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一种海水淡化系统及海水淡化方法

文献发布时间:2024-04-18 19:48:15


一种海水淡化系统及海水淡化方法

技术领域

本发明涉及技术领域,尤其涉及一种海水淡化系统及海水淡化方法。

背景技术

多级闪蒸海水淡化技术是将原料海水加热到一定温度后引入闪蒸室,由于该闪蒸室中的压力控制在低于热盐水温度所对应的饱和蒸汽压的条件下,故热盐水进入闪蒸室后即因为过热而急速的部分气化,从而使热盐水自身的温度降低,所产生的蒸汽冷凝后即为所需的淡水;将浓缩海水引入以后各闪蒸室逐级降压,使其闪急蒸发,再冷凝而得到淡水。

多级闪蒸海水淡化技术产物为淡水和含盐量极高的浓盐水,针对浓盐水处理,现有技术中一个可行方案:将浓盐水循环排放进海水,浓盐水含盐量远远高于海水,直接排放会对海水生态环境产生严重危害,越来越不符合环保要求。现有技术中一种常见方案:对海水淡化浓盐水采用高温蒸发结晶方法,获取结晶盐;该方法需要配合强制排出蒸汽设备(例如闪蒸工艺),存在结晶温度高、能耗大和结晶分离水蒸气资源难以利用的缺陷。

为了满足海水淡化巨大的能量消耗,现有技术中已经出现利用工业废热等难以回收的次级能源或太阳能等可再生能源部分替代电能,但次级能源或太阳能用于海水淡化还存在以下缺陷:

一方面,次级能源无法直接为排出蒸汽提供动力,往往需要将次级能源转化为电能后进一步为排出蒸汽提供动力,次级能源能量利用效率低;

另一方面,太阳能利用的主要方式为光伏发电和光热利用领域,光伏发电能量利用率低,占地面积大制约了其进一步推广;光热利用对太阳辐射主要能量波段—可见光波段对水或含盐水吸收率较低,对水直接加热时热利用率低,加热速率低,制约了其进一步推广。

现有技术需要一种可以降低电能消耗的海水淡化系统和方法,改善现有技术中次级能源或太阳能在海水淡化中存在的能量利用效率低的缺陷。

发明内容

鉴于上述的分析,本发明旨在提供一种海水淡化系统及海水淡化方法,用以解决现有在海水淡化系统耗电量大、次级能源或太阳能在海水淡化中存在的能量利用效率低的技术问题中的至少一个。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的:

本发明提供了一种海水淡化系统,包括多级闪蒸模块、结晶模块、强制循环模块;

所述多级闪蒸模块的浓盐水排水与结晶模块连通,所述结晶模块的水蒸气排气与强制循环模块连通;

所述多级闪蒸模块的浓盐水在结晶模块分离获取水蒸气,在强制循环模块提供的负压作用下进入强制循环模块。

优选地,强制循环模块包括真空泵或吸水介质;通过真空泵的负压抽吸或吸水介质吸收结晶模块挥发的水蒸气为结晶模块内部提供负压环境,促进水蒸气向强制循环模块流动;强制循环模块还包括水蒸气冷凝单元,流入强制循环模块的水蒸气在水蒸气冷凝单元完成冷凝收集。

优选地,强制循环模块还包括吸附单元、脱附单元与吸水介质泵;所述吸附单元与所述结晶模块通过气路连通;所述吸附单元与所述脱附单元通过两条单向管路连通,其中至少一条单向管路设有吸水介质泵;所述脱附单元设有加热装置并与所述水蒸气冷凝单元经气路连通。

优选地,所述加热装置的热源为温度大于100℃的固体、液体或气体,对脱附单元加热方式可以是外部环绕或内置换热器加热。

优选地,所述加热装置为太阳能光谱调制装置,太阳光辐射经其调制处理后输出辐射波长在750nm~900nm范围比例为80%~95%。

优选地,所述太阳能光谱调制装置,包括:

吸收器;所述吸收器为双层光栅结构,包括按照光照入射方向依次排列的光触媒层、Si光栅层及贯穿二者的第一光栅孔;

第一调制器:设置于吸收器背光一侧,包括按照相对吸收器由近及远方向依次排列的Ti光栅层、SiO

优选地,所述光触媒层包括TiO

优选地,所述第一光栅孔的孔径为4μm~12μm,和/或,所述第一光栅孔设有多个,吸收器投影面的孔隙率为83%-92%。

优选地,所述第一调制器包括:

CrF

SiO

Ti光栅层:形成于SiO

Ti光栅层、SiO

一种海水淡化方法,使用上述的海水淡化系统。

与现有技术相比,本发明至少可实现如下有益效果之一:

(1)本发明通过将强制循环蒸发器与多级闪蒸结合,强制循环蒸发器对闪蒸浓盐水实现水和盐资源化利用,解决了闪蒸浓盐水直接排放对环境的污染,同时利用强制循环蒸发器及后续蒸汽对闪蒸进水加热降低了整体能耗,实现了废水、废气零排放。

(2)本发明通过吸水介质吸收水蒸气产生负压,为结晶模块液面以上提供负压环境代替机械强制循环;通过对吸水后吸水介质加热,获得再生吸水介质和再生水蒸气,进一步将吸水介质循环,并将水蒸气冷凝获取淡水;对吸水后吸水介质加热可以是具有废热的固体、气体或液体或可再生的太阳能,可以充分利用废热中低品位热量,相对机械强制循环可以大大减少电能消耗,实现节能目的。

(3)本发明利用太阳能光谱调制装置对太阳光吸收后对吸水介质直接加热,利用其中吸收器实现波长400nm~800nm太阳辐射高效吸收,利用调制器可以将太阳辐射经太阳能光谱调制装置调制处理后获得辐射波长750nm~900nm辐射,实现对脱附单元中吸水介质高效直接加热,改善了现有技术太阳光直接用于水及含盐水溶液加热效率低的缺陷。

(4)本发明利用太阳能光谱调制装置对太阳光吸收后调制为晶硅光伏组件最优发电效率对应的辐射频率,利用其中吸收器实现波长400nm~800nm太阳辐射高效吸收,利用调制器可以将太阳辐射经太阳能光谱调制装置调制处理后获得辐射波长400nm~600nm辐射,实现晶硅光伏组件对太阳辐射高效利用;同时利用海水淡化系统海水进水对晶硅光伏组件冷却降温,防止光伏组件过热,有助于提高发电效率,改善了现有技术太阳光用于晶硅光伏组件能量利用效率低的缺陷。

