低温多效太阳能海水淡化装置最优集热系统的匹配研究

利用实际天气的太阳辐射值,根据一套低温四效太阳能海水淡化系统稳态实验数据,通过模拟计算,研究分析与该海水淡化系统匹配的太阳能集热系统参数,给出太阳能集热系统集热器面积和储热水箱容量、海水淡化系统启动和暂停温度等参数的最佳取值范围,计算了该装置的年淡水产量,为太阳能海水淡化装置的设计提供一种有效地方法.     

多级迭盘式太阳能海水淡化装置的性能研究与经济性分析

设计制作了一台多级迭盘式太阳能海水淡化装置。该装置通过折皱底面来强化凝结作用,利用与最下面一级相连的热管式真空管集热器供热,在天气晴朗时能够不需其他动力自动制取淡水,具有操作简单、运行可靠、维护费用低等特点。试验结果表明,该装置利用太阳能制取淡水的性能系数为1.01,是一种较理想的户用太阳能海水淡化装置。文章还对装置寿命期内的经济效益进行了分析。     

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。     

太阳能海水淡化动态仿真和生命周期成本分析

设计一种由槽式集热器和多级闪蒸装置构成的全天候太阳能海水淡化系统，日均淡水产量为3000 m³。应用上海市的气象数据，引入多级闪蒸简化算法，采用TRNSYS软件进行动态仿真，并利用生命周期成本分析法对设计系统和常规能源淡化系统进行经济性对比。结果表明：太阳能淡化系统的年平均太阳能保证率为41.11%；在整个生命周期中，位于上海市的太阳能淡化系统单位造水成本为18.48元/m³；当通货膨胀率低于8.5%或天然气价格高于2.09元/m³时，太阳能淡化系统相较于同等规模的常规能源淡化系统，具有更好的经济性。     

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.     

太阳能海水淡化装置

我国许多地方缺乏淡水，利用太阳能或工业余热（如船上柴油机余热）生产淡水是解决问题的理想方案。目前国内使用的中小型海水淡化装置主要以反渗透膜机型为主，但这类装置运行成本高、膜的寿命短、对原水质要求高、用户使用与维护不便而难于进一步推广。为此，我们在多年从事太阳能海水淡化研究的基础上，成功研制了组适合太阳能（或余热）利用的新型高效紧凑式海水淡化装置。     

多效竖管降膜蒸发太阳能海水淡化装置性能研究

设计一种由平板太阳集热器和海水淡化单元组成的多效同轴竖管降膜蒸发式太阳能海水淡化装置。研究装置的能量流动情况,并在实际天气条件下对装置进行性能测试,给出该装置的产水量和运行温度随运行时间、辐照度的变化曲线。结果表明,装置在实际天气条件下,日产水量最高达到9.92 kg,最大产水速率为2.0 kg/h,是一种理想的太阳能海水淡化器。     

基于Matlab的分级回热式增湿淡化过程模拟

针对太阳能海水淡化过程中回热效果差的问题,设计分级回热的空气增湿海水淡化装置,建立其数学模型,并利用Matlab进行仿真模拟。研究结果表明:该装置的最佳水气比为0.75,前置冷凝器最佳冷却水流量为空气量的1.0~1.5倍,该装置的回热效果提升了25%~30%,产水率为7.75 kg/(m2·d),淡化装置的整体热效率达到79.2%。     

几种不同类型太阳能蒸馏器的传热研究与性能分析

分析了几种不同类型太阳能海水淡化装置的结构、工作原理、传热传质等与装置产水率和性能相关的各种因素，指出了要提高装置的产水率、改善其性能，应从减小海水热容量、加强潜热利用、强化传热传质等方面来考虑，为太阳能海水淡化装置的进一步改进提供参考。     

竖壁自储水式太阳能蒸馏装置运行特性分析

设计一台三效回热竖壁自储水式太阳能海水淡化装置。对其在实际天气下的运行参数进行测试,得到装置全天温度、产水率及累计产水量变化曲线,实验测试中装置性能系数为1.35。构建装置的传热传质计算模型,通过与实验数据对比验证模型的准确性并进一步对装置特性进行研究。利用所构建模型分析系统的能量流动情况,结果发现无效热能散失过大是装置在实际天气运行时性能系数偏低的主要原因。最后,对该类太阳能海水淡化系统经优化后的实地运行性能进行预测和评估,为工程应用提供指导。     

一种新型太阳能海水淡化系统的实验研究

介绍了一种新型的太阳能海水淡化方法,即结合太阳能空气集热器和太阳能热管、利用空气增湿除湿来实现海水淡化。分别进行了电吹风模拟太阳能空气集热器的蒸发器实验,以及结合3m2太阳能空气集热器和热管集热器的实际装置实验。结果表明,影响蒸发量的主要因素为热空气温度、热空气流量、初始水量、水温、出气孔直径和数量。实验结果表明,装置可获得的最大冷凝量为790g/h,计算出系统的产水率和热力学效率分别为5.59×10-5kg/kJ和12.4%。     

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。     

横管降膜蒸发太阳能海水淡化装置的性能分析

在分析横管降膜蒸发机理的基础上，设计了一台降膜蒸发太阳能海水淡化装置，并对影响该装置性能的因素进行了实验研究。结果表明，该装置比传统的叠盘式太阳能海水淡化装置瞬态时间短，蒸发效果好，运行温度低。保持合理的海水喷淋密度，使海水在管外降膜蒸发，可使装置在较宽的温度范围内(70～9012)运行，且具有较高的淡水产量和能源利用率(7096以上)。     

