專利名稱：太陽能煙囪與風(fēng)車綜合利用的蒸餾淡化系統(tǒng)及其淡化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能利用裝置，特別涉及一種將太陽能煙囪和風(fēng)車綜合利用的海水 及苦咸水淡化的新型系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
淡水是人類社會賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)之一。隨著我國國民經(jīng)濟和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的 迅速發(fā)展，各地用水量和需水量還再不斷增加，水資源供求矛盾將日益尖銳。除此之外， 我國淡水資源的分布又極不平均，在西部內(nèi)陸地區(qū)存在大量荒漠和半荒漠地區(qū)，這些地區(qū) 雨量稀少，嚴重缺水，不少水源含鹽量較高，不能直接飲用，也不能供工農(nóng)業(yè)利用。而在 我國東部沿海， 一些島嶼和沿海鹽堿地區(qū)也均屬淡水缺乏地區(qū)。這些地區(qū)淡水供應(yīng)則主要 依靠自然降雨的收集或船只從外地裝運，不僅成本高，而且淡水補給十分有限，遠遠不能 滿足當(dāng)?shù)鼐用竦纳钜约皣馈⒖蒲杏^測考察以及旅游開發(fā)等方面需求。因此，水資源短 缺問題在我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略、西部及沿海島嶼的開發(fā)與利用、維護海上領(lǐng)土主權(quán)等方面 將日益突出。為了增加淡水的供應(yīng)，緩解用水緊張的局面， 一條重要的解決途徑就是對海 水或苦咸水實施淡化，但由于淡化要消耗大量的能源，同時還會造成大量溫室氣體的排放， 因此利用可再生能源驅(qū)動淡化將會越來越受到人們的青睞。
在太陽能蒸餾系統(tǒng)中，提高其產(chǎn)水率和經(jīng)濟性將具有長遠的現(xiàn)實意義。傳統(tǒng)的被動式 太陽能蒸餾器由于產(chǎn)水量過低，因此大大限制了其應(yīng)用范圍。盡管在后來的主動式太陽能 蒸餾系統(tǒng)中，配備了太陽能集熱器，如平板集熱器、槽形拋物面或真空管等，提高了其單 位采光面積的產(chǎn)水量，但另一方面也使得單位產(chǎn)量的設(shè)備投資也再相應(yīng)增加。
太陽能煙囪技術(shù)是在1978年由德國斯圖加特大學(xué)J. Schlaich教授首先提出的，隨后 由德國政府和西班牙一家電力企業(yè)聯(lián)合資助，在1982年西班牙Manzanres建成了世界上 第一座太陽能煙囪發(fā)電站。這座試驗性電站的煙囪高度為195m，煙囪直徑為10.13m，集 熱棚覆蓋區(qū)域的直徑約為242m，集熱棚的面積約為46000m2。試驗證明該系統(tǒng)運行安全 可靠，其在白天的最高輸出功率可為100kW，在夜間的輸出功率也可達到40kW左右。 自德國首個太陽能煙囪電站建成之后，許多國家對這種簡潔而且環(huán)保的發(fā)電方式表現(xiàn)出了 濃厚的興趣，相繼開展了一系列相關(guān)的技術(shù)研究。然而，由于該系統(tǒng)所形成的熱風(fēng)能量品 位較低，同時受到風(fēng)力透平工作效率的限制，因此太陽能煙囪發(fā)電的實際能量轉(zhuǎn)化效率很低， 一般只有1%左右。
例如，公開號是CN101358578，其
