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。     

三效管式太阳能海水淡化装置性能分析

设计制造了一种三效管式太阳能海水淡化装置,对该装置进行了产水性能试验,给出了产水率、累计产水量随时间变化的曲线。试验结果表明,在全天累计辐照量为22.09 MJ/(m2·d)的情况下,装置全天累计产水量为2.48 kg。文章重点研究了系统的传热传质机理,构建了理论模型,利用数值计算软件Matlab对装置进行了性能分析,得到了装置的各级产水率、总产水量等数据。比较计算结果和试验结果表明,两者最大误差只有11%,说明所建立的理论模型是比较准确的。     

具有折皱底面的多级迭盘式太阳能蒸馏器的模拟实验研究

设计制作了一台蒸发面积为0．2025m^2，各盘具有折皱底面的多级迭盘式太阳能蒸馏器，用普通电热器作为热源对之进行了模拟实验研究。对装置的瞬态和稳态性能进行了测试，给出了在不同迭盘数的情况下，蒸馏器的运行温度、能耗与产水量的关系，并计算了在不同运行温度下装置的性能系数。结果表明，当温度大于70℃时，内强化传热多级迭盘式太阳能蒸馏器有良好的产水性能．对影响产水率的其它因素也作了讨论。     

太阳能蒸馏器非稳态传热传质问题的研究

建立了太阳能蒸馏器的非稳态物理数学模型,对其进行了传热、传质问题的研究,分析结果与试验结果吻合较好。结果表明:海水蒸发是海水温度和△T共同作用的结果。温度差是驱动海水蒸发的动力,水温对水表面蒸发有重要影响。在任何温度下,表面蒸发都可进行,但对蒸馏器来说,只有水温超过40℃,且△T为正值时,才有显著的蒸发,收到可观的淡水。高峰产水区主要在下午与傍晚时段,此时段占整个昼夜的比例不大,但是其对日产水量的贡献却是主要的。随着海水深度的增加,瞬时产水量白天减少,晚上增加,日产水量减少;当水深大于10cm时,日产水量变化不大;随着环境风速的增加,瞬时产水量白天增加,晚上减少,风速对日产水量的影响很小,但强风使日产水量有所下降。     

多级降膜式太阳能蒸馏器的模拟实验研究

用热水作为供热热源,对一台小型多级降膜式蒸馏器进行模拟实验研究。介绍了实验装置,给出了不同条件下的产水量。研究了蒸发－凝结板偏离铅垂线的角度θ与产水量同蒸馏器单级和四级时的比产水率曲线。     

太阳能聚光光伏-膜蒸馏海水淡化复合系统研究

提出一种可在海岛或偏远地区同时产生电力和淡水的聚光光伏-膜蒸馏海水淡化复合系统。对该系统的工作原理以及结构设计进行介绍。对系统的聚光结构进行光学仿真,研究汇聚到太阳电池上的光线接收率及能流密度的均匀性,结果表明,入射角在15°以内时,位置聚光比方差均小于0.8。在实际天气条件下对系统进行实验研究,结果表明,在夏秋季太阳辐照度为800 W/m²的条件下,系统每小时淡水产量可达375.8 g/m²,产水效率可达33.1%,每小时平均输出功率可达61.7 W/m²,电效率为8.0%,系统整体效率可达41.3%。在冬季条件下,对光伏发电功率和发电效率影响不大,但对装置的产水量有较明显的影响,但产水效率仍可达到26%以上。     

具有强化凝结面的全被动多级迭盘式太阳能蒸馏器的稳态研究

设计制作了一台蒸发面积为1.2m2,具有强化凝结面的多级迭盘式太阳能蒸馏器,该蒸馏器最下面一级用热管式真空管集热器供热,最上面一级能被动接收阳光,可在晴好天气下,无需动力自动产生淡水。用普通电热器作为热源对其进行稳态性能测试,给出系统运行温度和产水量的关系,并给出系统在稳定供热时的升温曲线及在无热量输入时的降温曲线。结果表明,当系统运行温度大于70℃时,系统的产水性能明显提高。对影响产水率的其他因素也进行了讨论。     

槽式太阳能聚光集热器传热性能研究

建立了槽式太阳能聚光集热器单侧吸收高热流密度的传热数学模型.该传热数学模型将金属吸热管壁面所能接受到的非均匀热流简化为矩形分布,考虑了金属吸热管管壁的周向导热,选取Dudley的试验数据验证了传热数学模型的可靠性并分析了影响集热器传热特性的主要因素.通过Fluent软件研究了槽式太阳能聚光集热器金属吸热管的周向温度分布规律.结果表明:该传热数学模型具有一定可靠性;流体温度、太阳辐射强度和流体体积流量是影响集热器管内换热特性和管壁周向温度分布的主要因素.     

