所述吸收式制冷系统包括蒸发器、吸收器、第二溶液泵、第一节流阀、换热器、发生器、冷凝器和第二节流阀，所述蒸发器用于与所述除湿器换热；本实用新型太阳能为梯级利用，利用效率高，海水淡化通过吸收式制冷配合冷凝，海水淡化效率高，增湿除湿海水淡化系统简易，适用于小型分散化装备，具有操作稳健、维护费用较低等优势。

Description

基于太阳能梯级利用的吸收式制冷及海水淡化系统

技术领域

本实用新型涉及海水淡化技术领域，特别涉及一种基于太阳能梯级利用的吸收式制冷及海水淡化系统。

背景技术

目前小型的净水设备主要分为净水机和淡化机；净水机多采用超滤、微滤、低压反渗透、正渗透等工艺制成，该装置可过滤污染水体中的细菌、微生物及部分有毒有害物质，但无法通过分离水中的无机盐将海水淡化为可饮用的淡水。因此，将海水制备为可饮用淡水，仅能依靠海水淡化设备实现，现有的海水淡化设备依赖常规能源，淡化成本较高，并且设备较为复杂无法适应不同的设置环境

实用新型内容

本实用新型提供了一种基于太阳能梯级利用的吸收式制冷及海水淡化系统，其目的是为了解决现有海水淡化设备依赖常规能源，淡化成本较高的问题。

为了达到上述目的，本实用新型的实施例提供了一种基于太阳能梯级利用的吸收式制冷及海水淡化系统，包括：

太阳能集热系统，所述太阳能集热系统包括太阳能集热器；

海水淡化系统，所述海水淡化系统包括加热水箱、第一溶液泵、增湿器、筛孔板、风机、除湿器和淡水箱；

吸收式制冷系统，所述吸收式制冷系统包括蒸发器、吸收器、第二溶液泵、第一节流阀、换热器、发生器、冷凝器和第二节流阀，所述蒸发器用于与所述除湿器换热。

其中，所述海水淡化系统的工作介质为海水。

其中，所述加热水箱与所述增湿器连通，所述加热水箱的出液口通过管道依次连接所述第一溶液泵、筛孔板和增湿器，所述增湿器的出口通过管道连接所述除湿器，所述风机设置在所述增湿器与除湿器之间的管道处，所述除湿器分别连通增湿器与淡水箱。

其中，所述吸收式制冷系统的吸收剂为溴化锂溶液，所述吸收式制冷系统的制冷剂为水。

其中，所述蒸发器的出口连通所述吸收器的气体入口，所述吸收器的出口连通所述第二溶液泵，所述第二溶液泵的出口连通所述换热器的低温侧入口，所述换热器的低温侧出口连通所述发生器，所述发生器的气体出口连通所述冷凝器，所述冷凝器的出口通过所述第二节流阀连通所述蒸发器的入口，所述发生器的液体出口连通所述换热器的高温侧入口，所述换热器的高温侧出口通过第一节流阀连通所述吸收器的液体入口。

其中，所述太阳能集热器对加热水箱加热，加热后的余热对所述发生器加热。

其中，所述太阳能集热器的出口设置有换热管道，所述换热管道依次连接至所述加热水箱和发生器，所述换热管道的末端返回至所述太阳能集热器。

其中，所述吸收器和冷凝器的冷却方式为水冷。

本实用新型的上述方案有如下的有益效果：

(1)本实用新型利用溴化锂吸收式制冷得到的冷能间接用于增湿除湿海水淡化系统除湿器中的冷凝，以更低温冷凝得到淡水，不仅能够使冷凝效果更加优越，提高海水淡化的效率，而且还能降低加热水箱中所需要的热量；(2)本实用新型使用了低品质能源——太阳光作为热源，同时采取了梯级利用的方法可以大幅度提高太阳光的利用效率；(3)增湿除湿海水淡化系统简易，适用于小型分散化装备，并具有操作稳健，维护费用较低等诸多优势。