公開日是2009年2月4日的中國發(fā)明專利申請公 開了一種利用太陽能進行煙囪發(fā)電及海水淡化的裝置，包括太陽能煙囪、透明集熱棚、太 陽能蒸餾池、渦輪發(fā)電機組，透明集熱棚覆蓋在支撐組上，位于太陽能煙囟與透明集熱棚 連接處的太陽能煙囪內(nèi)設(shè)置渦輪發(fā)電機組；位于透明集熱棚的下方設(shè)置太陽能蒸餾池和巖 石蓄熱層，太陽能蒸餾池的上端斜向設(shè)置透明蓋板，太陽能蒸餾池的下端分別連接海水輸 入管、鹽水輸出管、淡水輸出管。利用該結(jié)構(gòu)太陽能煙囪進行海水淡化存在的不足之處是 此裝置依然是通過受熱面來加熱蒸發(fā)海水，由于海水的受熱面積有限且熱容量較大，因此 蒸餾池內(nèi)海水的蒸發(fā)溫度沒有明顯提升；在太陽能蒸餾池內(nèi)，水蒸氣也仍是依靠自然對流 的換熱模式，因此水蒸氣的冷凝速率也受到了較大的限制，裝置的實際能量轉(zhuǎn)化效率低， 淡水產(chǎn)量有限。
而就我國而言，在西部內(nèi)陸和東部沿海島嶼地區(qū)蘊藏著豐富的太陽能和風(fēng)能資源。因 此，目前急需開發(fā)一種能夠充分利用當(dāng)?shù)刎S富的可再生能源服務(wù)于海水或苦咸水淡化的系 統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供了一種太陽能翻囪與風(fēng)車綜合利用的蒸餾淡化系統(tǒng)， 其目的是利用風(fēng)車為淡化提供輸水動力并使源水霧化，利用太陽能煙囪所形成的熱風(fēng)來蒸 發(fā)霧化后的源水。通過將風(fēng)車與太陽能煙囪集成建造，實現(xiàn)了兩者結(jié)構(gòu)與功能的一體化， 以及風(fēng)能與太陽能之間的優(yōu)勢互補。與傳統(tǒng)的可再生能源淡化設(shè)備相比，本發(fā)明具有更高 的能源使用效率和系統(tǒng)可靠性。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明太陽能煙囪與風(fēng)車綜合利用的蒸餾淡化系統(tǒng)予以實現(xiàn) 的技術(shù)方案是包括位于集熱棚上方的太陽能煙囪，所述集熱棚為由雙層透明材質(zhì)形成的 夾層結(jié)構(gòu)，所述集熱棚的外圍設(shè)置有源水池和淡水池，所述集熱棚的下方鋪設(shè)有儲熱材料； 所述太陽能煙囪的正下方設(shè)置有濃鹽水池，所述太陽能煙囪的外壁包裹有絕熱材料，所述 太陽能煙囪的頂部設(shè)置有間接式冷凝器和風(fēng)車，所述風(fēng)車的回轉(zhuǎn)軸上設(shè)置一發(fā)電機；所述 源水池與間接式冷凝器的入口之間連接有源水上水管道，所述源水上水管道中設(shè)置有輸水 泵，所述發(fā)電機通過電線與輸水泵連接;所述太陽能煙囪內(nèi)設(shè)置有對源水進行霧化的噴嘴， 所述間接式冷凝器的出口與噴嘴之間連接有源水下水管道；所述間接式冷凝器的下方設(shè)有 淡水收集槽，所述淡水收集槽和淡水池之間連接有淡水下水管道。
利用上述太陽能煙囪與風(fēng)車綜合利用的蒸餾淡化系統(tǒng)進行海水淡化的過程是風(fēng)車將 風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機械能，再通過發(fā)電機轉(zhuǎn)化為電能提供給輸水泵，輸水泵將源水從集熱棚外圍 的源水池經(jīng)源水上水管道泵入至太陽能煙囪上方的間接式冷凝器；源水在間接式冷凝器中與上升至太陽能煙肉頂部的水蒸汽進行逆向換熱，水蒸汽經(jīng)過冷凝后形成液態(tài)淡水，并在重力作用下匯聚到位于間接式冷凝器下方的淡水收集槽中，不凝氣則從太陽能煙囪頂部排出，淡水收集槽中的淡水在高度壓差的作用下，從淡水收集槽經(jīng)淡水下水管道流至淡水池；與此同時，利用水蒸汽的凝結(jié)潛熱來對源水進行預(yù)熱，經(jīng)過預(yù)熱后的源水從間接式冷凝器經(jīng)源水下水管道流至位于太陽能煙囪內(nèi)部的噴嘴，源水以霧滴的形式從噴嘴噴出，霧滴在下落的過程中與上升的熱氣流直接接觸換熱，蒸發(fā)所形成的水蒸汽上升至間接式冷凝器，最終被相對低溫的源水冷凝成為淡水；收集后的淡水從淡水收集槽沿淡水下水管道流至淡水池；蒸發(fā)后的霧滴在重力作用下墜落在濃鹽水池中形成高濃度的鹽水。