(5)本发明在太阳能光谱调制装置前设置聚光器,提高了单位能量密度,减少了传统太阳能设备占地面积大的缺陷,同时利用海水淡化系统海水进水对晶硅光伏组件冷却降温,即使在高聚光倍数下光伏组件依然保持较高的发电效率。

本发明中,上述各技术方案之间还可以相互组合,以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分优点可从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书实施例以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的,而并不认为是对本发明的限制,在整个附图中,相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本发明一种实施方式中海水淡化系统工艺流程图;

图2为本发明另一种实施方式中海水淡化系统工艺流程图;

图3为本发明另一种实施方式中吸收器结构示意图;

图4为本发明另一种实施方式中第一调制器结构示意图;

图5为本发明另一种实施方式中第二调制器结构示意图。

附图标记

多级闪蒸模块001;结晶模块002;强制循环模块003;光伏发电单元004;

蒸汽冷却装置1;闪蒸单元2;海水泵3;第一换热器4;产品水泵5;第二换热器6;盐水泵7;盐水分离装置8;循环水泵9;强制循环蒸发器10;吸附单元11;脱附单元12;回热器13;吸水介质泵14;水蒸气冷凝单元15;吸收器16;第一调制器17;第一屏蔽器18;聚光器19;储能单元20;第二调制器21;光伏发电单元22;第二屏蔽器24;电加热器26;第三冷却器27;

光触媒层1601;Si光栅层1602;第一光栅孔1603;Ti光栅层1701;SiO

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例,其中,附图构成本发明的一部分,并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理,并非用于限定本发明的范围。

为解决现有技术中海水淡化浓盐水结晶温度高、能耗大和结晶分离水蒸气资源难以利用的问题,本发明在多级闪蒸海水系统末级结晶器引入负压环境,降低结晶模块002浓缩分离温度,在较低温度下也可以将浓盐水中水蒸发,实现盐水分离,大大降低了能耗。

本发明提出一种可行方案:利用机械压缩式强制循环技术,充当多级闪蒸海水系统末级结晶器,利用真空泵配合加热使得多级闪蒸浓盐水实现盐水分离,实现水和盐资源回收同时,回收结晶时水蒸气潜热;美中不足的是,机械压缩式强制循环需要电动真空泵提供额外负压条件,消耗额外的电能,能耗有进一步优化的空间。

针对上述缺陷,本发明对机械压缩式强制循环系统进一步优化:通过吸水介质吸收水蒸气产生负压,为结晶模块液面以上提供负压环境;通过对吸水后吸水介质加热,获得再生吸水介质和再生水蒸气,进一步将吸水介质循环,并将水蒸气冷凝获取淡水。

需要说明的是,对吸水后吸水介质加热可以是具有废热的固体、气体或液体或者利用太阳能等可再生能源,可以充分利用废热中低品位热量或者利用太阳能对吸水后吸水介质加热获得脱水的吸水介质,实现吸水介质循环,相对真空泵为代表的机械压缩式强制循环可以大大减少电能消耗。

为解决现有技术中太阳能在海水淡化中存在的直接加热能量吸收率低和能量利用效率低的问题,本发明的海水淡化系统采用了一种太阳能光谱调制装置,对输入太阳光实现调制,主要输出波长750nm~900nm之间光辐射,水或水溶液对该波段光辐射具有最高的吸收率,进而实现光辐射对水或含盐水的高效直接加热。

需要说明的是,水或含盐水对波长750nm~900nm之间的光谱吸收率最高,可达90%以上;而水或含盐水对太阳光中波长400nm~740nm的可见光(尤其是蓝紫光)小于10%,该波段光辐射难以对水或含盐水直接加热,因而导致太阳光直接用于水或含盐水加热能量利用效率低。

需要说明的是,海水淡化系统中部分设备是电驱动,电能仍是海水淡化系统必需能源,降低海水淡化系统能耗的另一个方面是:降低海水淡化系统对外界供电的需求,广泛的引入太阳能等可再生能源转化而来的电能。目前太阳能发电(例如光伏发电)最大的难题是太阳能能量密度低,占地面积大;采用聚光设备虽然可以提高能量密度、减少占地面积,但聚光装置聚光后大大提高了太阳能发电设备光受面温度,一方面,太阳能发电设备(例如光伏晶硅组件)都有最优发电温度范围,超过该范围,发电效率迅速降低;另一方面,受限于材料本身限制,能量利用效率难以大幅度提高,量产的光伏设备(例如光伏晶硅组件)理论最大发电效率≤30%,大部分光能以热量方式散失;除此之外,过高的温度对太阳能发电设备使用寿命和稳定性提出更高的要求,这一切都制约了光伏发电在海水淡化系统中应用。

为解决现有技术中太阳光直接加热海水和光伏发电在海水淡化中存在的能量密度低、占地面积大和能量利用效率低的问题,一方面,本发明在太阳光直接加热海水和进行光伏发电前,通过聚光装置将更大区域太阳光辐射收集并聚焦到海水加热或光伏发电区域;另一方面,针对聚光后光伏发电组件表面温度过高影响发电效率问题,本发明将海水淡化系统进口端海水用于光伏发电组件降温,同时对进口端海水实现预热;除此之外,海水淡化系统采用了另一种太阳能光谱调制装置,对输入太阳光实现调制,主要输出波长400nm~600nm之间光辐射,晶硅基发电设备对该波段光辐射具有最高的吸收率,进而提高晶硅对太阳光利用率。

需要说明的是,晶硅进行光伏发电原理是量子化吸收原理:当光线照射到硅晶体的表面时,一部分光子被硅材料吸收,光子的能量传递给硅原子,使电子发生跃迁,成为自由电子,在P-N结两侧聚集,产生电位差;能量低于1.13eV的光子不能被晶硅吸收发电,可以被吸收的光子能量高于1.13eV的部分能量以热能方式散失,因而用于晶硅发电的光子能量/频率/波长需要有一个合适的范围。

本发明提供了一种海水淡化系统,如图1、图2所示,包括多级闪蒸模块001、结晶模块002、强制循环模块003;多级闪蒸模块001的浓盐水排水与结晶模块002连通,结晶模,002的水蒸气排气与强制循环模块003连通;

