槽式太阳能海水淡化技术探讨与展望

世界能源危机和水资源匮乏日趋严重,采用槽式太阳能集热装置与海水淡化装置相结合,利用现有的取之不尽、用之不竭的绿色环保的太阳能来进行海水淡化,是一条可持续发展的有效途径。槽式太阳能海水淡化技术还有待我们进一步研究与探索,掌握其关键的技术和方法,降低成本,使其工业化、产业化。     

多效蒸馏/闪蒸太阳能海水淡化系统数值模拟

根据顺流五效蒸馏/闪蒸太阳能海水淡化装置,参照广东地区春分日和冬至日太阳能辐射量情况,通过数值模拟对这套太阳能海水淡化系统运行参数进行分析,得出一年内不同季节系统最佳运行参数;同时得到了春秋季和冬季不同运行条件下相邻两效间的最大压力差,为系统全年能否正常工作的判定提供依据,从而为太阳能海水淡化系统运行奠定理论基础。     

太阳能光热海水淡化系统应用研究

介绍太阳能光热产蒸汽系统和海水淡化系统,将高温蒸汽和海水淡化装置在集成系统中加以融合,实现一种太阳能光热海水淡化系统,并以风力发电作为辅助系统。文章以全国第一个太阳能光热海水淡化示范项目为例,对该系统进行详细的性能和效果应用分析,在该项目成功产水之后展望太阳能海水淡化今后的发展方向与前景。     

降膜蒸发低温多效太阳能海水淡化系统实验研究

基于横管与竖管降膜蒸发与降膜凝结的强化传热传质机理,设计建造了一台具有四效回热性能的小型低温多效式太阳能海水淡化系统,用电加热水箱模拟太阳集热系统,对该系统进行了模拟实验。实验中,对系统的瞬态和稳态性能进行了测试,给出了系统在不同运行温度、压力下的产水速率和性能系数。实验结果表明,由于在本系统中采用了横管、竖管降膜蒸发及降膜凝结技术,使其中大部分的蒸汽潜热及部分盐水的显热得到了多次重复利用,提高了系统的性能系数。在供热水温度为75℃、系统内部压力为10kPa左右时,装置的性能系数可达到3.0左右。对影响产水率的其他因素也作了探索与分析,给出了合理的取值范围。     

一种新型太阳能、风能联合海水淡化装置

淡水资源短缺已成为一个世界性问题,我国也不例外.为了加大淡水供应,一条现实的途径就是充分利用我国丰富的海水资源,以及西北内陆地区的苦咸水(统称海水)进行淡化.提出了一种海水淡化装置,该装置利用温室效应原理和风能致热原理,可充分利用太阳能与风能进行海水淡化.与现有海水淡化装置相比该装置具有利用清洁能源、对环境无污染、适应性强、性价比高等特点.理论计算结果表明,该装置每小时产水量约为普通盘式太阳能海水淡化装置在晴天工作时的2倍.     

潮汐能太阳能多效蒸馏海水淡化装置的研究

根据潮汐能和太阳能的特点,并基于多效蒸馏技术,提出了一种新型的太阳能多效蒸馏海水淡化装置,该装置利用了降膜蒸发和降膜凝结强化传热技术.其主要特点是利用潮汐能代替用电力驱动的水泵和真空泵为系统给排水以及抽真空提供动力,从而降低了系统运行成本.对装置的运行原理进行了介绍,并对该装置利用潮汐能进行给水和排水以及抽真空过程的运行机理进行了理论分析.     