附图说明

图1为本实用新型的基于太阳能梯级利用的吸收式制冷及海水淡化系统的结构示意图。

【附图标记说明】

1-太阳能集热器；2-加热水箱；3-第一溶液泵；4-增湿器；5-筛孔板；6-风机；7-除湿器；8-淡水箱；9-蒸发器；10-吸收器；11-第二溶液泵；12-第一节流阀；13-换热器；14-发生器；15-冷凝器；16-第二节流阀；17-换热管道。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本实用新型针对现有海水淡化设备依赖常规能源，淡化成本较高的问题，提供了一种基于太阳能梯级利用的吸收式制冷及海水淡化系统。

如图1所示，本实用新型的实施例提供了一种基于太阳能梯级利用的吸收式制冷及海水淡化系统，包括：太阳能集热系统，所述太阳能集热系统包括太阳能集热器1；海水淡化系统，所述海水淡化系统包括加热水箱2、第一溶液泵3、增湿器4、筛孔板5、风机6、除湿器7和淡水箱8；吸收式制冷系统，所述吸收式制冷系统包括蒸发器9、吸收器10、第二溶液泵11、第一节流阀12、换热器13、发生器14、冷凝器15和第二节流阀16，所述蒸发器9用于与所述除湿器7换热。其中，所述太阳能集热器1对加热水箱加热，加热后的余热对所述发生器14加热。所述太阳能集热器1的出口设置有换热管道17，所述换热管道17依次连接至所述加热水箱2和发生器14，所述换热管道17的末端返回至所述太阳能集热器。所述吸收器10和冷凝器15的冷却方式为水冷。

本实用新型实施例所述的基于太阳能梯级利用的吸收式制冷及海水淡化系统，设置有太阳能集热系统、海水淡化系统和吸收式制冷系统，各个设备间均通过管道相互连接，本实施例的太阳能集热系统能够收集低品位的太阳能作为热源加热海水淡化系统中加热水箱2的海水使空气湿度增加，通过吸收式制冷系统冷凝空气中的水分，实现增湿减湿淡化海水，加热海水后的余热用于加热吸收式制冷系统中的发生器14，通过制冷剂的状态变化实现换热；其中海水淡化系统和吸收式制冷系统通过除湿器7与蒸发器9换热进行耦合。

其中，所述海水淡化系统的工作介质为海水。

其中，所述加热水箱2与所述增湿器4连通，所述加热水箱2的出液口通过管道依次连接所述第一溶液泵3、筛孔板5和增湿器4，所述增湿器4的出口通过管道连接所述除湿器7，所述风机6设置在所述增湿器4与除湿器7之间的管道处，所述除湿器7分别连通增湿器4与淡水箱8。

本实施例所述的基于太阳能梯级利用的吸收式制冷及海水淡化系统的海水淡化系统中，第一溶液泵3将加热水箱2中的收太阳能集热器加热的海水泵至筛孔板5，海水通过筛孔板5后变成小水滴将增湿器4中的空气加湿，使之从低湿低温的气体变成高温高湿的气体，在增湿器4中与小水滴发生传热传质，接着通过风机6，令高温高湿的气体进入除湿器4进行冷凝，冷凝得到的淡水通过淡水箱8收集，得到的低温低湿的气体又通过管道进入增湿器4进行循环。

其中，所述吸收式制冷系统的吸收剂为溴化锂溶液，所述吸收式制冷系统的制冷剂为水。

其中，所述蒸发器9的出口连通所述吸收器10的气体入口，所述吸收器10的出口连通所述第二溶液泵11，所述第二溶液泵11的出口连通所述换热器13的低温侧入口，所述换热器13的低温侧出口连通所述发生器14，所述发生器14的气体出口连通所述冷凝器15，所述冷凝器15的出口通过所述第二节流阀16连通所述蒸发器9的入口，所述发生器14的液体出口连通所述换热器13的高温侧入口，所述换热器13的高温侧出口通过第一节流阀12连通所述吸收器的液体入口。