多级闪蒸模块001的浓盐水在结晶模块002分离获取水蒸气,在强制循环模块003提供的负压作用下进入强制循环模块003。

具体地,多级闪蒸模块001包括多个串联的闪蒸单元2,闪蒸单元2输入海水或浓盐水,并输出水蒸气和浓缩的浓盐水;每一级闪蒸单元2输出的浓缩的浓盐水作为下一级闪蒸单元2的输入进水;

多级闪蒸模块001最终输出的浓缩的浓盐水进入结晶模块002进一步浓缩后获取水蒸气和结晶盐水,水蒸气进入强制循环模块003冷凝获取淡水;

强制循环模块003产生负压,为结晶模块002内部提供负压环境,促进水蒸气向强制循环模块003流动。

具体地,结晶盐水经盐水分离,获得盐结晶和结晶分离水。

优选地,闪蒸单元2闪蒸出的水蒸气和多级闪蒸模块001的海水进液进行换热处理。

多级闪蒸模块001还包括蒸汽冷却装置1,闪蒸单元2闪蒸出的水蒸气和多级闪蒸模块001的海水进液在蒸汽冷却装置1进行换热处理。

具体地,多级闪蒸模块001中每级闪蒸单元2独立进行“加压加热—减压闪蒸”过程:对闪蒸单元2加压超过一个大气压,加热闪蒸单元2内部含盐水至超过100℃,在压力作用下含盐水未沸腾;降低压力,含盐水沸腾,部分蒸汽携带大量蒸汽潜热释放,完成减压闪蒸,实现水与含盐水分离;同时将完成闪蒸的浓缩含盐水作为下一级闪蒸单元进液,其中第一级闪蒸单元进液为海水,末级闪蒸单元排出含盐水作为多级闪蒸模块001输出的浓盐水;同时闪蒸出的水蒸气进入蒸汽冷却装置1,冷凝成淡水,收集利用。

具体地,强制循环模块003通过物理方法产生负压。

具体地,强制循环模块003包含真空泵或吸水介质。

具体地,通过真空泵的负压抽吸为结晶模块002内部提供负压环境,促进水蒸气向强制循环模块003流动。

具体地,通过吸水介质吸收结晶模块002挥发的水蒸气,为结晶模块002液面以上提供负压环境,促进水蒸气向强制循环模块003流动;通过对吸水后吸水介质加热,获得再生水蒸气,进一步将水蒸气冷凝获取淡水。

具体地,强制循环模块003包括:水蒸气冷凝单元15。水蒸气冷凝单元15对真空泵吸入的水蒸气或吸水介质加热分解获得再生水蒸气进行冷凝处理获取淡水。

具体地,为完成吸水介质的循环,强制循环模块003还包括:吸附单元11、脱附单元12与吸水介质泵14;吸附单元11与结晶模块002气路连通;吸附单元11与脱附单元12通过两条单向管路连通,至少一条单向管路设有吸水介质泵14;脱附单元12设有加热装置并与水蒸气冷凝单元15气路连通。

具体地,吸附单元11中吸水介质与结晶模块002中水蒸气结合,并产生负压,降低结晶模块002中浓盐水表面的饱和蒸气压,使得浓盐水中水在低于100℃下沸腾,完成盐水分离;完成吸水的吸水介质被强制循环至脱附单元12,在加热装置作用下吸水介质完成脱水,生成低含水量再生吸水介质溶液和再生水蒸气,实现吸水介质再生经吸水介质泵14返回吸附单元11,同时再生水蒸气进一步进入水蒸气冷凝单元15,冷凝回收。

优选地,仅有一条单向管路设有吸水介质泵14,完成吸水的吸水介质在重力作用下由吸附单元11进入脱附单元12,在脱附单元12完成脱水后经吸水介质泵14返回吸附单元11。

优选地,完成吸水的吸水介质和再生吸水介质溶液经过至少一次回热处理。

具体地,完成吸水的吸水介质进入脱附单元12的管路和循环至吸附单元11管路的再生吸水介质溶液经过回热器换热,提高进入脱附单元12的吸水介质温度,降低加热装置能耗。

一种可行的实施方式中,如图1所示,脱附单元12的加热装置的热源可以是含有废热的固体、液体或气体(作为举例,温度大于100℃),对脱附单元12加热方式可以是外部环绕或内置换热器加热。

可以理解的是,热源温度大于100℃才可以对吸水介质加热促进其中水挥发,完成吸水介质脱水。

优选地,加热装置采用管式换热器对吸水介质内置加热。

可以理解的是,废热是工业生产中产生的热量,难以被完全回收的能源,相对于可以高效使用的电能属于低品位能源;本发明采用废热代替真空泵消耗的电能,具有节能、降耗、降成本意义。

另一种可行的实施方式中,如图2所示,脱附单元12的加热装置可以是太阳能光谱调制装置,可以将太阳辐射经太阳能光谱调制装置调制处理后对脱附单元12中吸水介质直接加热,其中,太阳能光谱调制装置调制处理后太阳光辐射波长在750nm~900nm比例为80%~95%。

具体地,用于对脱附单元12中吸水介质直接加热的太阳能光谱调制装置,包括:

吸收器16;吸收器16为双层光栅结构,包括按照光照入射方向依次排列的光触媒层、Si光栅层1602及贯穿二者的第一光栅孔1603;

第一调制器17:设置于吸收器16背光一侧,包括按照相对吸收器16由近及远方向依次排列的Ti光栅层1701、SiO

第一调制器17调制后输出频率750nm~900nm的太阳光辐射,可以对水或含盐水高效加热。

示例性地,使用高透光材料玻璃等将第一调制器17与吸水介质密封隔离,防止水对调制影响,第一调制器17调制后输出太阳光辐射透过高透光材料对吸水介质直接加热。

需要说明的是,第一调制器17的第二光栅孔1704接收吸收器16第一光栅孔1603区域发出的光辐射,多属于红外辐射,其本身穿透能力远远强于紫外和可见光,因而第二光栅孔1704、第一光栅孔1603不需要光路连接,为了降低吸收器16辐射损失,采用第一调制器17与吸收器16抵近设置,二者直接接触并不属于必须的要求。

优选地,第一调制器17和吸收器16接触区域选择保温设计,进一步降低吸收器16辐射损失。

现有技术中并不存在对太阳辐射具有较好吸收率的同时可以满足水加热所需最优调制频率的调制结构。与现有技术相比,本发明通过设置吸收器+调制器结构,利用吸收器对太阳光400nm~800nm几乎全频谱的高效吸收,并进一步利用特制调制器将吸收器发散的辐射转化为750nm~900nm的最利于水和水溶液吸收的太阳光辐射频段,提高了太阳光直接用于水及含盐水溶液加热的能量利用效率。