直接减压式太阳能海水淡化装置

本文介绍已获国家专利（申请号：９８２１４８９９．２）的太阳能海水淡化设备。设备利用高效太阳能集热技术加热海水，利用真空减压技术收集水蒸汽制备淡水，该设备是一种适于为缺乏淡水的海边和岛屿生活的人们提供淡水的处理设备。     

吸收式太阳能海水淡化系统中降膜吸收与再生过程研究

针对吸收式太阳能海水淡化系统设计了降膜吸收、再生实验装置,分别以溴化锂、氯化钙两种溶液为工质对装置进行了实验研究。通过改变影响工质吸收与再生性能的条件(如溶液浓度和温度等),给出了不同工况下系统的运行情况。实验结果表明,当运行压力低于20kPa、热源温度高于75℃时溶液已有较好的再生速率,而当海水蒸发温度高于45℃时,溶液也已有较好的吸收速率,完全满足太阳能集热系统供热要求。还给出了系统最佳运行参数范围。     

真空管集热的太阳能低温多效海水淡化系统变负荷性能研究

建立了真空管集热的太阳能低温多效蒸发海水淡化系统的数学模型,利用MATLAB对其进行了求解。从造水量和耗能量两方面分析了定负荷和变负荷系统的性能。分析结果表明:定负荷时的年造水量稍大于变负荷时的年造水量;定负荷时,在1、2、6、11、12月份需要电辅子系统加热,耗电量大,在其他月份需要冷却子系统排走太阳能供热系统提供的多余热量,增加了单位造水总能耗。变负荷时系统造水量在40%~110%范围内变化,与定负荷系统相比耗电少,对热能利用较充分。     

小型太阳能海水淡化装置

基于空气增湿-除湿海水淡化技术,采用热海水与空气逆流对喷的空气加湿器,设计了结合太阳能集热器的小型太阳能海水淡化系统。试验结果表明,该结构的空气加湿器具有很好的加湿效果,出口空气相对湿度可达到98%以上。当喷水温度为60℃、空气流量为11.8 L/s时,该小型海水淡化装置产水率可达3.42 kg/h。     

太阳能烟囱综合利用海水系统的初步研究

针对目前太阳能海水淡化技术和太阳能烟囱发电技术在经济或技术上存在的问题,提出了太阳能烟囱综合利用海水系统,在利用太阳能烟囱进行海水淡化的同时,以制取的淡水进行水力发电。首先以天津汉沽地区的气象数据对综合系统的性能进行了初步估算;其次建立并优化小型实验系统,获取不同冷凝方式的实验结果。通过实验与理论估算结果的对比来分析该综合系统的理论和经济可行性。理论和实验研究结果表明:采用间壁冷凝换热方式,所提出的综合设计方案具有可行性,并同时推动太阳能烟囱技术和海水淡化技术的发展。     

太阳能热泵供暖系统的热经济性分析

基于有限时间热力学理论和集热器线性热损失模型,建立了太阳能热泵供暖系统的热力学模型,并对该系统进行了热经济分析.研究在给定供热率和初投资的约束条件下,以系统的供热系数COHF,作为热经济性目标函数,得出了在目标函数取最大时系统最佳的运行性能系数和设计参数.同时还研究了初投资对系统运行以及设计参数的影响,得出了对应给定供热率系统的最佳初投资及其相应的设计参数.     

温室太阳能加热系统的设计与试验研究

针对温室冬季加热费用高的问题，作者研制了温室太阳能加热系统，介绍了系统的总体设计，详细论述了系统的控制策略和软件设计，实现了系统的自动控制，并对系统进行了应用效果试验。系统经济性分析评价的结果表明，与锅炉和电加热系统相比，使用本系统是经济合理的。     

S-CO2布雷顿循环太阳能电力淡水系统火用分析

设计一种使用S-CO₂布雷顿循环的太阳能电力淡水系统,对系统的工作原理和结构组成进行介绍,并对系统开展运行性能和火用分析。结果表明,设计工况下系统的输出电功率为233.8 MW,布雷顿循环效率为37.5%,淡水日产量为3981.6 t。增大太阳辐照度有利于提高系统的电力输出和总的能量效率。定工况下的火用分析结果表明,太阳塔集热器中的火用损最大,为303.99 MW,对应的火用效率为64.45%。海水淡化换热器的火用效率最低,且其火用损值也较大。随着太阳辐照度的增加,太阳塔集热器、海水淡化系统换热器和回热器内的火用损均有不同幅度的增加。因此,对于该S-CO₂布雷顿循环太阳能电力淡水系统的后续优化而言,应重点考虑改进这些部件的性能。     

