一種太陽能海水淡化廠的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的一種太陽能海水淡化廠，由碟式斯特林太陽能發(fā)電系統(tǒng)、斯特林熱泵海水淡化系統(tǒng)、海水供給系統(tǒng)、淡水輸運(yùn)系統(tǒng)、海鹽貯運(yùn)系統(tǒng)、輸電配電系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)組成。太陽能首先由蓄熱式太陽能斯特林發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，依靠電能?qū)動(dòng)斯特林熱泵同時(shí)加熱蒸發(fā)海水和冷凝水蒸汽，從而將海水分離成淡水和海鹽。因?yàn)榈剿固亓痔柲馨l(fā)電系統(tǒng)熱機(jī)效率高，斯特林熱泵制熱系數(shù)大，兩者組合在一起，優(yōu)勢(shì)疊加，使其海水資源利用率高、淡水產(chǎn)量高水質(zhì)好、沒有任何排放、生產(chǎn)成本低。輸電配電系統(tǒng)與外部電網(wǎng)相連，在太陽光照不足時(shí)，從外部電網(wǎng)取電補(bǔ)充，保證海水淡化正常進(jìn)行。
【專利說明】一種太陽能海水淡化廠
所屬【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種海水淡化廠，具體為一種太陽能海水淡化廠。
【背景技術(shù)】
[0002]海水淡化是人類幾百年來的夢(mèng)想。面對(duì)水儲(chǔ)量巨大的海洋，水源危機(jī)卻越來越嚴(yán)重地威脅著人類生存。因此，消除水源危機(jī)的最終辦法就是從海洋中獲取淡水。為此，人類從最古老的蒸餾法到太陽能蒸餾法，直至近代發(fā)明的反滲透法，經(jīng)歷了漫長的探索過程，至今仍沒有找到低成本、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、無環(huán)境污染的海水淡化法。太陽能蒸餾法的應(yīng)用已經(jīng)有了近150年的歷史，至今仍被廣泛采用。由于太陽能蒸餾法不消耗常規(guī)能源、安全環(huán)保、淡水純度高等優(yōu)點(diǎn)而越來越受到重視。
[0003]但是，現(xiàn)有的太陽能蒸餾法都是太陽光直接照射海水產(chǎn)生蒸汽并冷凝生產(chǎn)淡水，能效極低。如果通過其他的太陽能利用途徑能提高能效、生產(chǎn)更多的淡水，人類從海洋中廉價(jià)獲取淡水的夢(mèng)想就會(huì)實(shí)現(xiàn)。利用碟式斯特林太陽能發(fā)電機(jī)將太陽能高效轉(zhuǎn)變成電能，再利用斯特林熱泵將電能轉(zhuǎn)變成更多熱量用于淡化海水的技術(shù)方案完全可以實(shí)現(xiàn)獲取廉價(jià)淡水的夢(mèng)想。
[0004]斯特林發(fā)電機(jī)熱量流入端和熱量流出端溫度差越大，熱機(jī)效率越高。能充分利用碟式系統(tǒng)集熱溫度高的優(yōu)勢(shì)，相同集熱面積發(fā)出更多電。淡化海水蒸發(fā)和冷凝所需溫差小，斯特林熱泵能將更多的熱量 從熱量流入端輸送到熱量流出端加熱海水，制熱系數(shù)大。兩者優(yōu)勢(shì)疊加，熱效能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于太陽光直接加熱海水太陽能蒸餾法，必將大幅度降低海水淡化成本。而現(xiàn)有碟式斯特林太陽能發(fā)電技術(shù)和斯特林熱泵技術(shù)足以支撐該技術(shù)方案成功實(shí)施。