太阳能光热-光电空气隙膜蒸馏系统实验研究

针对传统苦咸水淡化中的高能耗问题,设计太阳能光热-光电空气隙膜蒸馏耦合系统。实验研究系统运行稳定性,系统连续9、24 h运行工况下热电参数对膜通量的影响;系统获得温度和膜通量随太阳辐照度的变化,理论计算集热面积与膜面积最优匹配。研究表明:系统白天连续9 h运行最大膜通量为5.84 kg/(m~2·h),总产水量为1.80 kg,实际日产水量达43.47 kg/(m~2·h),单位产水热耗为495.3 kWh/m~3;连续24 h运行最大膜通量13.07 kg/(m~2·h),总产水量为2.99 kg,实际日产水量为71.95 kg/(m~2·d),单位淡水热耗为1095.1 kWh/m~3;系统在2种工况下均稳定运行,因此,按照系统连续9 h的产水量,需5.67 m~2的太阳集热器配备0.1248 m~2的平板膜和实际产水7.42 L/d满足3口之家6 L的日常饮用水需求。