太阳能跨季节储热供热系统试验分析

介绍了一种太阳能-土壤源热泵联合供热系统,对其运行试验数据进行了分析,并对其运行能效比与两种单独由土壤源热泵供热的模式进行了比较。土壤温度的变化不仅与取热速率有关,还与地温的自动恢复能力相关。该试验建筑所在的土壤条件下地温的恢复能力为30～40MJ/d。采用太阳能-土壤源热泵联合系统能效比最高,土壤源热泵单机组双供系统次之,而土壤源热泵单机组单供系统能效比最低。太阳能跨季节储热及土壤源热泵联合供热系统适用于热负荷远大于冷负荷的建筑。     

太阳能地面采暖系统蓄热水箱容积分析

通过分析太阳能采暖系统所需蓄热鼍与建筑热负荷、太阳能集热量日变化规律之间的关系,得出太阳能采暖系统所需蓄热水箱容积的理论算式.根据拉萨、银川、西宁、西安等地的太阳辐射强度及建筑热负荷的日变化规律,模拟得出系统所需蓄热量变化规律;并对各种蓄热温差下对应的蓄热水箱容积进行了模拟分析,结果表明:太阳能采暖系统所需蓄热量随太阳集热器的集热量与建筑热负荷之间的差值增大而增加;蓄热水箱容积随蓄热温差增大而减小,当蓄热水温达到80℃时,在各种地面采暖系统取水温度下,单位集热器面积所需蓄热水箱容积趋于相等.     

高空飞艇薄膜太阳电池内辐射量计算研究

修正了任一方向的平面内太阳辐射计算模型,使之适用于编程计算各种倾角和方位角平面上的太阳辐射。在曲面上进行网格划分,生成若干个小平面,推导出平面法向量与倾角和方位角之间的关系式,逐个计算每个小平面上太阳辐射量,叠加后近似代替整个曲面上的太阳辐射量。运用此方法计算了高空飞艇的薄膜太阳电池上辐射量,并与此薄膜太阳电池在水平投影面内辐射量计算结果进行比较。结果表明,用水平投影面内辐射量代替薄膜太阳电池内辐射量有很大的偏差。因此,在高空飞艇能源系统性能详细分析阶段需要使用曲面内太阳辐射量计算模型,为随后的光电转换与能源系统计算提供准确的太阳辐射数据。     

太阳能在石油输送中的应用研究

以辽河油田兴隆台采油厂原油输送为背景，分析了太阳能应用的可行性及其相应的设计方案，并根据辽河地区的气候条件进行了太阳能系统的热力计算，完成了太阳能加热系统以及相应的管输系统的初步方案设计。     

在线获取新型海水淡化系统最满意得水率的模糊推理

给出了一种新型海水淡化热力学系统的数学模型,针对这一类具有不确定因素的复杂系统,提出基于模糊集值统计下修改模糊推理模型的关系生成规则关系。在系统运行过程中,当外界条件和系统内部结构参数变化时,该推理模型具有自适应能力,通过输入输出数据时,在线修改关系生成规则,从而改变系统输出性能,最后,经仿真验证,该方法对于具有不确定因素的复杂系统,可以得到 满意的性能指标。     

COMMUNITY SOLAR HEATING SYSTEM: A CASE STUDY FOR JORDAN

In this paper a study was carried out on the feasilibity of using solar energy for a direct space heating of a residential complex in Jordan, constructed from special building materials to reduce heat losses. A computer simulation was carried out for the solar heating system and indicated that an 81 m² of collecting area was the most cost effective, giving an annual solar contribution to the total annual heating load of 0.987. The remaining portion of the load is to be supplied by an auxiliary system. The economical analysis gave a net saving of almost 27000 J.D over a period of twenty years.