具体地,光触媒层1601包括TiO

具体地,吸收器16中Si光栅层1602厚度与光触媒层1601厚度比值为1:0.5~3。

具体地,吸收器16中Si光栅层1602厚度0.9μm~1.8μm,光触媒层1601厚度1.0μm~2.5μm,第一光栅孔1603的孔径4μm~12μm。

需要说明的是,太阳光辐射入射顶部TiO

优选地,第一光栅孔1603设有多个,吸收器投影面孔隙率83%-92%,孔隙率大有助于提高单位平面吸收效率,孔隙率过大,孔密度高影响第一光栅孔1603的谐振效果,吸收率反而下降;同时孔密度过高,极大增大制备难度。

具体地,第一调制器17包括:

CrF

SiO

Ti光栅层1701:形成于SiO

Ti光栅层1701、SiO

具体地,CrF

具体地,CrF

可以理解的是,调制器可以实现输出调制后光辐射发射能集中在750nm-900nm之间的原因是硅基光栅具有热调制特性。硅基光栅中心波长与硅光栅的温度有关。通过吸收器16的热量传递,硅基光栅温度改变,输出光谱中心波长的同时发生改变,Ti金属会同时产生局域表面等离子体共振,CrF

具体地,第一调制器面积m

优选地,第一调制器还设有导热骨架,由近吸收器一侧中心区域向远吸收器一侧发散,用于吸收器吸收的太阳光向第一调制器各区域均匀导热发散,避免在高热流密度下光谱调制器快速导热温度均匀,产生热量局部堆积。

优选地,第二光栅孔1704设有多个,孔隙率83%-92%,孔隙率低,调制产生的能量密度会下降;孔隙率大有助于提高单位平面吸收效率,孔隙率过大,孔密度高影响第一光栅孔1603的谐振效果,吸收率反而下降,导热不好会产生局部高温堆积;同时孔密度过高,极大增大制备难度。

一种可行的实施方式中,海水淡化系统还设置有光伏发电单元004,为海水淡化系统提供电能。

具体地,光伏发电单元004包括:

吸收器16,同用于对脱附单元12中吸水介质直接加热的太阳能光谱调制装置中吸收器16;

第二调制器,包括按照相对吸收器16由近及远方向依次排列的Ag光栅层2101、SiC光栅层2102、MgO光栅层2103及贯穿三者的第三光栅孔2104;

光伏发电单元22,接收第二调制器调制后太阳光辐射发电;

储能单元20:将光伏发电单元22发电储存,在无光照时为海水淡化系统供电。

具体地,第二调制器包括:

MgO光栅层2103;

SiC光栅层2102:形成于MgO光栅层2103的顶部;

Ag光栅层2101:形成于SiC光栅层2102的顶部;

Ag光栅层2101、SiC光栅层2102、MgO光栅层2103均设有贯穿其顶部和底部的通孔,相邻光栅层的通孔连通形成所述第三光栅孔2104。

具体地,第三光栅孔2104设有多个,孔径为4μm~12μm,孔隙率83%-92%。

具体地,第二调制器中MgO光栅层2103、SiC光栅层2102、Ag光栅层2101各层尺寸厚度比例为:1:0.08~200:0.05~200。

具体地,MgO光栅层2103厚度1.5μm~300μm,SiC光栅层2102厚度2.5μm~300μm,Ag光栅层2101厚度1.5μm~300μm。

需要说明的是,SiC光栅层2102中心波长与硅光栅的温度有关,通过吸收器16的热量传递,SiC光栅层2102温度改变,输出光谱中心波长的同时发生改变,MgO光栅层2103与Ag光栅层2101会同时产生局域表面等离子体共振,在光栅谐振腔作用下,产生集中于400nm~600nm的辐射能。

需要说明的是,第二调制器的第三光栅孔2104接收吸收器16第一光栅孔1603区域发出的光辐射,多属于红外辐射,其本身穿透能力远远强于紫外和可见光,因而第三光栅孔2104、第一光栅孔1603不需要光路连接,为了降低吸收器16辐射损失,采用第二调制器与吸收器16抵近设置,二者直接接触并不是必须的要求。

优选地,第二调制器和吸收器16接触区域选择保温设计,进一步降低吸收器16辐射损失。

现有技术中并不存在对太阳辐射具有较好吸收率的同时可以满足晶硅发电所需最优调制频率的调制结构。与现有技术相比,本发明通过设置吸收器+调制器结构,利用吸收器16对太阳光高效吸收,并进一步利用特制调制器将吸收器16发散的辐射转化为400nm~600nm的最利于晶硅发电的太阳光辐射频段,提高了太阳光直接用于晶硅发电的能量利用效率。

优选地,第二调制器还设有导热骨架,由近吸收器一侧中心区域向远吸收器16一侧发散,用于吸收器吸收的太阳光向第二调制器各区域均匀导热发散,避免在高热流密度下光谱调制器快速导热温度均匀,产生热量局部堆积。

具体地,第一调制器、第二调制器中导热骨架材质包含铜、铝中一种或多种。

具体地,用于对脱附单元中吸水介质直接加热的太阳能光谱调制装置及光伏发电单元004还包括聚光器,聚光器用于将太阳光聚焦后投射于太阳能光谱调制装置,提高太阳能光谱调制装置输出功率。

具体地,聚光器可选蝶式或者槽式聚光器,聚光倍数2~50。

具体地,第一调制器17对应聚光器19与吸收器16之间还设有用于调节光照强度的第一屏蔽器18;第二调制器对应聚光器19与吸收器16之间还设有用于调节光照强度的第二屏蔽器24。

具体地,光伏发电单元004还包括用于光伏发电单元22散热的第三冷却器27,第三冷却器27与多级闪蒸模块001的海水进液管路连通,

与现有技术相比,多级闪蒸模块001的海水进液在第三冷却器27内吸收光伏发电单元22以热能散失废热,降低光伏发电单元22温度,一方面,有助于光伏发电单元22保持较好的发电效率;另一方面,有助于对多级闪蒸模块001进行预热,降低系统能耗。