回热对竖管式太阳能海水淡化装置性能的影响

针对管式太阳能海水淡化装置淡水产量较低的问题,提出一种新的具有回热功能的竖管式太阳能海水淡化装置,通过建立装置内部传热传质关系,得到竖管式太阳能海水淡化装置理论淡水产量预测计算方法,分别对单效和两效淡化装置在回热和非回热运行条件下,定温运行工况时的淡水产量、进料海水温度等进行试验研究。结果表明,运行温度为80℃,两效淡化装置在回热运行条件下,淡水产量比非回热运行条件时增加13.32%,单效淡化装置在回热运行条件下,淡水产量比非回热运行条件时增加32.83%,进料海水温度明显升高,装置淡水产量试验测试值与理论计算值趋势一致,吻合度较好。     

一种新型家用太阳能海水淡化装置

设计了一种具有折皱底面的多级迭盘式家用太阳能海水淡化装置。该装置由热管式真空集热管和多级海水淡化器两部分组成。在实际天气条件下,对该装置性能进行了测试,给出了该装置每0.5 h的产水量、累计产水量以及各级水盘的水温随运行时间的变化曲线。实验结果表明,在测试当天累计太阳辐射量22.46 MJ/（m^2.d）条件下,该装置产水量可达9.34 kg/（m^2.d）,单位太阳辐射能产水量为1.50 kg/kWh;该装置的性能系数达到0.956,是传统单级盘式太阳能蒸馏器性能系数的2.7倍。该装置使用简便,运行可靠,维护费用低,在淡水缺乏的岛屿或偏远的咸水湖地区,是一种较为理想的家用太阳能海水淡化装置。     

横管式太阳能苦咸水淡化装置产水性能研究

提出一种新型横管式太阳能苦咸水淡化装置,介绍装置的工作原理,通过建立装置内传热传质关系,得到单效及两效横管式太阳能苦咸水淡化装置的淡水产量预测值。用电加热管代替太阳能集热系统,对单效和两效装置在稳态运行时测点温度变化和产水速率进行测试。结果表明:两个装置稳态运行时,蒸汽主要在套管内上部进行凝结,产水速率均随加热温度的升高而增大,两效淡化装置在加热温度为80℃时的淡水产量为0.728 kg/h,是单效装置的2.1倍,实验测试值与理论计算值随温度变化趋势一致,两效淡化装置性能系数可达1.67。     

多效管式太阳能苦咸水淡化装置热质传递强化研究

针对管式太阳能蒸馏苦咸水淡化装置产水率低的问题,提出了一种多效管式太阳能苦咸水淡化装置。文章介绍了淡化装置的构造和运行原理,提出了两种强化管式太阳能苦咸水淡化装置内部传热传质效能的方法,测试了装置在定功率和定温度运行条件下蒸发温度、冷凝温度和产水量的变化,研究了对其第二效套筒风冷和水冷条件下,装置淡水产量随运行温度变化的规律。研究结果表明:在输入功率为335 W时,装置的性能系数达到1.37;当加热温度为80℃,对装置套筒进行风冷强化时,淡水产量为1.248 kg/h,比无风冷时的装置淡水产量增加了82.5%;当对装置套筒进行水冷强化时,淡水产量为1.556 kg/h,是无水冷时的装置淡水产量的2.28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.     

锥台式降膜蒸发太阳能苦咸水淡化装置实验研究

针对传统太阳能苦咸水淡化装置运行过程中水体热容量大、传热距离长的问题,文章提出并设计了新型锥台式降膜蒸发太阳能苦咸水淡化装置,通过倾斜冷凝面以拦截浮升水蒸气,从而缩短了苦咸水液膜蒸发传热距离,减少了蒸发冷凝腔内不凝气体量,实现了封闭环形空间内小特征尺寸传热,通过对比分析冷凝面倾斜角度为70°（装置一）和冷凝面倾斜角度为45°（装置二）两装置产水速率和性能系数（GOR）,得到影响该装置性能的关键因素。结果表明,在进水流量为0.30 kg/h时,装置一最大稳态产水速率为0.24 kg/h,比装置二增加了8.33%,其最大蒸发冷凝温差为3.8℃,竖直方向冷凝温度差为1.7℃,性能系数为0.63,该研究为提升小型太阳能苦咸水淡化技术热能利用效率做了有益的探索。     

不凝气体对竖管太阳能海水淡化装置性能的影响

针对太阳能海水淡化装置内不凝气体抑制气水混合物冷凝换热的问题,设计一种竖管太阳能海水淡化装置,通过分别填充氦气和空气作为蒸发冷凝腔工作介质,研究2种不凝气体对装置产水速率、蒸发冷凝温差、热扩散系数以及竖直温度梯度分布等性能的影响机理。结果表明,该淡化装置加热温度为80℃时,填充氦气的装置产水速率为245 g/h,比填充空气的装置产水速率增加15%,填充氦气的装置上测点温度与下测点温度相差约0.1℃,基于试验数据给出不凝气体为氦气运行条件下装置内Nu与Ra的经验关联式,二者呈指数函数关系,决定系数为0.9926。