本实用新型实施例所述的基于太阳能梯级利用的吸收式制冷及海水淡化系统的溴化锂吸收式制冷系统中，发生器14吸收太阳能的第二梯级能量在将稀溴化锂溶液中的水分蒸发得到高温高压的水蒸气，水蒸气通过冷凝器15冷凝后得到冷却水，通过第二节流阀16调节流量及压强后，在蒸发器9中作为低温工质吸收除湿器中的热量，从而辅助除湿器7中的水分凝结实现海水淡化；发生器14中浓缩的溴化锂溶液进入换热器13，与稀溶液进行热交换，被稀溶液冷却后，流经第一节流阀12，进入吸收器10，在吸收器10中与蒸发器9的出口的水分混合，形成稀溴化锂溶液，经第二溶液泵11输送，流入换热器13与浓溴化锂溶液进行换热，然后进入发生器14，实现循环。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于太阳能梯级利用的吸收式制冷及海水淡化系统，其特征在于，包括：

太阳能集热系统，所述太阳能集热系统包括太阳能集热器(1)；

海水淡化系统，所述海水淡化系统包括加热水箱(2)、第一溶液泵(3)、增湿器(4)、筛孔板(5)、风机(6)、除湿器(7)和淡水箱(8)；

吸收式制冷系统，所述吸收式制冷系统包括蒸发器(9)、吸收器(10)、第二溶液泵(11)、第一节流阀(12)、换热器(13)、发生器(14)、冷凝器(15)和第二节流阀(16)，所述蒸发器(9)用于与所述除湿器(7)换热。

2.根据权利要求1所述的基于太阳能梯级利用的吸收式制冷及海水淡化系统，其特征在于，所述海水淡化系统的工作介质为海水。

3.根据权利要求2所述的基于太阳能梯级利用的吸收式制冷及海水淡化系统，其特征在于，所述加热水箱(2)与所述增湿器(4)连通，所述加热水箱(2)的出液口通过管道依次连接所述第一溶液泵(3)、筛孔板(5)和增湿器(4)，所述增湿器(4)的出口通过管道连接所述除湿器(7)，所述风机(6)设置在所述增湿器(4)与除湿器(7)之间的管道处，所述除湿器(7)分别连通增湿器(4)与淡水箱(8)。

4.根据权利要求1所述的基于太阳能梯级利用的吸收式制冷及海水淡化系统，其特征在于，所述吸收式制冷系统的吸收剂为溴化锂溶液，所述吸收式制冷系统的制冷剂为水。

5.根据权利要求4所述的基于太阳能梯级利用的吸收式制冷及海水淡化系统，其特征在于，所述蒸发器(9)的出口连通所述吸收器(10)的气体入口，所述吸收器(10)的出口连通所述第二溶液泵(11)，所述第二溶液泵(11)的出口连通所述换热器(13)的低温侧入口，所述换热器(13)的低温侧出口连通所述发生器(14)，所述发生器(14)的气体出口连通所述冷凝器(15)，所述冷凝器(15)的出口通过所述第二节流阀(16)连通所述蒸发器(9)的入口，所述发生器(14)的液体出口连通所述换热器(13)的高温侧入口，所述换热器(13)的高温侧出口通过第一节流阀(12)连通所述吸收器的液体入口。

6.根据权利要求1所述的基于太阳能梯级利用的吸收式制冷及海水淡化系统，其特征在于，所述太阳能集热器(1)对加热水箱加热，加热后的余热对所述发生器(14)加热。

7.根据权利要求6所述的基于太阳能梯级利用的吸收式制冷及海水淡化系统，其特征在于，所述太阳能集热器(1)的出口设置有换热管道(17)，所述换热管道(17)依次连接至所述加热水箱(2)和发生器(14)，所述换热管道(17)的末端返回至所述太阳能集热器。

8.根据权利要求1所述的基于太阳能梯级利用的吸收式制冷及海水淡化系统，其特征在于，所述吸收器(10)和冷凝器(15)的冷却方式为水冷。

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