具体地,吸水介质可以是无机锂盐。

优选地,无机锂盐为卤化锂、硫酸锂盐、磷酸锂盐中一种或多种。

优选地,无机锂盐为氯化锂、溴化锂、碘化锂、硫酸锂、磷酸二氢锂中一种或多种。

具体地,结晶模块002包含强制循环蒸发器10和盐水分离装置8;多级闪蒸模块001产生的浓盐水进入强制循环蒸发器10,在强制循环蒸发器10内浓盐水进一步脱水生成结晶盐水;结晶盐水经盐水分离装置8分离获得盐结晶和结晶分离水;结晶分离水回流至强制循环蒸发器10。

具体地,强制循环蒸发器10的进液还包括海水,用于对强制循环蒸发器10内盐水浓度调整,在强制循环蒸发器10内盐水浓度过高时进行稀释。

优选地,吸附单元11、水蒸气冷凝单元15内设有冷凝换热装置,且二者冷凝换热装置连通,冷凝换热装置中的冷却液和强制循环蒸发器10进液经过至少一次换热处理;利用强制循环蒸发器10进液对水蒸气冷凝单元15内水蒸气降温;吸附单元11、水蒸气冷凝单元15内冷凝换热装置的冷却管路连通,冷却液通过热量交换将水蒸气冷凝单元15内热量传递至吸附单元11,为吸水介质吸水过程提供热量。

具体地,冷凝换热装置的冷却液管路和强制循环蒸发器10进液管路经过第一换热器4换热,提高强制循环蒸发器10进液温度,降低强制循环蒸发器10能耗。

具体地,多级闪蒸模块001海水进液和冷凝换热装置中的冷却液经过至少一次换热处理。

具体地,冷凝换热装置的冷却液管路和多级闪蒸模块001海水进液管路经过第二换热器6换热,提高多级闪蒸模块001海水进液温度,降低多级闪蒸模块001能耗。

具体地,蒸汽冷却装置1的冷却液选择多级闪蒸模块001的海水进液,在水蒸气冷凝同时完成对海水进液加热,降低多级闪蒸模块001能耗。

具体地,蒸汽冷却装置1设有多个。

可选地,蒸汽冷却装置1与闪蒸单元2一一对应设置,闪蒸单元2水蒸气经蒸汽冷却装置1冷却后汇流后作为淡水收集。

具体地,闪蒸单元2的水蒸气出口与蒸汽冷却装置1第一入口连接,进入第一换热腔室;多级闪蒸模块001的海水进液管路蒸汽冷却装置1第二入口连接,进入第二换热腔室;第一换热腔室与第二换热腔室不连通,水蒸气与海水进液通过两腔室接触面换热。

另一方面,本发明提供了一种太阳能全频谱吸收器的制备方法,所述吸收器16用于上述海水淡化系统,可以对400nm至800nm太阳光辐射实现80%~95%吸收率,包括以下步骤:

a1:利用化学气相沉积制备具备光触媒层1601、Si光栅层1602的双层复合结构;

a2:利用光刻胶在双层复合结构顶部或底部旋涂,制备具备目标形状模板;

a3:基于模板对双层复合结构干法刻蚀获得具有第一光栅孔1603的吸收器16。

另一方面,本发明提供了一种光调制器的制备方法,所述光调制器用于上述海水淡化系统,可以将上述吸收器16吸收的太阳辐射转化为波长主要为750nm-900nm的辐射,包括以下步骤:

b1:利用化学气相沉积制备具备顺次排列的CrF

b2:利用光刻胶在三层复合结构顶部或底部旋涂,制备具备目标形状模板;

b3:基于模板对三层复合结构干法刻蚀获得具有第二光栅孔1704、导热骨架填充孔的光调制器;

b4:采用高导热材料填充导热骨架填充孔,获得最终产品。

另一方面,本发明提供了一种光调制器的制备方法,所述光调制器用于上述海水淡化系统,可以将上述吸收器16吸收的太阳辐射转化为波长主要为400nm-600nm的辐射,包括以下步骤:

c1:利用化学气相沉积制备具备顺次排列的MgO层、SiC层、Ag层的三层复合结构;

c2:利用光刻胶在三层复合结构顶部或底部旋涂,制备具备目标形状模板;

c3:基于模板对三层复合结构干法刻蚀获得具有第三光栅孔、导热骨架填充孔的光调制器;

c4:采用高导热材料填充导热骨架填充孔,获得最终产品。

具体地,上述化学气相沉积、光刻胶及干法刻蚀均采用现有技术已经公开的方法或产品,本发明不做特别限定。

需要说明的是,导热骨架填充孔相对复合结构顶面和底面倾斜时,采用现有技术中调整干法刻蚀刻蚀角度实现导热骨架填充孔刻蚀成型。

另一方面,本发明提供了一种海水淡化方法,使用上述海水淡化系统,包括以下步骤:

步骤1、使用多级闪蒸模块产生的水蒸气和强制循环模块产生的水蒸气预热多级闪蒸模块的海水进液;

步骤2、采用多级闪蒸单元对预热后的海水多级闪蒸,获得水蒸气和浓缩后的浓盐水;

步骤3、使用强制循环模块产生的水蒸气预热浓缩后的浓盐水并将预热浓缩后的浓盐水输入结晶模块;

步骤4、利用强制循环模块对结晶模块施加负压,使得浓缩后的浓盐水在低于100℃下实现盐水分离。

可以理解的是,上述步骤阐述的是海水淡化系统正常运行阶段,海水淡化系统启动阶段各模块并未产生水蒸气,因而无法发挥预热作用;启动阶段需要借助。

具体地,步骤1中预热多级闪蒸模块的海水进液,包括:

S101:多级闪蒸模块产生的水蒸气通过蒸汽冷却装置和海水进液管路进行热交换实现换热;

S102:吸附单元、水蒸气冷凝单元内设有冷凝换热装置,吸附单元、水蒸气冷凝单元内冷凝换热装置的冷却管路连通,冷却液通过热量交换将水蒸气冷凝单元内热量传递至吸附单元,为吸水介质吸水过程提供热量;

