[发明专利]新型太阳能海水淡化和水净化系统

说明书

本发明申请涉及海水淡化和水净化系统，特别涉及新型高效太阳能海水淡化系统和太阳能水净化系统，包括：外保温系统、透光系统、集热系统、蓄热系统、海水淡化装置(水净化装置)、辅助装置(主要包括辅助能源装置、阀门、泵等)等。通过优化系统设计，建设高效太阳能集热系统和蓄热系统，直接或间接淡化海水或净化污水，在太阳光照不足时，以空气源、水源、地源热泵等可再生能源或化石能源进行补充。该系统合理高效利用太阳能资源、土地资源和海洋资源，提高了海水淡化和水净化的产水效率，提升了海水淡化和水净化系统可靠性，为大规模海水淡化和水净化提供了一条高效、绿色、环保的路径。

技术领域

本发明申请涉及海水淡化和水净化系统，特别涉及新型高效太阳能海水淡化系统和太阳能水净化系统。

背景技术

水是生命的摇篮，是人类赖以生产和生活不可缺少的基本物质，是不可替代的宝贵的基础自然资源。水资源短缺已成为全球性危机，采用海水淡化技术增加淡水供应，成为世界各国解决水危机的一种重要途径。我国水资源总量居世界前列，但人均水资源不足2400立方米，仅为世界平均水平的25％左右，被联合国列为最贫水国家之一。我国海岸地区人口稠密，经济发达，人均淡水资源量低，但生产生活耗水量大，水资源紧张影响经济社会发展，特别是海岛用水问题是制约海岛开发利用的短板。近年来，我国内陆水质不断改善，但区域性水污染矛盾仍较为突出，2016年全国废污水排放总量达765亿吨，在所评价的水质中，劣V类水河流占9.8％，劣V类湖泊占17.8％，劣V类水库占3.2％，需要加大投入力度，进一步提升水质。

目前，海水淡化主要有两类，即从海水中取出淡水或去除海水中的盐分，具体方法有蒸馏法、冷冻法、水合物法、萃取法、反渗透法、电渗析法等，较为常用的是蒸馏法、反渗透法和电渗析法，但海水淡化主要方法都存在初投资大、运行成本(主要是能源成本或渗透膜成本)高等问题，导致海水淡化未能大规模推广应用。而太阳能取之不尽、用之不竭，且清洁环保，成为破解海水淡化能源资源瓶颈的重要途径，利用太阳能进行海水淡化越来越受到重视，但太阳能集热系统效率低，制约了太阳能海水淡化的发展。因此，设计合理高效的太阳能海水淡化系统和水净化系统，对推进太阳能海水淡化和水净化产业发展，缓解我国部分地区水资源紧张的局面，推进清洁安全供水具有十分重要意义。

发明内容

我国陆地表面每年接受的太阳辐射能约50万亿吉焦，折合1.7万亿吨标准煤，约相当于2017年全国能源消费总量的380倍，而我国太阳能开发利用量约1亿吨标准煤，还有很大开发利用空间。

目前，国内外对太阳能海水淡化开展了大量研究和实践，取得了一定进展，但还有很多不足之处，主要是：设计理念需要进一步提升，现有太阳能集热系统效率偏低，太阳能集热管(板)、蓄热系统和管道等与室外空气直接接触，热量损失大，太阳能集热管(板)难以抵御冰雹和风沙的影响，容易损坏，需要不定期维修更换；太阳能海水淡化系统整体能量利用效率低，受天气和季节影响大，系统运行成本高、投资回收周期长，影响了太阳能海水淡化和水净化系统的大规模推广应用。

本发明的目的是提供新型太阳能海水淡化和水净化系统，合理高效利用太阳能资源、土地资源和海洋资源，以解决目前太阳能海水淡化系统能源资源利用效率低、受天气和季节影响大、系统可靠性较低、辅助系统装置多、投资大产出小等问题，实现海水淡化高效、绿色、经济可行。