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是由于本發(fā)明系統(tǒng)中的集熱棚采用了雙層透明材質(zhì)，具有更好的保溫絕熱效果。在集熱內(nèi)鋪設(shè)有儲熱材料，可將白天過多的太陽輻射能儲存起來，而在晚上再將這部分熱量釋放出來用以加熱集熱棚內(nèi)的空氣，保證了淡化系統(tǒng)連續(xù)運行的能力。將太陽能煙囪作為風(fēng)車的塔架，風(fēng)車將太陽能煙囪上方的風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，并將此電能用于驅(qū)動輸水泵來為淡化系統(tǒng)提供源水。在太陽能煙囪抽拔力的作用下，使集熱棚內(nèi)產(chǎn)生的熱空氣被吸入太陽能煙囪內(nèi)并形成一股強大的上升熱氣流。在由太陽能煙囪高度所自然形成的水壓差驅(qū)動下，源水經(jīng)噴嘴在煙道內(nèi)形成霧滴并與熱空氣直接接觸，霧滴在空氣的高溫與風(fēng)速的共同作用下實現(xiàn)強化蒸發(fā)，從而還省去了高壓泵等輔助設(shè)施。水蒸汽在間接式冷凝器處被冷凝成為淡水，源水經(jīng)過預(yù)熱后溫度升高，增強了源水霧化后的蒸發(fā)效果，同時也使水蒸汽的潛熱得到了回收利用。在濃鹽水池中所收集的濃鹽水可用于制鹽、化工以及鹽水生物養(yǎng)殖等有益用途。另外，風(fēng)車和太陽能煙囪還具有旅游觀光的潛在價值?；谏鲜鎏攸c，本發(fā)明太陽能煙囪與風(fēng)車綜合利用的蒸餾淡化系統(tǒng)具有良好的綜合經(jīng)濟效益，符合我國節(jié)能減排和可再生能源的發(fā)展政策。


附圖是本發(fā)明太陽能煙囪與風(fēng)車綜合利用的蒸餾淡化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明說明書附圖中主要零部件及細節(jié)說明1、源水池，2、源水上水管道，3、輸
水泵，4、輸電線，5、風(fēng)車，6、發(fā)電機，7、間接式冷凝器，8、淡水收集槽，9、源水下水管道，10、淡水下水管道，11、太陽能煙囪，12、噴嘴，13、絕熱材料，14、集熱棚，15、儲熱材料，16、淡水池，17、濃鹽水池。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細地描述。
如附圖所示，本發(fā)明太陽能煙囪與風(fēng)車綜合利用的蒸餾淡化系統(tǒng)包括位于集熱棚14上方的太陽能煙囪11;所述集熱棚14為由雙層透明材質(zhì)形成的夾層結(jié)構(gòu)，所述集熱棚14的形狀為圓形，其材質(zhì)采用透光塑料或玻璃建造而成，其夾層結(jié)構(gòu)中的上層外沿與地面保持l-2m的間距，所述集熱棚14從其外沿至與太陽能煙囪11的結(jié)合部位呈1-3°的安裝傾角。所述集熱棚14的外圍設(shè)置有源水池1和淡水池16，所述集熱棚14的下方鋪設(shè)有儲熱材料15，所述儲熱材料15可以采用由沙石或混凝土塊構(gòu)成的固體儲熱材料。所述儲熱材料15還可以采用由水或?qū)嵊蜆?gòu)成的液體儲熱材料，所述液體儲熱材料灌入一由PVC滌綸復(fù)合材料構(gòu)成的囊體中。所述儲熱材料15也可采用Na2SO4.10H2O或CaCl2.6H20熔融'鹽材料，該熔融鹽材料裝填到一由PVC滌綸復(fù)合材料構(gòu)成的囊體中。