基于界面蒸发的低成本太阳能蒸馏器海水淡化性能研究

应用低成本的挤塑聚苯乙烯泡沫塑料作为蒸馏器的骨架,与传统太阳能蒸馏器和界面蒸发结构蒸馏器对比,研究了侧壁的热导率在界面蒸发结构中的关键作用.蒸馏器系统中应用界面蒸发结构可以有效地避免吸光蒸发层向海水层的漏热,侧壁采用低热导率的泡沫塑料可以进一步降低通过侧壁向海水层的漏热,从而有效地提高系统的太阳能利用效率.改进后的太阳...     

用于土地灌溉的半掩埋管式聚光太阳能蒸馏器的实验研究

提出一种用于直接为植物根系供水的聚光式太阳能蒸馏管设计思想,对装置结构和运行原理进行介绍,对用于该蒸馏管的聚光面进行聚光性能仿真,证明其具有宽广的聚光角,当光线入射角等于30°时接收率仍然达到近65％.并在实际天气条件下对蒸馏管的产水性能和运行温度进行了实验测试,给出了装置内部的工作温度和产水性能随时间的变化曲线.实验...     

多效增湿除湿太阳能海水淡化装置的性能试验

文章提出了一种具有规模灵活、操作简单、维护运行成本低廉、易于和可再生能源结合等优点的新型多效增湿除湿太阳能海水淡化装置;介绍了装置的结构和运行原理,进行了海水运行温度、进水流量等影响产水性能的参数的实验研究。研究结果表明,装置产水量随进水流量和运行温度增加而增大,当进水流量为906 kg/h时,装置产水量达到58.14 kg/h。该多效增湿除湿海水淡化系统具有较大的性能提升空间和广阔的应用前景。     

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。     

降膜蒸发多效回热吸收式太阳能海水淡化系统的实验研究

基于降膜蒸发与降膜凝结机理,设计建造了一台具有四效回热性能的吸收式太阳能海水淡化系统,用电加热水箱模拟太阳能集热系统,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,并由于吸收工质对最末效蒸汽进行了主动吸收,回收了蒸汽的焓,从而强化了最后一效的蒸发过程,因而系统具有较高的性能系数。在供热水温度为80℃、系统内部压力为15kPa时,四效装置的性能系数可达到3.0左右,体现出吸收式系统的良好优势。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。     

热法太阳能海水淡化技术研究进展

海水淡化技术的应用是解决淡水资源短缺问题的有效措施,以化石燃料为海水淡化的驱动力会加快能源短缺、导致环境污染等问题,相比之下,利用太阳能加热海水进行淡化对环境友好,既缓解了淡水资源匮乏的问题,又符合可持续发展的要求.另外,在加热海水的过程中,可以回收利用冷凝潜热,提高海水淡化系统的单位产水量.因此,整理了太阳能与传统热...     

不同特征尺寸管式降膜太阳能海水蒸馏器热性能分析

为提高小型太阳能海水蒸馏器热能利用效率和产水速率,设计一种管式降膜太阳能海水蒸馏器,基于小高径比环形封闭空间水蒸气传热传质特性,分析特征尺寸和运行温度对装置单位冷凝面积产水速率的影响机理,研究不同特征尺寸管式降膜太阳能海水蒸馏器蒸发冷凝温差、竖直方向冷凝温度梯度等变化规律.结果表明,运行温度为85℃时,特征尺寸为0.0...     

太阳能膜蒸馏海水淡化技术研究和发展状况

太阳能膜蒸馏海水淡化技术是以太阳能为驱动能源、基于膜蒸馏过程的新型海水淡化技术。介绍了太阳能膜蒸馏海水淡化技术的原理,总结并分析了国内外研究发展状况,指出了其优势所在和发展前景。     

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。     

聚光集热式太阳能热电偶发电技术研究

利用热电偶的热电效应,将热电偶串并联形成发电组件,将其热端采用聚光集热的方法用太阳能集中加热,冷端由空气自然冷却,形成一种新型的太阳能发电方式;初步研究这种太阳能发电方式中热电势与热电偶材料的温度、直径、长度、补偿导线之间的关系。结果表明,这种太阳能发电技术方法简单,设备成本低,有大规模推广前景。