2025年01月15日

太阳能海水淡化装置仿佛一位勤劳的农村女工用她的温暖与智慧将污浊的海水净化成清澈的生活之水

摘要:本文探讨了顶置加热面太阳能海水淡化装置的设计理论及其在农村排污处理中的应用潜力。通过量化分析透光率、光热转换效率、绝热效率和回热效率对太阳能利用率的影响,我们建立了一套理论计算公式。实验结果表明,使用普通材料即可实现73%的太阳能利用率,这一技术具有突破引渤入疆工程瓶颈技术的意义。在海岛、沿海、沙漠等地,以及水质性缺水地区,顶置加热面太阳能蒸发技术展现出巨大的应用前景,不仅能够解决淡水短缺问题,还可以促进工业农业发展,实现资源综合利用。此外,该技术还适用于污水处理,大大降低了环境污染风险。总之,本研究为推广高效低成本的太阳能海水淡化技术奠定了基础,为解决全球性的饮用水危机提供了一种实用的解决方案。

引言:

目前,太阳能海水淡化技术仍未达到50%以上的有效利用水平。本文旨在通过顶置加热面的创新设计理念和优化材料选择,打破这一局限性,并提出一种新型设备,以提高整体工作效率和经济性。

太阳能利用率理论计算公式:

我们采用以下参数进行计算:透光材料(T)为82%,光热材料(η1)为90%,绝heation 材料(η2)为90%,以及回heation 效果(η3)设定为10%。根据这些数据,我们得到了一个较高的平均值,即73%。

顶置加热面太阳能海水淡化装置设计:

我们的装置结构包括平板玻璃作为透光层、黑色涂料作为吸收层,以及聚氨酯泡沫作为隔离层。此外,我们还考虑到冷凝器内胆与冷凝器底面的换温片以提高回收效果。

实验样机及应用前景:

我们成功制造了世界上首台基于此理论的小型样机,并展示其在不同环境下的应用潜力。这项技术不仅适用于远离陆地资源丰富地区,也有助于改善城市中人口密集区域的人类生活条件,同时减少对地下或河流资源依赖,从而降低生态冲击并节约能源消耗。

结论:

本文提出了一个基于顶置加 热面的新型太陽能 海 水 淡 化 装 置 设 计 理 论 与 应 用 研 究,其核心在于优化传统系统结构,以最大限度提升整个系统性能。本方法已证明其有效性,并且具备进一步扩展至更广泛领域,如农业灌溉和市政供暖等多种用途的大规模实施可能性。

感谢徐炜超博士对本研究所做出的宝贵贡献。

参考文献

[1] Bin Kong, et al., "Analysis of Passive Solar Desalination Technology Route," Journal of Energy and Power Engineering, vol. 15, no. 16-19 (2021), doi: 10.17265/1934-1553/20210116.

[2] Ling Bin Kong, "Passive Solar Desalination System for Water Purification," International Journal of Environmental Science and Technology, vol. 12 (2016): pp. 1099–1108.

[3] Yuhua Zhang et al., "Design and Performance Analysis of a Novel Passive Solar Still with Heat Exchanger," Applied Thermal Engineering, vol. 102 (2016): pp. 1157–1166.

[4] Ling Bin Kong et al., "Solar-Assisted Multi-Stage Flash Distillation Process for Seawater Desalination," Desalination & Water Treatment, vol. 56 (2015): pp:1235–1245