一种太阳能热驱动的吸收式制冷增湿除湿海水淡化系统

本发明涉及海水淡化，特别是一种太阳能热驱动的吸收式制冷增湿除湿海水淡化系统。

背景技术：

1、常规的热法海水淡化技术，如多级闪蒸、低温多效蒸馏等，均适用于大、中规模的淡水供应，对于小型用水单位的适用性不足：①海水淡化需要消耗大量的能源，通常需要选址于电、蒸汽或余热资源比较丰富的大型化工厂或电厂附近；②大型海水淡化系统的建设、维护和运营都需要大量的人力物力，投资成本高，系统复杂，操作及运维过程繁琐，难以适用于小型、分散型用水单位。

2、因此，增湿除湿海水淡化系统能够在海水淡化小型化应用中脱颖而出，它具有结构简单、规模灵活、运行条件要求低等特点。目前已有蒸汽压缩制冷循环的增湿除湿海水淡化方案如图1所示，包括蒸发器a1、压缩机a2、冷凝器a3、节流阀a4、预冷器a5、海水泵a6、增湿器a7、海水喷淋泵a8、循环风机a9。此系统是将蒸汽压缩式制冷循环与增湿除湿海水淡化流程进行耦合，采用蒸汽压缩式制冷循环为增湿除湿海水淡化流程提供热量和冷量，实现制取淡水的过程。蒸汽压缩制冷循环的增湿除湿海水淡化方案，需要耗费电能制取淡水，一方面不符合“双碳”形势下节能减排的要求，另一方面难以适用于电力供应不足的应用场景，如偏远海岛、远洋船舶等场景。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服以上技术缺陷，提出一种太阳能热驱动的吸收式制冷增湿除湿海水淡化系统，将增湿除湿原理和太阳能吸收式制冷技术的优点，应用于海水淡化系统中，提高海水淡化系统在资源和能源条件有限的小型、分散型用水单位的适用性。

2、本发明为实现其技术目的所采取的技术方案是：一种太阳能热驱动的吸收式制冷增湿除湿海水淡化系统，包括海水流动系统、空气循环系统，还包括吸收式制冷循环系统、太阳能集热循环系统，

3、所述吸收式制冷循环系统包括吸收器，所述吸收器一侧连通蒸发器，另一侧连通溶液节流阀，在所述吸收器下方还设有溶液泵，所述溶液泵与溶液节流阀均连接有溶液热交换器，在所述溶液热交换器上方连接有发生器，所述发生器连接有冷凝器，所述冷凝器通过制冷剂节流阀连接蒸发器；

4、所述太阳能集热循环系统包括太阳能集热器、保温水箱，所述太阳能集热器与保温水箱之间连接有第一载热工质泵、阀门，在所述保温水箱上还设有电加热器，所述保温水箱通过第二载热工质泵、阀门，连通发生器；

5、所述空气循环系统包括循环风机，所述循环风机连接有增湿器，所述增湿器连接有预冷器，所述预冷器连接蒸发器；

6、所述海水流动系统包括海水泵，所述海水泵连接预冷器，所述预冷器连接冷凝器，所述冷凝器连接增湿器，所述增湿器连接有海水喷淋泵；

7、优选的，所述吸收式制冷循环系统通过发生器与所述太阳能集热循环系统耦合。

8、优选的，所述吸收式制冷循环系统通过冷凝器、吸收器与所述海水流动系统耦合，所述吸收式制冷循环系统通过蒸发器与所述空气循环系统耦合。

9、优选的，所述空气循环系统通过预冷器、增湿器与所述海水流动系统耦合。

10、本发明的有益效果是：

11、(1)本发明采用的增湿除湿海水淡化原理是以循环空气作为水的载体，通过用海水或苦咸水对空气进行增湿和除湿来制得淡水，产生的淡水水质安全，无需增压和真空设备，运行安全可靠，适用于小规模制取淡水。

12、(2)本发明又采用了太阳能吸收式制冷技术与增湿除湿海水淡化技术相耦合，太阳能吸收式制冷技术为空气循环系统的增湿和除湿提供所需的热量和冷量，系统几乎不需要电能，对于能源的依赖性较低，因而系统灵活性高，有利于海水淡化系统的分布式和小型化发展。

13、(3)吸收式制冷循环系统的蒸发器、冷凝器、吸收器的冷量与热量，均能够在增湿除湿海水淡化系统的海水循环和空气循环系统中获得有效利用，相比于常规的热法海水淡化系统，本发明能够提高太阳能利用率，提高系统的产水量与造水比，从而提高海水淡化效率。

技术特征：

1.一种太阳能热驱动的吸收式制冷增湿除湿海水淡化系统，包括海水流动系统、空气循环系统，其特征在于：还包括吸收式制冷循环系统、太阳能集热循环系统，

2.根据权利要求1所述的太阳能热驱动的吸收式制冷增湿除湿海水淡化系统，其特征在于：所述吸收式制冷循环系统通过发生器与所述太阳能集热循环系统耦合。

3.根据权利要求1所述的太阳能热驱动的吸收式制冷增湿除湿海水淡化系统，其特征在于：所述吸收式制冷循环系统通过冷凝器、吸收器与所述海水流动系统耦合，所述吸收式制冷循环系统通过蒸发器与所述空气循环系统耦合。

4.根据权利要求1所述的太阳能热驱动的吸收式制冷增湿除湿海水淡化系统，其特征在于：所述空气循环系统通过预冷器、增湿器与所述海水流动系统耦合。

技术总结本发明公开了一种太阳能热驱动的吸收式制冷增湿除湿海水淡化系统，包括海水流动系统、空气循环系统，还包括吸收式制冷循环系统、太阳能集热循环系统。本发明的有益效果是：(1)以循环空气作为水的载体，通过用海水或苦咸水对空气进行增湿和除湿来制得淡水，水质安全，运行安全可靠，适用于小规模制取淡水。(2)采用了太阳能吸收式制冷技术与增湿除湿海水淡化技术相耦合，对于能源的依赖性较低，系统灵活性高，有利于海水淡化系统的分布式和小型化发展。(3)吸收式制冷循环系统的蒸发器、冷凝器、吸收器的冷量与热量，均能够在海水流动和空气循环系统中获得有效利用，提高系统的产水量与造水比，提高海水淡化效率。技术研发人员：周赛,暴琳恺,王杰,董倚辰,高明志,段成富,张金翠受保护的技术使用者：青岛大学技术研发日：技术公布日：2024/11/18