新型太阳能海水淡化装置CPC匹配研究太阳能新能源论文（1）

　　1引言由于陆地淡水资源的紧缺，海水淡化已经越来越为世界各沿海国家所重视。常用的海水淡化方法如蒸馏法，离子交换法，电渗析法，反渗透膜法等，要消耗大量的电力和燃料。
　　太阳能海水淡化技术由于不消耗常规能源、无污染、所得淡水纯度高等优点而逐渐受到人们重视。目前常见的太阳能海水淡化系统以蒸馏法为主，也存在一定问题，如一般采用自然对流，热效率不高；水蒸气未被充分利用，造成能量损失等。
　　近年来，由于太阳能集热器技术的发展，集热器与常规海水淡化装置的联合运行是研究的热点。科威特等国家已经做出了有益的尝试，但目前已有的装置普遍存在效率不高的问题。
　　本文提出了一种新型高效太阳能空调海水淡化复合装置的模型，论述了该系统的运行原理。将太阳能作为该装置的主要热源，可以节约大量常规能源。
　　研究了淡水产量与海水喷淋量、海水喷淋温度的关系，进而对与海水淡化装置联合运行的CPC太阳能集热器系统进行了设计，取得了最大淡水产量下CPC太阳能集热器吸收体的最佳直径。2系统的组成及原理211组成太阳能海水淡化与组合式空调系统由三大部件组成：CPC太阳能集热器，空调与海水淡化装置。
　　其中系统以CPC太阳能集热器作为海水淡化装置的主要热源，见图1。由于本文主要研究基于该系统产水特性的CPC太阳能集热器设计，其空调除湿功能在此不再赘述。
　　212原理分析首先，被抽入CPC太阳能集热器的冷海水经CPC吸收太阳辐射加热后，流出的已是高温海水。高温海水与回流热海水在高温混合室（
　　5）混合后进入海水淡化装置，然后通过喷淋盘，均匀地喷淋到两级高效蒸发器
　　（7）上。由于高效蒸发器特殊的蜂窝结构，其表面积较大，因而热海水的蒸发面积很大。风机
　　（6）送入的高速气流经过高效蒸发器，将高温海水不断蒸发的水蒸气送入冷凝装置
　　（8）。水蒸气经蛇形管管壁与冷海水换热，在冷凝作用下，水蒸气液化为水滴。
　　水滴不断会聚，成股流下，收集可得到淡水。因为高温水蒸气不能在一级冷凝装置中完全冷凝，我们将海水淡化装置设计成两级立式结构。
　　在风扇的作用下，未冷凝的水蒸气强制对流，进入下一级的高效蒸发器冷凝器。如此循环，充分利用了余热，大大提高了热效率。
　　喷淋到两级高效蒸发器未蒸发的热海水流出后被收集，然后导出海水淡化室。为充分利用这部分海水的热量，我们将之导入空调的蒸发器中降温，然后流入海水淡化器的冷凝装置，在蛇形管中流过，与管外高温的水蒸气换热以使水蒸气冷凝，然后进入空调的冷凝器。
　　这部分的海水虽然低于流出太阳能集热器的海水温度，但由于水蒸气的换热和空调冷凝器的放热，温度还是比较高的。使之流入混合室，与流出太阳能集热器的热海水混合，充分利用了余热。
　　整个系统主要以CPC太阳能集热器作为热源，可以极大的节约常规能源。