CN220283691U - 一种基于辐射制冷技术的海水淡化系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公布了一种基于辐射制冷技术的海水淡化系统，主要包括冷冻室、辐射制冷材料、洗涤分离器、融化器、热变器、太阳能电池板、海水储存箱、冷凝器、压缩机、蒸发器、膨胀阀以及必要的连接管道与空气导流管组成。该系统在冷冻室周围粘贴了一层辐射制冷材料，阳光充足的时候辐射制冷材料使海水降温5‑7℃，同时太阳能电池板为压缩机提供电能，大大减少了能量的消耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及辐射制冷技术和海水淡化领域，更具体而言是具有节能减排的基于辐射制冷技术的海水淡化系统。
背景技术
冷冻法使海水淡化即冷冻海水使之结冰，在液态海水变成固态的同时把盐分离出去使之淡化。从理论上分析，是最有前途的海水淡化处理方法之一，但目前未形成实用规模。我国海冰资源巨大，但限于采集、融化、冰水除盐等的工耗、能耗以及相关设施等，尚需进一步做工程研究和改进。而人工冷却法，早在上世纪七十年代美国就着手研究，问题是从制冷、结冰、冰晶输送、融化以及冷量回收等单元过程太多，效率不高，成本过大。
为了解决冷冻法海水淡化能耗较大的技术缺陷此系统采用辐射制冷的方法使海水降温。太阳能资源取之不尽用之不竭，因现阶段辐射制冷能效较低，需配合传统制冷方式即压缩制冷共同为海水冷冻提供能量，并用太阳能电池板为压缩机提供电能从而减少能量的消耗。
发明内容
本实用新型的目的在于解决冷冻法海水淡化需要消耗大量能源的问题，通过辐射制冷材料，利用太阳辐射能和制冷机配合工作使海水降温达到凝固条件，分离盐分使海水淡化。在冷冻室的外层粘贴一种辐射制冷材料，在太阳照射下可以使冷冻室温度下降5-7℃，在制冷机的配合下使海水达到凝固点从而冷冻结冰。随后进入洗涤分离器将冷冻后的海水进行脱盐清洗，清洗后的冰块进入融化器，在融化器里固态海水升温融化。洗涤出来的带有盐分的水经过热变器变成浓海水，同时在热变器里使海水发生蒸发，将盐与大体积杂质分离，使之成为淡水从而达到海水淡化的目的。相较于直接使用制冷机淡化海水该方法可以减少制冷机的电能消耗。
本实用新型主要通过以下技术方案实现：一种基于辐射制冷技术的海水淡化系统主要包括四个主要部分，第一部分是冷冻部分，由冷冻室、太阳能电池板和外层的辐射制冷材料组成；第二部分是洗涤融化部分，由洗涤分离器和融化器组成；第三部分为热变分离部分，由热变器、海水储存箱组成；第四部分是制冷机工作部分，主要由冷凝器、压缩机、蒸发器、膨胀阀组成。
附图说明
图1:一种基于辐射制冷技术的海水淡化系统。
图2：冷冻部分结构图。
图3：洗涤融化部分结构图。
图4：制冷机工作部分结构图。
具体实施方式
本实用新型公布了一种基于辐射制冷技术的海水淡化系统。下面将结合说明书附图对本实用新型进行详细说明;如图1所示，一种基于辐射制冷技术的海水淡化系统，主要由冷冻室（1）、辐射制冷材料（2）、洗涤分离器（3）、融化器（4）、热变器（5）、太阳能电池板（7）、海水储存箱（8）、冷凝器（9）、压缩机（10）、蒸发器（11）、膨胀阀（12）以及必要的连接管道与空气导流管组成。
冷冻部分工作过程，将冷冻室放置与于有阳光处，阳光照射冷冻室（1）外围的辐射制冷材料（2）时能高效地反射阳光，并通过辐射散热使冷冻室内的海水温度下降，此时制冷剂液体吸收外界热量汽化使海水降温达到冷冻，太阳能电池板（7）为压缩机提供电能，冷冻后的海水通过水管进入洗涤分离器（3），同时制冷剂回收利用变为低压过热的蒸汽通过空气导流管进入蒸发器（11）使之降温变成液体进入融化器（4），使其循环利用。
洗涤融化部分工作过程，由洗涤分离器（3）和融化器（4）组成，工作时将冷冻室（1）里的冰通过水管进入洗涤分离器（3）中进行洗涤，使洗涤后的冰流入融化器（4）进行融化，融化后一部分淡水进入热变器部分，一部分进入洗涤分离器（3）作为水源对冰块进行冲洗；同时冲洗下来的结晶盐也通过水管进入热变器（5） 。
热变部分工作过程，在融化器（4）出来的融化后的冰水经过热变器（5）使海水发生蒸发，将盐与大体积杂质分离，使之成为淡水，进行收集；在洗涤分离器（3）出来的结晶盐和海水混合形成浓海水，海水储存箱（8）通入热变器（5）的海水经过热变器（5）后再进入冷冻室（1）进行循环。
制冷机工作部分工作过程，压缩机从蒸发器（11）吸入低温低压的制冷剂蒸汽，经压缩机（10）绝热压缩成为高温高压的过热蒸汽，再压入冷凝器（9）中定压冷却，并向冷却介质放出热量，然后冷却为过冷液态制冷剂。液态制冷剂经膨胀阀（12）绝热节流成为低压液态制冷剂，在蒸发器（11）内蒸发吸收空气中的热量，从而冷却空调循环水达到制冷的目的，流出的制冷剂被吸入压缩机（10），如此循环工作。
Claims (1)
1.一种基于辐射制冷技术的海水淡化系统，主要由冷冻室(1)、辐射制冷材料(2)、洗涤分离器(3)、融化器(4)、热变器(5)、太阳能电池板(7)、海水储存箱(8)、冷凝器(9)、压缩机(10)、蒸发器(11)、膨胀阀(12)以及必要的连接管道与空气导流管组成；其特征在于，辐射制冷材料(2)粘贴在冷冻室外围，蒸发器(11)通过导气管与冷冻室(1)入口相连，太阳能电池板(7)与压缩机(10)相连，冷冻室(1)出口通过水管与洗涤分离器(3)相连；洗涤分离器(3)通过水管连接到热变器(5)，融化器(4)通过水管与洗涤分离器(3)相连，压缩机(10)出口通过水管与融化器(4)相连，融化器(4)出口通过水管与热变器(5)相连；海水储存箱(8)通过水管与热变器(5)相连，热变器(5)通过水管与冷冻室(1)相连。
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