【硕士论文】结合太阳能空气集热器和热管集热器的太阳能海水淡化系统的实验研究.pdf

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1、江苏大学硕士学位论文摘要随着社会的发展，人类对于淡水的需求量越来越大。由于生态环境破坏所造成的水污染、水土流失、土地荒漠化，使得世界上许多国家和地区都面临水资源危机，而中国更是首当其冲。如何解决人类的水资源短缺，是全球目前急需解决的难题。太阳能海水淡化是解决人类缺水的有效方法。论文首先介绍了太阳能海水淡化的基本原理和发展现状，然后提出将太阳能空气集热器和热管集热器与海水淡化装置相结合，利用热空气增湿／除湿来实现海水淡化的实验方案。在此基础上，结合太阳能空气集热器，对海水淡化装置的蒸发部分进行了实验，对蒸发器

2、进行了改进，最后结合整体太阳能海水淡化系统进行了实验。论文具体包括以下四方面内容：1、提出了将太阳能空气集热器和热管集热器结合的太阳能海水淡化装置的设计方案，并对太阳能海水淡化系统的各个部件进行了设计计算。2、设计了圆管式和扁管式两种形式的蒸发器，并利用电吹风模拟空气集热器对两种形式的蒸发器进行实验测试，测量了影响蒸发量的主要因素。3、结合太阳能空气集热器和热管集热器，对增湿／除湿太阳能海水淡化系统进行实验，测量了冷凝量，计算了系统的产水率和热力学效率。4、对蒸发器进行了改进，使热空气分多路进入蒸发器，空气

3、加湿后进入冷凝器。将改进后的蒸发器结合整体海水淡化系统系统进行了实验，测量了冷凝量，计算了系统的产水率和热力学效率。实验结果表明，在利用3m2太阳能空气集热器和1．5m2热管集热器的条件下，冬季时改进后的海水淡化系统最大冷凝量为6239／h，系统的产水率和热力学效率分别为6．43x10‘5kgacJ和13．07％。研究发现，影响太阳能海水淡化系统冷凝量的主要因素是蒸发量。为了增加系统的蒸发量，关键是提高蒸发器的运行温度。可以通过增加热管集热器数量、增大空气集热器面积或采用聚光集热器等来提高水温和空气温度，从

4、而实现太阳能海水淡化实用化的目的。关键词：太阳能空气集热器，海水淡化，增湿／除湿，热管，热效率江苏大学硕士学位论文ABSTRACTWithrapideconomicandsocialdevelopments，thedemandfordrinkingwateriseverincreasing．Duetoseriouswaterpollution,lossesofwaterandsoil，anddesertificationofland，manycountriesareshortoffreshwater．Sol

5、ardesalinationisoneoftheeffectivemethodstosolvethefreshwatershortageofthemankind．Inthisthesis，thebasicprincipleandcurrentsituationofseawaterdesalinationareintroduced．BasedOnhumidification—dehumidificationandcyclebyusingsolaraircollectorandheatpipecollector

6、,asolardesalinationunitisdesigned，andthecorrespondingexperimentsarecarriedout．Atlast，anexperimentcombiningwiththewholesolarseawaterdesalinationsystemisconducted．Thepaperisdividedintofourparts：1．Anewtypeofsolardesalinationunitisdesignedwhosehotsourcecomesfr

7、ombothsolarheatcollectorandsolaraircollector．Thedetailsofthearepipesystemdesignedandcalculated．2．Twokindsofevaporatoraredesigned：tubularandfiat-tubeevaporator．Theairblowerisusedtosimulatethesolaraircollectorintheexperimentforthetwokindsofevaporator．3．Combi

8、ned、析ththesolaraircollectorandheatpipecollector,anexperimentfortheseawaterdesalinationsystemexperimentismade，theamountofcondensationismeasuredandthesystem'swaterproductionrateandthermodynamicefficiencyarecalc