太阳能海水淡化新技术综述

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1、第37卷第8期水处理技术Vol.37No.82011年8月TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTAug.,20117太阳能海水淡化新技术综述刘业凤，胡海涛（上海理工大学能源与动力工程学院，上海200093）摘要：依据太阳能的光效应和热效应对传统的海水淡化进行分类，列举了太阳能与传统蒸馏法与渗析法的结合形式，指出了传统蒸馏法效率不高的原因，重点介绍利用冷凝潜热和提升换热效率的新型高效海水淡化技术以及反渗透的能量回收装置，认为将太阳能与传统海水淡化技术有机结合起来前景广阔，并简述了太阳能收集器的研究现状及先进技术，为太阳能海水淡化技术的进一

2、步研究和发展提供了参考与依据。关键词：海水淡化；太阳能；太阳能收集器中图分类号：X747.14文献标识码：A文章编号：1000-3770(2011)08-0007-004海水淡化是一种解决淡水短缺问题的有效方将太阳能蒸馏系统分为主动式和被动式两种[6]。被法，已在很大程度上缓解了部分地区的缺水状况，未动式海水淡化的装置中不使用电能驱动元件，工作来也将是调水困难的沿海城市应急补充水源的重要温度较低，产水量小；主动式太阳能蒸馏使用了附加手段。中东、美国、中国等许多国家都在积极投资建设备，运行温度提高，加上回收了蒸汽的冷凝潜热，造海水淡化厂，给未来的社会发

3、展铺平道路[1-3]。效率大大提高，受到了世界各国的广泛重视。常规海水淡化的方法主要有多级蒸发、多级闪利用太阳能光效应海水淡化就是利用光电效应蒸、蒸汽压缩、反渗透膜法、电渗析法、离子交换法、产生电能后驱动渗析过程生产淡水。光伏发电系统冷冻法等。文献[4]详细介绍了目前各种海水淡化方按其应用形式可分为独立光伏发电系统和并网光伏法的研究发展现状，这些方法都要消耗大量的常规发电系统两大类。目前太阳能光效应海水淡化的关能源，又加剧了能源紧缺，造成新的污染，这种“挖键问题包括光伏电池技术、光伏发电成本以及与海肉补疮”[5]的作法，不能从根本上解决问题。太阳能水

4、淡化系统的对接等。是一种清洁的可再生能源，每秒钟照射到地球上的2太阳能与传统淡化方法的结合能量就相当于500万吨煤，发展潜力巨大。将太阳能与海水淡化紧密结合起来的新型高效太阳能海水淡考虑太阳能与传统海水淡化系统的结合，必须思化技术必定有良好的发展前景。考以下几个问题：（1）结合后效率要有明显的提高；（2）尽量少改进原有系统，提高原有部件的利用率；1太阳能海水淡化装置的分类（3）要考虑目前利用的是太阳能中低温特性的形式利用太阳能进行海水淡化，主要利用太阳能的和特点；（4）要根据不同的使用场合、目的和气候条热效应和光效应。件等实际情况选择不同的淡化方法与

5、设备；（5）考虑利用太阳能热效应驱动的海水淡化方法，即将集热器的安装要求，并尽量减少热量在传输过程中的收集到的太阳热能驱动海水发生相变进行分离，又损失[7]。（6）必要时要对海水进行预处理等。可分为直接法和间接法两大类：直接法是将集能部目前世界上海水淡化方法商业应用最多的是多分和脱盐部分集于一体，间接法是将集能部分和海级蒸馏法和反渗透法[4]，它们代表了不同的淡化理水蒸馏部分分开，热量通过工质运送。Tiwari也提出念和淡化思路，本文将分别从这2个方面来阐述太收稿日期：2010-11-17基金项目：上海市重点学科建设项目（S30503）作者简介：刘业

6、凤（1973－），女，副教授，博士，从事太阳能利用技术的研究；联系电话：021-55273584；E-mail：yfliu209@163.com联系作者：胡海涛，硕士研究生；联系电话：15216768343；E-mail：hu_haitao2006@163.com8水处理技术第37卷第8期阳能与传统海水淡化方法的结合。3对传统系统改进的新技术2.1太阳能与传统蒸馏法的结合传统集热器太阳能收集效率不高，加上对冷凝太阳能与传统蒸馏法的结合利用的是太阳能的潜热回收不够，系统升温缓慢，效率低下。近几年来，热效应，使用高效的集热器收集尽可能多的太阳能，新型高效

7、集热管的出现使加热水温度越来越高，太替代传统能源加热海水，提高运行温度进而提升效阳能替代传统化石燃料与传统海水淡化装置结合有率。目前应用比较成功的有太阳能多效蒸馏系统，太了可能，再加上不断发展的光电转换技术，未来定会阳能多级闪蒸系统和太阳能压缩蒸馏系统。出现新型高效太阳能海水淡化系统。现阶段太阳能目前的太阳能多效蒸馏系统是把传统热源替换海水淡化方法只是对传统方法稍作改动，例如对传成了太阳能集热器，系统由多个单效蒸发器循环组统的蒸馏法来说，只是把传统的化石燃料加热换成成，换热系数高，消耗动力少，浓缩比较大，负荷弹性利用太阳能加热，而渗析过程是利用太阳能

8、发电代也较大，但结构复杂，容易结垢。太阳能多级闪蒸系替传统电源，与传统方法相比确实节能环保，但在实统是针对多