S103:冷凝换热装置的冷却液管路和多级闪蒸模块海水进液管路经过第二换热器6换热,提高多级闪蒸模块海水进液温度,降低多级闪蒸模块能耗。

具体地,步骤1中多级闪蒸模块的海水进液温度预热至90℃~100℃,其原因是:与加热器中循环水的温度相匹配,减小换热温差,减小能量损耗。

具体地,步骤2中浓盐水浓度7%~9%,需要说明的是,海水进液温度预热至90-100℃后,通过闪蒸最多将海水浓缩至7%~9%。

具体地,步骤3中浓盐水温度预热至70℃~90℃,其原因是:与加热器温度相匹配,同时保证强制循环蒸发器具备合适的过热度,既能减少换热

具体地,步骤4中对结晶模块施加负压,包括:

利用强制循环模块产生负压,为结晶模块内部提供负压环境,促进水蒸气向强制循环模块流动。

具体地,强制循环模块通过物理方法产生负压。

具体地,强制循环模块包含真空泵或吸水介质。

优选地,强制循环模块包含吸水介质,通过吸水介质吸收水蒸气产生负压,为结晶模块液面以上提供负压环境;通过对吸水后吸水介质加热,获得再生水蒸气,进一步将水蒸气冷凝获取淡水。

具体地,吸水介质可以是无机锂盐。

优选地,无机锂盐为卤化锂、硫酸锂盐、磷酸锂盐中一种或多种。

优选地,无机锂盐为氯化锂、溴化锂、碘化锂、硫酸锂、磷酸二氢锂中一种或多种。

具体地,吸水介质含水率0.55~0.7后进入脱附单元;脱附单元内烘干至0.45~0.55后进入吸附单元。

具体地,吸水介质用量m

具体地,步骤4中对结晶模块施加负压,包括以下步骤:

S401:吸附单元中吸水介质与结晶模块中水蒸气结合,并产生负压;

S402:完成吸水的吸水介质被强制循环至脱附单元,在加热装置作用下吸水介质完成脱水,生成低含水量再生吸水介质溶液和再生水蒸气;

S403:再生水蒸气进一步进入水蒸气冷凝单元,冷凝回收。

具体地,步骤402中加热装置采用含有废热的固体、液体或气体对吸水介质加热脱水时,采用外部环绕或内置换热器对脱附单元加热。

具体地,步骤402中加热装置采用太阳能光谱调制装置时,可以将太阳辐射经聚光器聚光后,经太阳能光谱调制装置调制处理后获得辐射频率400nm~800nm太阳光,对脱附单元中吸水介质直接加热。

具体地,步骤4中实现盐水分离,包括以下步骤:

S411:多级闪蒸模块产生的浓盐水进入强制循环蒸发器,在强制循环蒸发器内浓盐水进一步脱水生成结晶盐水;

S412:结晶盐水进入盐水分离装置分离获得结晶盐和结晶分离水。

具体地,结晶分离水可以回流至强制循环蒸发器,与现有技术相比,整体生产过程无固体废物和废气排放,实现废气、废水、废固零排放。

具体地,强制循环蒸发器内工作温度为60℃~70℃,真空度19~32kPa。

具体地,上述海水淡化方法还包括利用光伏发电单元发电和对多级闪蒸模块001海水进液预热步骤:

d1:将太阳辐射经聚光器聚光后,聚焦于光伏发电单元发电;

d2:多级闪蒸模块海水进液经第三冷却器对光伏发电单元降温,同时实现海水进液预热。

为了进一步说明本发明进步之处,设置以下实施例和对比例:

实施例1

本实施例公开一种海水淡化系统,如图1所示,包含多级闪蒸模块001、结晶模块002、强制循环模块003;

多级闪蒸模块001包括多个串联的闪蒸单元2,闪蒸单元2输入海水或浓盐水,并输出水蒸气和浓缩的浓盐水;每一级闪蒸单元2输出的浓缩的浓盐水作为下一级闪蒸单元2的输入进水;

浓盐水进入结晶模块002进一步浓缩后获取水蒸气和结晶盐水,水蒸气进入强制循环模块003冷凝获取淡水,结晶盐水经盐水分离,获得盐结晶和结晶分离水;

强制循环模块003产生负压,为结晶模块002内部提供负压环境,促进水蒸气向强制循环模块003流动。

强制循环模块003包括:吸附单元11、脱附单元12、水蒸气冷凝单元15;水蒸气冷凝单元15对真空泵吸入的水蒸气或吸水介质加热分解获得再生水蒸气冷凝获取淡水。

脱附单元12外接有加热装置,通过内置盘管对脱附单元12加热。

强制循环模块003包含吸水介质,通过吸水介质吸收水蒸气产生负压,为结晶模块002液面以上提供负压环境;通过对吸水后吸水介质加热,获得再生水蒸气,进一步将水蒸气冷凝获取淡水。

完成吸水的吸水介质进入脱附单元12的管路和再生吸水介质溶液循环至吸附单元11管路经过一个回热器13换热,提高进入脱附单元12的吸水介质温度,降低外接加热装置能耗。

加热装置热源为化工130℃高温蒸汽;加热装置采用管式换热器对吸水介质内置加热;吸水介质选择溴化锂。

结晶模块002包含强制循环蒸发器10和盐水分离装置8;多级闪蒸模块001产生的浓盐水进入强制循环蒸发器10,在强制循环蒸发器10内浓盐水进一步脱水生成结晶盐水;结晶盐水经盐水分离装置8分离获得盐结晶和结晶分离水;结晶分离水回流至强制循环蒸发器10。

吸附单元11、水蒸气冷凝单元15内设有冷凝换热装置,且二者冷凝换热装置连通,冷凝换热装置中的冷却液和强制循环蒸发器10进液经过一次换热处理。

吸附单元11、水蒸气冷凝单元15内冷凝换热装置的冷却管路连通,冷却液通过热量交换将水蒸气冷凝单元15内热量传递至吸附单元11,为吸水介质吸水过程提供热量。

冷凝换热装置的冷却液管路和强制循环蒸发器10进液管路经过第一换热器4换热,提高强制循环蒸发器10进液温度,降低强制循环蒸发器10能耗。

具体地,多级闪蒸模块001海水进液和冷凝换热装置中的冷却液经过一次换热处理。

闪蒸出的水蒸气和多级闪蒸模块001海水进液进行换热处理。

蒸汽冷却装置1串列设置和闪蒸单元2数量相同。

实施例2

本实施例公开一种海水淡化系统,如图2所示:相比较实施例1加热装置热源改为用于水和含盐水直接加热的太阳能光谱调制装置。

实施例3

本实施例公开一种海水淡化系统,如图2所示:相比较实施例2增加,晶硅光伏发电单元,用于海水淡化系统供电,在脱附单元内设有电加热装置,可以利用储能单元中电能对吸水介质加热脱水。