中國專利一種蓄熱式太陽能斯特林發(fā)電機(jī)(201310261858.9)是碟式斯特林太陽能發(fā)電的關(guān)鍵技術(shù)；中國專利一種斯特林熱泵海水淡化裝置(201310330716.3)是海水淡化的高效設(shè)備。以這兩項(xiàng)中國專利技術(shù)為核心，配置自動(dòng)控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)太陽能發(fā)電和海水淡化運(yùn)行，配置輸電配電系統(tǒng)合理分配電力，配置海水供給系統(tǒng)、淡水輸運(yùn)系統(tǒng)、海鹽貯運(yùn)系統(tǒng)確保生產(chǎn)連續(xù)進(jìn)行，就是一種太陽能海水淡化廠。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是利用碟式斯特林太陽能發(fā)電機(jī)發(fā)電，利用斯特林熱泵海水淡化裝置加熱海水、冷凝淡水，各系統(tǒng)配合，將海水分離成淡水和鹽。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案是:其結(jié)構(gòu)包括碟式斯特林太陽能發(fā)電系統(tǒng)、斯特林熱泵海水淡化系統(tǒng)、海水供給系統(tǒng)、淡水輸運(yùn)系統(tǒng)、海鹽貯運(yùn)系統(tǒng)、輸電配電系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)。其特征在于:所述太陽能海水淡化廠建在海灘上或海面上及鹽湖邊。多臺(tái)碟式斯特林太陽能發(fā)電機(jī)按規(guī)定間距排列，構(gòu)成碟式斯特林太陽能發(fā)電系統(tǒng)；多臺(tái)斯特林熱泵海水淡化裝置合理布置，構(gòu)成斯特林熱泵海水淡化系統(tǒng)；配置將海水供給每臺(tái)斯特林熱泵海水淡化裝置的水泵和輸水管，構(gòu)成海水供給系統(tǒng)；配置將每臺(tái)斯特林熱泵海水淡化裝置所產(chǎn)淡水輸運(yùn)出廠的水泵和輸水管，構(gòu)成淡水輸運(yùn)系統(tǒng)；配置貯運(yùn)每臺(tái)斯特林熱泵海水淡化裝置所產(chǎn)海鹽的運(yùn)輸工具和倉庫，構(gòu)成海鹽貯運(yùn)系統(tǒng)。設(shè)置一個(gè)輸電配電中心和一個(gè)自動(dòng)控制中心。海水供給系統(tǒng)和淡水輸運(yùn)系統(tǒng)的水泵電動(dòng)機(jī)由輸電線連接輸電配電中心、并由信號(hào)傳輸線連接自動(dòng)控制中心。每臺(tái)碟式斯特林太陽能發(fā)電機(jī)都由輸電線連接輸電配電中心，每臺(tái)碟式斯特林太陽能發(fā)電機(jī)的控制系統(tǒng)都由信號(hào)傳輸線連接自動(dòng)控制中心。每臺(tái)斯特林熱泵海水淡化裝置的電動(dòng)機(jī)都由輸電線連接輸電配電中心，每臺(tái)斯特林熱泵海水淡化裝置的控制系統(tǒng)都由信號(hào)傳輸線連接自動(dòng)控制中心。輸電配電中心和所有輸電線構(gòu)成輸電配電系統(tǒng)。自動(dòng)控制中心和所有信號(hào)傳輸線構(gòu)成自動(dòng)控制系統(tǒng)。輸電配電系統(tǒng)經(jīng)輸電線與太陽能海水淡化廠外部電網(wǎng)連接。
[0007]所述碟式斯特林太陽能發(fā)電系統(tǒng)采用中國專利一種蓄熱式太陽能斯特林發(fā)電機(jī)。