所述太陽能煙囪11采用鋼筋混凝土或磚石材質(zhì)建造而成，所述太陽能煙囪11的正下方設(shè)置有濃鹽水池17,所述太陽能煙囪11的外壁包裹有絕熱材料13，所述絕熱材料13采用聚苯乙烯泡沫塑料或聚氨酯泡沫塑料或由聚苯乙烯和聚氨酯形成的復(fù)合材料建造而成。所述太陽能煙囪11的頂部設(shè)置有間接式冷凝器7和風(fēng)車5，風(fēng)車5可以利用太陽能煙囪ll作為自身的塔架而安裝在太陽能煙囪11的頂部，所述間接式冷凝器7的結(jié)構(gòu)型式為列管式或板式換熱器，其材質(zhì)采用不銹鋼、鋁合金、銅或鈦。所述風(fēng)車5的回轉(zhuǎn)軸上設(shè)置一發(fā)電機6;所述源水池1與間接式冷凝器7的入口之間連接有源水上水管道2，所述源水上水管道2中設(shè)置有輸水泵3，所述發(fā)電機6通過電線4與輸水泵3連接；所述太陽能煙囪8內(nèi)設(shè)置有對源水進行霧化的噴嘴12，所述間接式冷凝器7的出口與噴嘴12之間連接有源水下水管道9;所述間接式冷凝器7的下方設(shè)有淡水收集槽8，所述淡水收集槽8和淡水池16之間連接有淡水下水管道10。
本發(fā)明太陽能煙囪與風(fēng)車綜合利用的蒸餾淡化系統(tǒng)的工作原理是太陽光經(jīng)集熱棚14射向至儲熱材料15，被加熱的儲熱材料15與集熱棚14內(nèi)的空氣之間發(fā)生熱交換，使集熱棚14內(nèi)的空氣溫度升高。在白天，儲熱材料15能將部分的太陽輻射能儲存起來，而在夜晚再將所儲存的熱量釋放出來，繼續(xù)加熱集熱棚14內(nèi)的空氣，使淡化系統(tǒng)能夠在夜間也可以連續(xù)運行。由于溫室效應(yīng)，集熱棚14能夠很好地阻隔儲熱材料15發(fā)出的長波輻射，而且集熱棚14采用了雙層透明材質(zhì)，具有更好的保溫絕熱效果。受熱空氣由于密度下降而上升，進入位于集熱棚14中心上方的太陽能煙囪11。在太陽能煙囪11的抽拔力作用下，進入太陽能煙囪11內(nèi)的熱空氣形成了一股強大的上升熱氣流。在太陽能煙囪11的外壁上包覆有絕熱材料13，絕熱材料13可有效防止熱氣流在沿?zé)煹郎仙^程中的熱量損失。與此同時，外部的冷空氣通過集熱棚14的外沿與地面的間隙進入集熱棚14中，從而在集熱棚14內(nèi)形成了空氣的連續(xù)流動。將太陽能煙囪11作為風(fēng)車5的塔架，風(fēng)車5將太陽能煙囪11上方的風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，并將此電能用于驅(qū)動輸水泵3來為淡化系統(tǒng)提供源水。源水則通過輸水泵3打入進間接式冷凝器7中，蒸發(fā)后的水蒸氣則被相對低溫的源水冷凝為液態(tài)淡水，同時也利用源水預(yù)熱提高在太陽能煙囪11內(nèi)部霧化蒸發(fā)的性能。太陽能煙囪ll內(nèi)部的噴嘴12將源水以霧滴的形式與上升的熱空氣相接觸，以對源水進行強化蒸發(fā)。
7蒸發(fā)后的霧滴在重力作用下匯集于濃鹽水池17，從而形成高濃度的鹽水。實施例
集熱棚14的形狀設(shè)計為圓形，直徑為400m，占地面積為1.26X105m2，材質(zhì)可選用透光塑料或玻璃。集熱棚14采用雙層夾層結(jié)構(gòu)，夾層具有20cm的間隙。集熱棚14從其外沿至太陽能煙囪11的結(jié)合部位呈2。的安裝傾角。集熱棚14的上層外沿與地面保持2m的間距。在集熱棚14的下方鋪設(shè)有儲熱材料15，儲熱材料15可選用沙石或混凝土塊固體儲熱材料，或利用PVC滌綸復(fù)合材料制成囊體在往里面灌裝水或?qū)嵊鸵后w儲熱材料或裝填Na2SO4.10H2O或CaCl2.6H20熔融鹽材料。