实施例4

本实施例公开一种海水淡化系统,相比较实施例1强制循环模块003采用真空泵替换。

实施例5

本实施例公开一种用于水和含盐水直接加热的太阳能光谱调制装置,用于实施例2,如图2、图3、图4所示,包括:

吸收器16;吸收器16为双层光栅结构,包括按照光照入射方向依次排列的光触媒层1601、Si光栅层1602及贯穿二者的第一光栅孔1603;

第一调制器17:设置于吸收器16背光一侧,包括按照相对吸收器16由近及远方向依次排列的Ti光栅层1701、SiO

光触媒层1601为TiO

CrF

聚光器19为蝶式聚光器19,聚光倍数10。

第一调制器17还设有导热骨架,由近吸收器16一侧中心区域向远吸收器16一侧发散,用于吸收器16吸收的太阳光向第一调制器17各区域均匀导热发散,避免在高热流密度下光谱调制器快速导热温度均匀,产生热量局部堆积。(说明书附图未示出)

经测量,吸收器16对400nm至800nm太阳光辐射吸收率85%以上,第一调制器17输出辐射在750nm~900nm波长范围的占比为88%以上。

实施例6

本实施例公开一种用于水和含盐水直接加热的太阳能光谱调制装置,如图2、图3、图4所示,包括:

吸收器16;吸收器16为双层光栅结构,包括按照光照入射方向依次排列的光触媒层1601、Si光栅层1602及贯穿二者的第一光栅孔1603;

第一调制器17:设置于吸收器16背光一侧,包括按照相对吸收器16由近及远方向依次排列的Ti光栅层1701、SiO

光触媒层1601为ZnO;吸收器16中Si光栅层1602厚度1.8μm,光触媒层1601厚度2.5μm,第一光栅孔1603的孔径12μm;吸收器16孔隙率92%。

CrF

聚光器19为槽式聚光器19,聚光倍数20。

第一调制器17还设有导热骨架,由近吸收器16一侧中心区域向远吸收器16一侧发散,用于吸收器16吸收的太阳光向第一调制器17各区域均匀导热发散,避免在高热流密度下光谱调制器快速导热温度均匀,产生热量局部堆积。(说明书附图未示出)

经测量,吸收器16对400nm至800nm太阳光辐射吸收率62%,第一调制器17输出辐射在750nm~900nm波长范围的占比为87%。

实施例7

本实施例公开一种用于水和含盐水直接加热的太阳能光谱调制装置,如图2、图3、图4所示,包括:

吸收器16;吸收器16为双层光栅结构,包括按照光照入射方向依次排列的光触媒层1601、Si光栅层1602及贯穿二者的第一光栅孔1603;

第一调制器17:设置于吸收器16背光一侧,包括按照相对吸收器16由近及远方向依次排列的Ti光栅层1701、SiO

光触媒层1601为ZrO

CrF

聚光器19为槽式聚光器19,聚光倍数30。

第一调制器17还设有导热骨架,由近吸收器16一侧中心区域向远吸收器16一侧发散,用于吸收器16吸收的太阳光向第一调制器17各区域均匀导热发散,避免在高热流密度下光谱调制器快速导热温度均匀,产生热量局部堆积。(说明书附图未示出)

经测量,吸收器16对400nm至800nm太阳光辐射吸收率71%,第一调制器17输出辐射在750nm~900nm波长范围的占比为95%。

实施例6、实施例7中光触媒层物质选择ZnO、ZrO

实施例8

本实施例公开一种晶硅光伏发电单元,用于实施例3,如图2、图3、图5所示,包括:

吸收器16;吸收器16为双层光栅结构,包括按照光照入射方向依次排列的光触媒层1601、Si光栅层1602及贯穿二者的第一光栅孔1603;

第二调制器,包括按照相对吸收器16由近及远方向依次排列的Ag光栅层2101、SiC光栅层2102、MgO光栅层2103及贯穿三者的第三光栅孔2104;

光伏发电单元22,选用晶硅光伏组件;

储能单元20:选择蓄电池组。

光触媒层1601为TiO

第三光栅孔2104设有多个,孔径为4μm,孔隙率83%;MgO光栅层2103厚度1.5μm,SiC光栅层2102厚度2.5μm,Ag光栅层2101厚度1.5μm。

还设有聚光器19,选择槽式聚光器19,聚光倍数30。

第二调制器还设有导热骨架,由近吸收器16一侧中心区域向远吸收器16一侧发散,用于吸收器16吸收的太阳光向第二调制器各区域均匀导热发散,避免在高热流密度下光谱调制器快速导热温度均匀,产生热量局部堆积。(说明书附图未示出)

经测量,吸收器16对400nm至800nm太阳光辐射吸收率85%,第二调制器输出辐射在400nm~600nm波长范围的占比为84%。

实施例9

本实施例公开一种晶硅光伏发电单元004,如图2、图3、图5所示,包括:

吸收器16;吸收器16为双层光栅结构,包括按照光照入射方向依次排列的光触媒层1601、Si光栅层1602及贯穿二者的第一光栅孔1603;

第二调制器,包括按照相对吸收器16由近及远方向依次排列的Ag光栅层2101、SiC光栅层2102、MgO光栅层2103及贯穿三者的第三光栅孔2104;

光伏发电单元22,选用晶硅光伏组件;

储能单元20:选择蓄电池组。

光触媒层1601为TiO

第三光栅孔2104设有多个,孔径为12μm,孔隙率83%%;MgO光栅层2103厚度300μm,SiC光栅层2102厚度300μm,Ag光栅层2101厚度300μm。

还设有聚光器19,选择槽式聚光器19,聚光倍数10。

第二调制器还设有导热骨架,由近吸收器16一侧中心区域向远吸收器16一侧发散,用于吸收器16吸收的太阳光向第二调制器各区域均匀导热发散,避免在高热流密度下光谱调制器快速导热温度均匀,产生热量局部堆积。(说明书附图未示出)

经测量,吸收器16对400nm至800nm太阳光辐射吸收率88%,第二调制器输出辐射在400nm~600nm波长范围的占比为87%。

实施例10

本实施例公开一种晶硅光伏发电单元004,如图2、图3、图5所示,包括:

吸收器16;吸收器16为双层光栅结构,包括按照光照入射方向依次排列的光触媒层1601、Si光栅层1602及贯穿二者的第一光栅孔1603;