[0008]所述斯特林熱泵海水淡化系統(tǒng)采用中國專利一種斯特林熱泵海水淡化裝置。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:一是海水分離成淡水和海鹽，沒有任何排放，海水資源利用率高；二是斯特林太陽能發(fā)電機(jī)熱機(jī)效率高，斯特林熱泵加熱能效高，太陽能綜合利用率相應(yīng)也高；三是輸電配電系統(tǒng)與外部電網(wǎng)連接，在太陽光充足的時(shí)候，多余電力可外送，在太陽光不足的時(shí)候，可輸入電力保證海水淡化，提高運(yùn)行效益；四是關(guān)鍵設(shè)備斯特林太陽能發(fā)電機(jī)和斯特林熱泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，量產(chǎn)成本低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
[0011]圖1是本發(fā)明供電線路方框圖。
[0012]圖1中，方框代表太陽光或太陽能海水淡化廠的各系統(tǒng)，方框連線代表輸電線，方框連線箭頭方向代表太陽能或電力輸送方向。
【具體實(shí)施方式】
[0013]本實(shí)施例是用20臺(tái)功率為25KW的碟式斯特林太陽能發(fā)電機(jī)構(gòu)成碟式斯特林太陽能發(fā)電系統(tǒng)，總功率為500KW。將400KW用于斯特林熱泵海水淡化系統(tǒng)制熱，IOOKff作其他用途，配置2臺(tái)電動(dòng)機(jī)功率為200KW的斯特林熱泵海水淡化裝置構(gòu)成斯特林熱泵海水淡化系統(tǒng)。配置將海水供給該2臺(tái)斯特林熱泵海水淡化裝置的水泵和輸水管，構(gòu)成海水供給系統(tǒng)。配置將該2臺(tái)斯特林熱泵海水淡化裝置所產(chǎn)淡水輸運(yùn)出廠的水泵和輸水管，構(gòu)成淡水輸運(yùn)系統(tǒng)。配置貯運(yùn)該2臺(tái)斯特林熱泵海水淡化裝置所產(chǎn)海鹽的運(yùn)輸工具和倉庫，構(gòu)成海鹽貯運(yùn)系統(tǒng)。設(shè)置一個(gè)輸電配電中心和一個(gè)自動(dòng)控制中心。海水供給系統(tǒng)和淡水輸運(yùn)系統(tǒng)的水泵電動(dòng)機(jī)由輸電線連接輸電配電中心、并由信號(hào)傳輸線連接自動(dòng)控制中心。每臺(tái)碟式斯特林太陽能發(fā)電 機(jī)都由輸電線連接輸電配電中心，每臺(tái)碟式斯特林太陽能發(fā)電機(jī)的控制系統(tǒng)都由信號(hào)傳輸線連接自動(dòng)控制中心。每臺(tái)斯特林熱泵海水淡化裝置的電動(dòng)機(jī)都由輸電線連接輸電配電中心，每臺(tái)斯特林熱泵海水淡化裝置的控制系統(tǒng)都由信號(hào)傳輸線連接自動(dòng)控制中心。輸電配電中心和所有輸電線構(gòu)成輸電配電系統(tǒng)。自動(dòng)控制中心和所有信號(hào)傳輸線構(gòu)成自動(dòng)控制系統(tǒng)。圖1是供電線路方框圖，輸電配電系統(tǒng)將來自碟式斯特林太陽能發(fā)電系統(tǒng)的電力，按圖中箭頭方向輸送到各系統(tǒng)。自動(dòng)控制系統(tǒng)通過設(shè)定調(diào)整各系統(tǒng)工作狀態(tài)保證該太陽能海水淡化廠正常運(yùn)行。輸電配電系統(tǒng)經(jīng)輸電線與太陽能海水淡化廠外部電網(wǎng)連接。[0014]本發(fā)明的工作過程是:自動(dòng)控制中心向處于蓄熱保溫狀態(tài)的碟式斯特林太陽能發(fā)電機(jī)發(fā)出啟動(dòng)指令，碟式斯特林太陽能發(fā)電機(jī)起動(dòng)并向輸電配電中心供電。自動(dòng)控制中心緊接著向海水供給系統(tǒng)發(fā)出供水指令，向斯特林熱泵海水淡化裝置發(fā)出啟動(dòng)指令，斯特林熱泵海水淡化裝置開始工作。自動(dòng)控制中心隨后指令淡水輸運(yùn)系統(tǒng)、海鹽貯運(yùn)系統(tǒng)進(jìn)入工作狀態(tài)，將淡水和海鹽運(yùn)出。