太陽能煙囪11建于集熱棚14的中心位置，與地面成垂直傾角。太陽能煙囪11的總高度為200m，直徑為7m。太陽能煙囪11可選用鋼筋混凝土或磚石材質(zhì)建造。在太陽能煙囪11的外壁包覆有厚度為20cm的絕熱材料13。絕熱材料13可選用聚苯乙烯泡沫塑料或聚氨酯泡沬塑料或上述復(fù)合材料建造而成。在集熱棚14的外圍建有源水池1，源水池1的建造尺寸為長10m，寬5m，深-2m。源水上水管道2分別與源水池1、輸水泵3和間接式冷凝器7相連接。在太陽能煙囪11的頂部分別建有間接式冷凝器7、風(fēng)車5和發(fā)電機6。發(fā)電機6與風(fēng)車5的輸出軸相聯(lián)，并置于間接式冷凝器7的右側(cè)方。風(fēng)車5的槳葉直徑為10m，材質(zhì)可為玻璃鋼、玻璃纖維、帆布或木材。風(fēng)車將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為可用機械能，再通過發(fā)電機6轉(zhuǎn)化為電能。通過輸電線4將電能輸送給輸水泵3。輸水泵3將源水從源水池l1沿源水上水管道2泵入至間接式冷凝器7。間接式冷凝器7的結(jié)構(gòu)型式可為列管式或板式換熱器，材質(zhì)可選用不銹鋼、鋁合金、銅或鈦。源水在間接式冷凝器7中與水蒸汽進行逆向換熱。水蒸汽經(jīng)過冷凝后成為液態(tài)淡水，'淡水在重力作用下匯聚在位于間接式冷凝器7下方的淡水收集槽8中。淡水下水管道10分別與淡水收集槽8和淡水池16相連接。收集后的淡水從淡水收集槽8沿淡水下水管道10流至淡水池16。淡水池16建于集熱棚14的外圍，淡水池16的建造尺寸為長5m，寬5m，深2m。經(jīng)過預(yù)熱后的源水則從間接式冷凝器7沿源水下水管道9流至位于太陽能煙囪11中部的噴嘴12。噴嘴12利用太陽能煙囪11自然高度所形成的水壓差對源水經(jīng)行霧化，源水霧化后所形成霧滴的平均直徑保持在0.5-2mm之間。蒸發(fā)后的霧滴在重力作用下落入至太陽能煙囪11正下方的濃鹽水池17中。濃鹽水池17的外形為倒圓臺形狀，大圓直徑為8m，小圓直徑為6m，深2m。
本發(fā)明太陽能煙囪與風(fēng)車綜合利用的蒸餾淡化系統(tǒng)的淡化過程是風(fēng)車5將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為可用機械能，再通過發(fā)電機6轉(zhuǎn)化為電能，并通過輸電線4將電能傳輸給輸水泵3，依據(jù)當(dāng)?shù)氐目捎盟?，該淡化系統(tǒng)可將海水或苦咸水作為淡化的源水。源水在輸水泵3的作用下從集熱棚14外圍的源水池1經(jīng)源水上水管道2送入至太陽能煙囪11上方的間接式冷凝器7。源水在間接式冷凝器7中與上升至太陽能煙囪11頂部的水蒸汽進行逆向換熱，水蒸汽經(jīng)過冷凝后形成液態(tài)淡水，并在重力作用下匯聚到位于間接式冷凝器7下方的淡水收集槽8中，不凝氣則從太陽能煙囪ll頂部排出，淡水收集槽8中的淡水在高度壓差的作用下，從淡水收集槽8經(jīng)淡水下水管道10流至淡水池16。與此同時，利用水蒸汽的凝結(jié)潛熱來對源水進行預(yù)熱，經(jīng)過預(yù)熱后的源水從間接式冷凝器7經(jīng)源水下水管道9流至位于太陽能煙囪11內(nèi)部的噴嘴12，噴嘴12利用太陽能煙閨11自然形成的水壓差，在太陽能煙囪ll內(nèi)部將源水以霧滴的形式噴出，霧滴在下落的過程中與上升的熱氣流直接接觸換熱，蒸發(fā)所形成的水蒸汽上升至間接式冷凝器7，最終被相對低溫的源水冷凝成為淡水；收集后的淡水從淡水收集槽8沿淡水下水管道10流至淡水池16;蒸發(fā)后的霧滴在重力作用下墜落在濃鹽水池17中形成高濃度的鹽水。
