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太陽能海水淡化技術

2015-09-21 11:31:41

  目前,全世界約1/3的人口生活在缺水的國家和地區。到2025年,這個數字將會增加到2/3。因此,解決淡水供應問題將會成為各國政府的首要問題。有學者指出:現在爭油,將來爭水。解決淡水資源短缺的問題,最重要的途徑之一是進行海水淡化,因為地球表面70%都被海水覆蓋,海水資源豐富。然而,傳統的海水淡化技術需要消耗大量常規能源,加劇了資源的消耗并帶來環境污染。因為目前海水淡化所消耗的能源主要來自石油和煤炭等化石燃料,化石燃料屬不可再生資源。而太陽能是一種分布廣、儲量多的可再生能源,將太陽能技術和海水淡化技術相結合正得到各國的重視,也將成為21世紀解決淡水資源緊缺的最有效措施之一。

  人均淡水資源短缺,同樣影響著我國的經濟和社會發展。國家為解決經濟和社會持續發展對已有水資源過度利用的難題,提出“開源節流并舉,節約優先”的節水方針!秶“十二五”科學和技術發展規劃》中提出了要加快海水淡化水等非常規水資源利用關鍵技術開發,要重點發展高壓反滲透和低溫多效蒸餾海水淡化等核心技術和設備。并提出到2015年,我國海水淡化能力達到220萬~260萬m3/d,對海島新增供水量的貢獻率達到50%以上,海水淡化原材料、裝備制造自主創新率達到70%以上。從資源開發、環境保護、安全供給、產業發展和政策背景等方面來看,太陽能海水淡化技術都將迎來新的發展機遇。我們可以相信,我國太陽能海水淡化產業即將進入高速發展期。

 

海水淡化設備

海水淡化設備

  傳統太陽能海水淡化技術的困境及發展

  傳統太陽能海水淡化技術分兩大類:被動式和主動式。在被動式太陽能海水淡化技術中,系統中不存在任何利用電能驅動的動力單元(如水泵或風機),也不存在利用附加的太陽集熱器等部件進行主動加熱的太陽能海水淡化系統。在主動式系統中,具有部分動力和控制裝置,也可配備太陽集熱器,以強化系統內部的傳熱傳質過程以提高其運行溫度。被動式系統具有設計簡單、綜合成本較低且不需要專業維護人員等優點。但也存在單位采光面積產水效率低的缺點,這主要是由于:

 、傺b置中海水的總熱容量(熱惰性)太大,減緩了盤中海水溫度的增加速率,減少了裝置的出水時間和出水量。

 、谒羝哪Y潛熱未被利用,這部分熱量使得蓋板溫度升高,減小了與海水的溫差,減弱了凝結速度。

 、巯到y中采用自然對流換熱形式,不可能有太高的傳熱傳質效率,限制了系統的總體效能。

  其中前兩點極大地限制了太陽能海水淡化的制水效率。即使是較理想的盤式太陽能蒸餾器,其效率也僅約在35%,在晴天條件下,每天的產水量在3~4kg/m2,整體效益不高,限制了其推廣應用。為此,如何增大海水蒸發面積、減小海水熱容量、提高凝結潛熱的利用率以及發展新的強化傳熱傳質方法成為提高傳統太陽能海水淡化技術的研究熱點。

 

海水淡化設備圖片

海水淡化設備

  與常規工業化海水淡化技術相結合是發展的主要方向

  與傳統的海水淡化技術相結合,是太陽能海水淡化技術的研究重點。傳統的海水淡化技術,具有成熟的設計方案、工程經驗?赏ㄟ^在傳統海水淡化系統中配備高溫太陽集熱器,強化蒸餾器內部的傳熱傳質過程,回收系統在蒸汽凝結過程中釋放的潛熱,來提高太陽能海水淡化系統的性能系數和產水量。目前,太陽能與海水淡化技術結合需考慮以下幾方面:

 、偬柲艿哪芰坎环定性對傳統海水淡化系統的影響,尤其是對造水比的影響。

 、谑欠裥枰獙KM行預處理。

 、厶柲芟到y與傳統海水淡化系統的匹配問題,盡量減少對現有海水淡化系統的改動。

 、芙Y合海水淡化需求的地域特點,選擇合適的太陽能海水淡化系統。

 、莅l展有利于太陽能技術與海水淡化裝置耦合的儲能裝置,降低淡化水成本。

  以上是太陽能海水淡化技術的相關內容,想要了解更多的海水淡化技術,歡迎前來咨詢。萊特萊德大連水處理設備公司堅持以技術為先導,在科研單位、設計院的有關資深專家、高級工工程師的通力合作下,不斷吸收國內外先進技術精華,結合實際,銳意進取,勇于創新。

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