毕业论文（设计）聚光直热加湿除湿式太阳能海水淡化系统的性能研究

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1、聚光直热加湿除湿式太阳能海水淡化系统的性能研究摘要：本文研究了一种基于菲涅耳透镜聚光和多级回热的加湿和除湿太阳能海水淡化系统。建造一个小型的太阳能海水淡化装置，并利用一种圆弧形菲涅尔透镜为该系统聚光直接加热。介绍了四级淡化系统的结构原理，装置通过三级等温加热的方式为系统供能。依据系统各部分能彊的关系，建立对应的数学关系。单位的最人产水量可达1.5kg/h,该系统的性能系数为0.73左右。研究结果衣明，该系统有进一步改进的空间，需要更大聚光镜透镜。关键词：太阳能海水淡化；加湿除湿；聚光直热Studyontheperformanceofconcentrateddir

2、ectheatinghumidification-dehumidificationsolardesalinationsystemWUGang1,ZHENGHong-Fei1,*>YANGJun-Wei1,MAXing-Long1,WANGQiu-Shi1'2(1.SchoolofMechanicalEngineering,BeijingInstituteofTechnology,Beijing100081,China;2.Beijingsolarenergyresearchinstitute,Beijing100012,China)Abstract:Aheatr

3、ecoverywithtandemdesalinationsystemwithFresnelconcentratorbasedonhumidificationanddehumidification(HDH)processwasinvestigatedexperimentallyinthispape匚Inordertotesttheseconcentratorsinthebrackishwaterdesalinationfield,wehavedesignedandbuiltinourlaboratoryasmallsolardesalinationunitequ

4、ippedwithacurvedFresnellensconccntrato匚Thesketchandprincipleofafour-stagemulti-cfTcctsolarHDHdesalinationprocessaregivenout.Thesystemobtainsfreshwaterbythree-stageisothermalheatingmode・Amathematicalmodelbasedontheenergybalancesineachunitofthesystemisdevelopedwhichisusedtooptimizethet

5、est.Themaximumyieldoftheunitcanreach1.5kg/h,theGORofthesystemcanreachabout0.73.TheseresultsindicatethatthedesignofourunitneedstobeimprovedwithspecialemphasisonthelargerFresnellensconccntrat0匚Keywords:solardesalination;humidificationanddehumidification;concentrateddirectheatingo引言近年来，

6、人们I詞绕提高单个太阳能海水淡化系统效率已经做了许多工作，发表了一系列文章⑴3比如建立高效的太阳能聚光系统和高效的接收系统，设计高效的海水淡化系统，等等，这些工作为降低太阳能海水淡化的经济成本和提高效率起到了推动作用。但这些工作没有原则性地解决太阳能海水淡化中的大规模和低成本问题。相反，如何减基金项目：国家自然科学基金资助项目(51576017),“十二五”农村领域国家科技计划课题(2013AA102407-2)。作者简介：伍纲(1985-)男，在读博士，主要从事太阳能热利用方面的研究。通信作者：郑宏飞，教授，E-mail:hongfeizh@bit

7、n。少总系统的传热传质阻力，从而提高总系统的效率，或降低总系统的建造成本，提出新颖的淡化方法，实现规模化，相关的研究并不多。为了克服上述缺陷，使太阳高温聚光技术与传统海水淡化技术有机结合，是实现太阳能海水淡化技术低成本大规模化应用的关键。有一些研究者利用各类聚光器与传统蒸僧盘相结合的方式，来提高产水效率。Chaouchi等⑸设计并建造了一个利用抛物面聚光器的小型太阳能海水淡化装置。接收器安装在开口直径为1.8m抛物面的焦点处，这是一个圆柱形状的容器，接收面积为0.013m2，儿何聚光比为195。接收器除了焦斑壁面外其余部分保温隔热。该系统最大产水量可以达到0.8

8、53L/hoOmaraf