盡管上面結(jié)合圖對本發(fā)明進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方式
，上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨的情況下，還可以做出很多變形，這些均屬于本發(fā)明的保護之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種太陽能煙囪與風(fēng)車綜合利用的蒸餾淡化系統(tǒng)，包括位于集熱棚(14)上方的太陽能煙囪(11)，其特征是所述集熱棚(14)為由雙層透明材質(zhì)形成的夾層結(jié)構(gòu)，所述集熱棚(14)的外圍設(shè)置有源水池(1)和淡水池(16)，所述集熱棚(14)的下方鋪設(shè)有儲熱材料(15)；所述太陽能煙囪(11)的正下方設(shè)置有濃鹽水池(17)，所述太陽能煙囪11的外壁包裹有絕熱材料(13)，所述太陽能煙囪(11)的頂部設(shè)置有間接式冷凝器(7)和風(fēng)車(5)，所述風(fēng)車(5)的回轉(zhuǎn)軸上設(shè)置一發(fā)電機(6)；所述源水池(1)與間接式冷凝器(7)的入口之間連接有源水上水管道(2)，所述源水上水管道(2)中設(shè)置有輸水泵(3)，所述發(fā)電機(6)通過電線(4)與輸水泵(3)連接；所述太陽能煙囪(11)內(nèi)設(shè)置有對源水進行霧化的噴嘴(12)，所述間接式冷凝器(7)的出口與噴嘴(12)之間連接有源水下水管道(6)；所述間接式冷凝器(7)的下方設(shè)有淡水收集槽(8)，所述淡水收集槽(8)和淡水池(16)之間連接有淡水下水管道(10)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能煙囪與風(fēng)車綜合利用的蒸餾淡化系統(tǒng)，其特征是 所述太陽能煙囪(11)采用鋼筋混凝土或磚石材質(zhì)建造而成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能煙囪與風(fēng)車綜合利用的蒸餾淡化系統(tǒng)，其特征是-所述集熱棚(14)的形狀為圓形，其材質(zhì)采用透光塑料或玻璃建造而成，其夾層結(jié)構(gòu)中的 上層外沿與地面保持l-2m的間距，所述集熱棚(14)從其外沿至與太陽能煙囪(11)的 結(jié)合部位呈1-3°的安裝傾角。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能煙囪與風(fēng)車綜合利用的蒸餾淡化系統(tǒng)，其特征是 所述儲熱材料(15)采用由沙石或混凝土塊構(gòu)成的固體儲熱材料。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能煙囪與風(fēng)車綜合利用的蒸餾淡化系統(tǒng)，其特征是.-所述儲熱材料(15)采用由水或?qū)嵊蜆?gòu)成的液體儲熱材料，所述液體儲熱材料灌入一由 PVC滌綸復(fù)合材料構(gòu)成的囊體中。 '
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能煙囪與風(fēng)車綜合利用的蒸餾淡化系統(tǒng)，其特征是 所述儲熱材料(15)采用Na2SO4.10H2O或CaCl2.6H20熔融鹽材料，該熔融鹽材料裝填 到一由PVC滌綸復(fù)合材料構(gòu)成的囊體中。
7. 按照權(quán)利要求l所述的太陽能煙囪與風(fēng)車綜合利用的蒸餾淡化系統(tǒng)，其特征是 所述間接式冷凝器(7)的結(jié)構(gòu)型式為列管式或板式換熱器，其材質(zhì)采用不銹鋼、鋁合金、 銅或鈦。 '
