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基本信息

項(xiàng)目名稱：
風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)用于苦咸水淡化的設(shè)計(jì)及研究
小類：
能源化工
簡介：
該項(xiàng)目主要通過對風(fēng)能和太陽能有機(jī)結(jié)合，進(jìn)行設(shè)計(jì)、優(yōu)化，利用新型的系統(tǒng)體系，來達(dá)到提高新能源利用率和轉(zhuǎn)化率，采用蒸餾凈化水的方法，對苦咸水進(jìn)行淡化。
詳細(xì)介紹：
為解決苦咸水地區(qū)人民的生活和生產(chǎn)用水不足問題，合理利用當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)能和太陽能資源，采用蒸餾凈化水的方法，對苦咸水進(jìn)行淡化。 該項(xiàng)目通過利用風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，對電阻絲網(wǎng)供電，用于加熱苦咸水；同時(shí)，黑色塑料薄膜吸收太陽能對苦咸水加熱，產(chǎn)生的水蒸氣在蒸凝棚上冷凝成水，完成苦咸水的淡化過程。 通過對風(fēng)能和太陽能有機(jī)結(jié)合，進(jìn)行設(shè)計(jì)、優(yōu)化，利用新型的系統(tǒng)體系，來達(dá)到提高新能源利用率和轉(zhuǎn)化率，同時(shí)還彌補(bǔ)了夜間太陽能蒸餾器不能工作的問題。

作品專業(yè)信息

設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

該項(xiàng)目通過利用風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，對電阻絲網(wǎng)供電，用于加熱苦咸水；同時(shí)，黑色塑料薄膜吸收太陽能對苦咸水加熱，產(chǎn)生的水蒸氣在蒸凝棚上冷凝成水，完成苦咸水的淡化過程。 國內(nèi)外對風(fēng)能利用絕大部分用于發(fā)電，在加熱蒸發(fā)淡化水方面還沒有涉及；太陽能蒸餾器在淡化水方面，受氣候條件影響嚴(yán)重，有一定的局限性。本項(xiàng)目通過二者結(jié)合，相互彌補(bǔ)，來達(dá)到提高淡化水效率的目的。 通過對風(fēng)能和太陽能有機(jī)結(jié)合，進(jìn)行設(shè)計(jì)、優(yōu)化，利用新型的系統(tǒng)體系，來達(dá)到提高新能源利用率和轉(zhuǎn)化率，同時(shí)還彌補(bǔ)了夜間太陽能蒸餾器不能工作的問題。 該項(xiàng)目主要利用風(fēng)能和太陽能互補(bǔ)，提高了整體的理用效率，具有持續(xù)性強(qiáng)的特點(diǎn)；由于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的限制，在利用風(fēng)力機(jī)發(fā)電轉(zhuǎn)化過程中，怎樣合理解決電力損耗和電力儲(chǔ)存問題和提高發(fā)電效率是關(guān)鍵部分。 在安裝該系統(tǒng)時(shí)，由于要考慮風(fēng)力大小，需選取常年平均風(fēng)速大的山頂或風(fēng)口，提高風(fēng)力機(jī)發(fā)電效率。蓄電池和交流機(jī)組按需求選擇安裝，依方便實(shí)用為主；在布置溫室蒸凝棚時(shí)，需要考慮冬季風(fēng)盛行風(fēng)方向，將保溫層迎風(fēng)安裝，有利于保證蒸凝棚內(nèi)溫度；黑色吸光薄膜要與電阻絲網(wǎng)保持一定的距離，以免電阻絲加熱時(shí)，燒壞吸光薄膜，影響蒸發(fā)效率；同時(shí)，黑色吸光薄膜要根據(jù)光照強(qiáng)度，選擇合理的安裝角，有利于最大限度的吸收太陽能。 主要技術(shù)指標(biāo)：該系統(tǒng)選用FD7-5K型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其額定功率為5KW，按每天10小時(shí)正常發(fā)電計(jì)算，一般可產(chǎn)淡水300Kg左右，加上太陽能蒸凝凈水，每天共可產(chǎn)淡水500Kg左右，可以滿足大多數(shù)用戶需求。

科學(xué)性、先進(jìn)性

本項(xiàng)目將目前應(yīng)用于實(shí)踐的“風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)”和“太陽能蒸餾器淡化水系統(tǒng)”這兩個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)合理組合在一起，通過風(fēng)能和太陽能互補(bǔ)，采用加熱蒸餾法對苦咸水進(jìn)行淡化。 本項(xiàng)目采用垂直軸風(fēng)力機(jī)，截留風(fēng)能更充分，風(fēng)能利用系數(shù)更高，發(fā)電效率高，同時(shí)，垂直軸風(fēng)力機(jī)對葉片材料要求較低，可以對葉片進(jìn)行合理的優(yōu)化和設(shè)計(jì)，為風(fēng)力機(jī)的發(fā)展，提供一個(gè)更廣闊的開發(fā)空間。垂直軸風(fēng)力機(jī)對風(fēng)向沒有要求，在很小的風(fēng)速下就能啟動(dòng)發(fā)電，因而風(fēng)力機(jī)發(fā)電隨風(fēng)速大小具有不穩(wěn)定性，需要通過變頻調(diào)幅整流后才能供用戶使用，其中需要大量的設(shè)備來調(diào)節(jié)，從而消耗掉一部分電能和資源；而風(fēng)力機(jī)發(fā)出的電能可以直接為電阻絲供電，減小因變頻調(diào)幅整流所消耗的電能，提高風(fēng)力機(jī)發(fā)電利用率。 該項(xiàng)目通過黑色吸光薄膜吸收大量的太陽能，通過熱交換將太陽能轉(zhuǎn)化為苦咸水的內(nèi)能，使水溫升高蒸發(fā)，在蒸凝棚上凝結(jié)成水，完成苦咸水淡化過程。 該系統(tǒng)對風(fēng)能和太陽能利用率高，設(shè)備易于安裝，凈化水效率高，凈化水成本比柴油機(jī)發(fā)電淡化苦咸水、電滲析法、反滲透法等都要低。

獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果

無

作品所處階段

實(shí)驗(yàn)室階段

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

專利實(shí)施許可

作品可展示的形式

實(shí)物，產(chǎn)品，模型，圖紙

使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測

本項(xiàng)目的優(yōu)點(diǎn)在于淡化工藝及裝置簡單、操作、運(yùn)行可靠，風(fēng)能和太陽能相互結(jié)合互補(bǔ)，充分利用可再生新能源，對環(huán)境沒有污染，特別適用于淡水缺乏的海水、苦咸水和風(fēng)能太陽能豐富的地區(qū)。 我國苦咸水地區(qū)分布廣泛，該項(xiàng)目能很好的解決干旱半干旱苦咸水地區(qū)人畜飲水問題，具有很高的市場價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益，垂直軸風(fēng)力機(jī)等設(shè)備的生產(chǎn)制造，也能進(jìn)一步帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

同類課題研究水平概述

國內(nèi)外對風(fēng)能利用絕大部分用于發(fā)電，在加熱蒸發(fā)淡化水方面還沒有涉及
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