第二调制器,包括按照相对吸收器16由近及远方向依次排列的Ag光栅层2101、SiC光栅层2102、MgO光栅层2103及贯穿三者的第三光栅孔2104。

光触媒层1601为TiO

第三光栅孔2104设有多个,孔径为8μm,孔隙率90%;MgO光栅层2103厚度200μm,SiC光栅层2102厚度200μm,Ag光栅层2101厚度180μm。

还设有聚光器19,选择槽式聚光器19,聚光倍数20。

第二调制器还设有导热骨架,由近吸收器16一侧中心区域向远吸收器16一侧发散,用于吸收器16吸收的太阳光向第二调制器各区域均匀导热发散,避免在高热流密度下光谱调制器快速导热温度均匀,产生热量局部堆积。(说明书附图未示出)

经测量吸收器16对400nm至800nm太阳光辐射吸收率92%,第二调制器输出辐射在400nm~600nm波长范围的占比为93%。

实施例5-10中吸收器吸收率测试采用单位面积太阳辐射能量去除吸收器光照面反射能量的方式计算;第一调制器、第二调制器输出辐射波长范围使用频谱仪测量。

结论:

实施例5-10制备吸收器对400nm至800nm太阳光辐射吸收率为62%~92%,其中TiO

第一调制器输出辐射在750nm~900nm波长范围的占比为87%~95%;

第二调制器输出辐射在400nm~600nm波长范围的占比为84%~93%。

实施例11

本实施例公开一种海水淡化方法,使用实施例1所述海水淡化系统,如图1所示,包括以下步骤:

海水经由各级蒸汽冷却装置1预热后,进入第二换热器6加热至100℃,随后进入多级闪蒸单元2,浓缩至浓度7%后,进入第一换热器4加热至90℃,进入强制循环蒸发器10(强制循环蒸发器10的工作温度为70℃),强制浓缩后的浓盐水和盐颗粒进入盐水分离装置8进行分离,浓盐水在盐水泵7作用下与末级闪蒸单元2流出的盐水在第一换热器4前进行混合,充分利用强制循环蒸发器10流出盐水的余热。

各级闪蒸单元2产生的蒸汽进入蒸汽冷却装置1进行冷凝,同时对进入的海水进行逐级余热,最后经由产品水泵5汇集。

强制循环蒸发器10产生的蒸汽,进入吸附单元11与溴化锂浓溶液进行混合,其产生的真空效应可以维持强制循环蒸发器10所需的真空环境。稀释后的溴化锂溶液经由回热器13进入脱附单元12,脱附单元12通入130℃蒸汽源,对溴化锂溶液进行除湿,所产生的溴化锂浓溶液在吸水介质泵14作用下,经由回热器13进入吸附单元11与强制循环蒸发器10产生的蒸汽进行混合,所产生的蒸汽进入水蒸气冷凝单元15凝结成产品水

循环水系统在循环水泵9作用下,将水蒸气冷凝单元15中吸收蒸汽的热量后进入第二换热器6中对经过蒸汽冷却装置预热后的海水进行加热,随后进入第一换热器4加热即将进入强制循环蒸发器10的浓盐水,之后循环水进入吸附单元11,为溴化锂吸收过程提供热量,之后循环水进入水蒸气冷凝单元15完成一个循环海水经由各级蒸汽冷却装置1预热后,进入第二换热器6二次预热。

实施例12

本实施例公开一种海水淡化方法,使用实施例2所述海水淡化系统,如图2所示,相对实施例11区别在于,包括以下步骤:

将实施例11脱附单元12通入130℃蒸汽源,对溴化锂溶液进行除湿,替换为利用实施例1的太阳能光谱调制装置将太阳光辐射调制处理后获得波长400nm~800nm辐射对溴化锂溶液直接加热。

实施例13

本实施例公开一种海水淡化方法,使用实施例3所述海水淡化系统,相对实施例12区别在于,还包括以下步骤:

利用实施例8的光伏发电单元发电、储电并对脱附单元电加热脱水。

对比例1

和实施例5相比不设置用于对吸水介质直接加热的调制装置,利用聚光器聚光后直接照射脱附单元的吸水介质,其余同实施例5。

对比例2

和实施例8相比光伏发电单元不设置吸收器和第二调制器,利用聚光器聚光后直接照射光伏发电单元,其余同实施例8。

对比例3

和实施例5相比第一光栅孔孔径设置为15μm,其余同实施例5,经测量吸收器对400nm至800nm太阳光辐射吸收率76%。

对比例4

和实施例5相比第一光栅孔孔径设置为2μm,其余同实施例5,经测量吸收器对400nm至800nm太阳光辐射吸收率69%。

对比实施例5、对比例3和对比例4可知,第一光栅孔孔径设置过大或过小均会导致吸收器对400nm至800nm太阳光辐射吸收率的下降。

对比例5

和实施例5相比第二光栅孔孔径设置为15μm,其余同实施例5,第一调制器输出辐射在750nm~900nm的辐射能占比84%。

对比例6

和实施例5相比第二光栅孔孔径设置为2μm,其余同实施例5,第一调制器输出辐射在750nm~900nm的辐射能占比79%。

对比实施例5、对比例5和对比例6可知,第二光栅孔孔径设置过大或过小均会导致第一调制器输出辐射在750nm~900nm的辐射能占比的下降。

对比例7

和实施例8相比第三光栅孔孔径设置为15μm,其余同实施例8,第二调制器在400nm~600nm的辐射能占比75%。

对比例8

和实施例8相比第三光栅孔孔径设置为2μm,其余同实施例8,第二调制器在400nm~600nm的辐射能占比83%。

对比实施例8、对比例7和对比例8可知,第三光栅孔孔径设置过大或过小均会导致第二调制器输出辐射在400nm~600nm的辐射能占比的下降;且第三光栅孔孔径过小会增大制造难度,经济性较差。

实验例1

将实施例5与对比例1采用实施例2所述海水淡化系统及实施例12所述运行方法测量1m

试验结论:对比实施例5与对比例1可知,第一调制器的加入可以显著提高太阳光直接加热吸水介质的加热效率。

实验例2

将实施例8与对比例2采用实施例3所述海水淡化系统及实施例13所述运行方法测量0.25m

试验结论:

对比实施例8与对比例2可知,第二调制器的加入可以显著提高晶硅光伏组件的发电效率。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术分类

06120116309842