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的太陽能煙囪與風(fēng)車綜合利用的蒸餾淡化系統(tǒng)，其特征是所述絕熱材料(13)采用聚苯乙烯泡沫塑料或聚氨酯泡沫塑料或由聚苯乙烯和聚氨酯形成的復(fù)合材料建造而成。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的太陽能煙囪與風(fēng)車綜合利用的蒸餾淡化系統(tǒng)，其特征是所述濃鹽水池(17)的外形為倒圓臺形狀。
10. —種太陽能煙囪與風(fēng)車綜合利用的蒸餾淡化方法，其特征在于，利用如權(quán)利要求 l所述的太陽能煙囪與風(fēng)車綜合利用的蒸餾淡化系統(tǒng)進行海水及苦咸水淡化的過程是風(fēng)車(5)將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機械能，再通過發(fā)電機(6)轉(zhuǎn)化為電能提供給輸水泵(3)，輸水泵(3)將源水從集熱棚(14)外圍的源水池(1)經(jīng)源水上水管道(2)泵入至太陽能煙囪(11)上方的間接式冷凝器(7);源水在間接式冷凝器(7)中與上升至太陽能煙囪(11)頂部的水蒸汽進行逆向換熱， 水蒸汽經(jīng)過冷凝后形成液態(tài)淡水，并在重力作用下匯聚到位于間接式冷凝器(7)下方的 淡水收集槽(8)中，不凝氣則從太陽能煙囪(11)頂部排出，淡水收集槽(8)中的淡水 在高度壓差的作用下，從淡水收集槽(8)經(jīng)淡水下水管道(10)流至淡水池(16);與此同時，利用水蒸汽的凝結(jié)潛熱來對源水進行預(yù)熱，經(jīng)過預(yù)熱后的源水從間接式冷 凝器'(7)經(jīng)源水下水管道(9)流至位于太陽能煙囪(11)內(nèi)部的噴嘴(12)，源水以霧 滴的形式從噴嘴(12)噴出，霧滴在下落的過程中與上升的熱氣流直接接觸換熱，蒸發(fā)所 形成的水蒸汽上升至間接式冷凝器(7)，最終被相對低溫的源水冷凝成為淡水；收集后的 淡水從淡水收集槽(8)沿淡水下水管道(10)流至淡水池(16);蒸發(fā)后的霧滴在重力作用下墜落在濃鹽水池(17)中形成高濃度的鹽水。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽能煙囪與風(fēng)車綜合利用的蒸餾淡化系統(tǒng)，包括位于集熱棚上方的太陽能煙囪，集熱棚為由雙層透明材質(zhì)形成的夾層結(jié)構(gòu)，其外圍設(shè)置有源水池和淡水池，其下方鋪設(shè)有儲熱材料；太陽能煙囪的正下方設(shè)置有濃鹽水池，煙囪外壁包裹有絕熱材料，太陽能煙囪的頂部設(shè)置有間接式冷凝器和風(fēng)車，風(fēng)車的回轉(zhuǎn)軸上設(shè)置一發(fā)電機；源水池與間接式冷凝器的入口之間連接有源水上水管道，源水上水管道中設(shè)置有輸水泵，發(fā)電機通過電線與輸水泵連接；太陽能煙囪內(nèi)設(shè)置有對源水進行霧化的噴嘴，間接式冷凝器的出口與噴嘴之間連接有源水下水管道；間接式冷凝器的下方設(shè)有淡水收集槽，淡水收集槽和淡水池之間連接有管道。本發(fā)明采用風(fēng)能與太陽能的優(yōu)勢互補。
文檔編號C02F103/08GK101671057SQ20091007080
公開日2010年3月17日 申請日期2009年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月14日
發(fā)明者馮厚軍, 呂慶春, 張令品, 峰 謝, 謝春剛, 趙河立, 齊春華 申請人:國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所