[实用新型]一种PVT热泵海水淡化系统

说明书

本实用新型属于海水淡化技术领域，一种PVT热泵海水淡化系统，包括制冷剂循环系统、海水淡化系统和太阳能发电系统。太阳能充足时，PVT组件作为蒸发器，蓄热水箱作为冷凝器，PVT组件吸收太阳能，加热蓄热水箱中的水。太阳能不充足时，四通阀换向，制冷剂循环系统进入制冷模式，PVT组件作为冷凝器，蓄冰装置作为蒸发器，将海水淡化。高盐分海水经过太阳能PVT系统的蒸发器，使得高盐度的海水被冷冻结冰，盐分被排除在外，冰晶与盐水分离后，进入反渗透系统。通过在反渗透系统中半透膜的一侧施加压力，将纯水从海水中分离出来，实现海水的淡化处理。采用冷冻法与反渗透法技术结合，能实现对海水淡化，系统简单，且能延长膜的使用寿命。

技术领域

本实用新型属于海水淡化技术领域，具体涉及一种冷冻法与反渗透法结合的太阳能海水淡化系统。

背景技术

当前淡水资源短缺已成为全球性的环境问题，海水淡化被认为是最实用的能持续提供淡水来源的方法。海水淡化技术包括多级闪蒸、多效蒸馏、压气蒸馏、冷冻法、增湿除湿、反渗透、电渗析、水合物法和离子交换法。传统的冷冻法海水淡化技术中，压缩机需要消耗大量的电能，融化冰水混合物的需要消耗大量的热能，投资和运营成本较高。将太阳能与海水淡化技术结合，可大幅降低能源消耗和成本。此外，结晶过程中冰晶中会残留有部分盐分，最终得到的淡水不纯。

传统的太阳能海水淡化技术效率低，只是利用单一的太阳能的热能和单一的光伏发电产生的电能进行海水淡化，能源利用率低。

反渗透系统中半透膜对海水的pH，以及海水中含有的氧化剂、有机物、藻类、细菌、颗粒和其他污染物很敏感，需要对海水经过严格的预处理。半透膜上很容易滋生污垢，从而导致脱盐率降低，需要定期为半透膜进行清洗和更换。而且反渗透的能耗随着溶液浓度的增大而增大。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种节能高效的冷冻法与反渗透法结合的太阳能海水淡化系统。本实用新型能够实现利用太阳能安全、经济、可持续的产生水质较高的淡水。

本实用新型的技术方案：

一种PVT热泵海水淡化系统，包括制冷剂循环系统、海水淡化系统和太阳能发电系统；

所述制冷剂循环系统包括压缩机1、四通换向阀2、PVT组件3、第一干燥过滤器4、膨胀阀5、第二干燥过滤器6、蓄热盘管7、电加热器8、蓄热水箱9、第一电磁阀10、第二电磁阀11、第四电磁阀12、第三电磁阀13、吹胀式蒸发板15和蓄冰装置16；

四通换向阀2的第一通孔与PVT组件3进口相连，四通换向阀2的第二通孔与压缩机1的排气口连通，四通换向阀2的第三通孔同时与第一电磁阀10的入口、第三电磁阀13的出口连通，四通换向阀2的第四通孔与压缩机1的吸气口连通；PVT组件3出口与第一干燥过滤器4的入口连通，第一干燥过滤器4 的出口与膨胀阀5的入口连通，膨胀阀5的出口与第二干燥过滤器6的入口连通，第二干燥过滤器6的出口同时与第二电磁阀11出口、第四电磁阀12入口连通，第四电磁阀12的出口与设置在蓄冰装置16内的吹胀式蒸发板15入口相连，吹胀式蒸发板15出口与第三电磁阀13的入口连通，第一电磁阀10出口与位于蓄热水箱9中的蓄热盘管7入口相连，蓄热盘管7出口与第二电磁阀11入口连通；蓄热水箱9内还设置有电加热器8；其中，PVT组件3、第一干燥过滤器4、膨胀阀5和第二干燥过滤器6的运行方向可逆；

所述海水淡化系统包括喷头14、第五电磁阀17、第六电磁阀18、第七电磁阀19、海水换热器20、中水箱21、过滤器22、给水泵23、高压给水泵24、反渗透组件25、冷冻水换热器26、盐水箱27和淡水箱28；