真空管集热的太阳能海水淡化系统性能研究

发布时间：2023-04-21 00:06

　　传统海水淡化技术虽然可以解决淡水短缺的问题,但是消耗大量化石燃料,也带来了气候变暖、酸雨等环境问题。淡水资源紧缺、能源枯竭和环境问题日益严峻,使得很多研究人员重视可再生能源海水淡化技术。本文回顾了国内外可再生能源海水淡化技术的文献,指出了各种可再生能源与海水淡化技术结合的优势所在,以太阳能热法海水淡化技术作为研究重点,分别对各种太阳能集热器、太阳能热法海水淡化技术在用途、地域、规模、技术和成本等方面进行详细的论述；并选择真空管集热器太阳能多效蒸发海水淡化系统作为研究对象进行相关热力和经济性能分析。 本文基于能量和质量平衡方程,建立了真空管集热的太阳能多效蒸发海水淡化物理数学和经济模型,其中包括真空管集热器数学模型、储热水箱数学模型、闪蒸发生器数学模型、电辅／冷却系统数学模型和低温多效蒸发海水淡化系统模型；同时建立淡水成本计算模型,以上模型的建立和求解均在MATLAB软件工作环境中完成。 系统集热面积、集热器出口水温、首效加热蒸汽温度和多效蒸发效数一定的情况下,当集热器的负荷由“谷值”递增到“峰值”过程中,淡水产量增加,但是淡水成本先增加后减小,存在一个最优值。 在设计负荷条件下,集热器...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 太阳能海水淡化的研究背景与意义
    1.2 太阳能海水淡化的应用发展
    1.3 太阳能海水淡化方法
        1.3.1 被动式太阳能蒸馏器
        1.3.2 多级闪蒸太阳能海水淡化系统
        1.3.3 多效蒸发太阳能海水淡化系统
        1.3.4 机械压缩太阳能海水淡化系统
        1.3.5 增湿去湿太阳能海水淡化系统
    1.4 太阳能海水淡化技术研究进展
        1.4.1 全太阳能海水淡化和部分太阳能海水淡化
        1.4.2 太阳能海水淡化技术
    1.5 太阳能集热系统
        1.5.1 太阳能集热器
        1.5.2 太阳池
    1.6 太阳能海水淡化技术制水成本
        1.6.1 太阳能海水淡化制水技术制水成本比较
        1.6.2 降低太阳能海水淡化技术制水成本的方向
    1.7 本文研究内容
2 太阳能海水淡化系统物理、数学模型及求解
    2.1 太阳能海水淡化系统
    2.2 太阳能海水淡化系统数学模型
        2.2.1 太阳能海水淡化系统的设计负荷
        2.2.2 真空管集热器数学模型
        2.2.3 闪蒸发生器数学模型
        2.2.4 储热水箱数学模型
        2.2.5 低温多效蒸发海水淡化数学模型
        2.2.6 电辅/冷却系统数学模型
    2.3 太阳能海水淡化系统数学模型求解与程序框图
    2.4 本章小结
3 太阳能海水淡化系统经济性计算模型
    3.1 投资成本
        3.1.1 真空管集热器成本
        3.1.2 蒸发器成本
        3.1.3 冷凝器与预热器成本
        3.1.4 储热水箱成本
        3.1.5 闪蒸发生器成本
        3.1.6 泵的投资成本
        3.1.7 冷却系统成本
        3.1.8 土地成本
        3.1.9 土建安装及辅助设施费用
    3.2 运行成本
        3.2.1 泵的运行成本
        3.2.2 人员成本
        3.2.3 药剂成本
        3.2.4 电辅成本
    3.3 全年淡水成本
    3.4 本章小结
4 太阳能海水淡化系统性能与成本分析
    4.1 真空管集热器性能
    4.2 太阳能海水淡化系统热力性能与成本分析
        4.2.1 设计负荷下集热器和多效蒸发系统流量、温度分析
        4.2.2 设计负荷下太阳能海水淡化系统热力经济性能
    4.3 太阳能海水淡化系统成本构成与敏感性分析
        4.3.1 太阳能海水淡化系统成本构成
        4.3.2 太阳能海水淡化系统成本敏感性分析
    4.4 本章小结
5. 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3795437