自動(dòng)控制中心向處于工作狀態(tài)的碟式斯特林太陽能發(fā)電機(jī)發(fā)出停止工作指令，碟式斯特林太陽能發(fā)電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)入蓄熱保溫狀態(tài)。海水供給系統(tǒng)、淡水輸運(yùn)系統(tǒng)、海鹽貯運(yùn)系統(tǒng)也停止運(yùn)行。太陽光照不足的時(shí)候，可以從太陽能海水淡化廠外部電網(wǎng)取電補(bǔ)充， 保證海水淡化正常進(jìn)行。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽能海水淡化廠，包括碟式斯特林太陽能發(fā)電系統(tǒng)、斯特林熱泵海水淡化系統(tǒng)、海水供給系統(tǒng)、淡水輸運(yùn)系統(tǒng)、海鹽貯運(yùn)系統(tǒng)、輸電配電系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述太陽能海水淡化廠建在海灘上或海面上及鹽湖邊，多臺(tái)碟式斯特林太陽能發(fā)電機(jī)按規(guī)定間距排列，構(gòu)成碟式斯特林太陽能發(fā)電系統(tǒng)，多臺(tái)斯特林熱泵海水淡化裝置合理布置，構(gòu)成斯特林熱泵海水淡化系統(tǒng)，配置將海水供給每臺(tái)斯特林熱泵海水淡化裝置的水泵和輸水管，構(gòu)成海水供給系統(tǒng)，配置將每臺(tái)斯特林熱泵海水淡化裝置所產(chǎn)淡水輸運(yùn)出廠的水泵和輸水管，構(gòu)成淡水輸運(yùn)系統(tǒng)，配置貯運(yùn)每臺(tái)斯特林熱泵海水淡化裝置所產(chǎn)海鹽的運(yùn)輸工具和倉庫，構(gòu)成海鹽貯運(yùn)系統(tǒng)，設(shè)置一個(gè)輸電配電中心和一個(gè)自動(dòng)控制中心，海水供給系統(tǒng)和淡水輸運(yùn)系統(tǒng)的水泵電動(dòng)機(jī)由輸電線連接輸電配電中心、并由信號(hào)傳輸線連接自動(dòng)控制中心，每臺(tái)碟式斯特林太陽能發(fā)電機(jī)都由輸電線連接輸電配電中心，每臺(tái)碟式斯特林太陽能發(fā)電機(jī)的控制系統(tǒng)都由信號(hào)傳輸線連接自動(dòng)控制中心，每臺(tái)斯特林熱泵海水淡化裝置的電動(dòng)機(jī)都由輸電線連接輸電配電中心，每臺(tái)斯特林熱泵海水淡化裝置的控制系統(tǒng)都由信號(hào)傳輸線連接自動(dòng)控制中心，輸電配電中心和所有輸電線構(gòu)成輸電配電系統(tǒng)，自動(dòng)控制中心和所有信號(hào)傳輸線構(gòu)成自動(dòng)控制系統(tǒng)，輸電配電系統(tǒng)經(jīng)輸電線與太陽能海水淡化廠外部電網(wǎng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能海水淡化廠，其特征在于:所述碟式斯特林太陽能發(fā)電系統(tǒng)采用中國專利一種蓄熱式太陽能斯特林發(fā)電機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能海水淡化廠，其特征在于:所述斯特林熱泵海水淡化系統(tǒng)采用中國專利一種斯特林熱泵海水淡化裝置。
【文檔編號(hào)】C02F103/08GK103964527SQ201410210314
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月15日
【發(fā)明者】孔令斌 申請(qǐng)人:孔令斌