[发明专利]一种太阳能发电协同海水淡化的耦合装置及系统

说明书

本发明属于能源利用技术领域，公开了一种太阳能发电协同海水淡化的耦合装置及系统。耦合装置包括光伏电池、热连接层、保温层、底座平台和储水装置；储水装置包括顶棚和回流槽，分别与底座平台连接；热连接层位于顶棚和底座平台之间，且上表面镶嵌有光伏电池，下表面与保温层接触；热连接层用于吸收海水和红外光、吸收光伏电池发电过程中产生的热量、使海水蒸发得到水蒸气；保温层用于保存住海水蒸发所需的热量；顶棚用于将水蒸气冷凝为冷凝水；回流槽用于收集冷凝水。耦合系统包括多个耦合装置。本发明将太阳能发电和海水淡化进行了良好的耦合，本发明节能环保、成本低廉、安全可靠、效率较高。

技术领域

本发明属于能源利用技术领域，更具体地，涉及一种太阳能发电协同海水淡化的耦合装置及系统。

背景技术

现如今，全球经济快速发展所带来的环境污染与资源消耗问题日益严重。其中，淡水资源短缺是当代人类面临的主要问题之一，而海水淡化技术是解决水资源缺乏的重要措施。

目前，应用反渗透膜法及蒸馏法是市场中的主流。现有的反渗透膜技术虽前期成本较低，但后期维护及管理成本高且难度大。蒸馏法设备造价高，且能源消耗大，不适合大规模海水淡化工程。

现阶段海水淡化环保产品的思路大多为利用太阳能发电获取能源，然后利用太阳能产生的电能加热蒸馏海水，将海水淡化，此方式对能源利用的效率较低，所以没有被大量广泛的利用。且现阶段没有将太阳能发电装置和海水淡化良好耦合的装置。在此背景下，设计一种节能环保，成本低廉，安全可靠，效率较高，可以同时产生清洁能源和淡水的设备至关重要。

发明内容

本发明通过提供一种太阳能发电协同海水淡化的耦合装置及系统，解决现有技术中太阳能发电装置和海水淡化装置无法高效耦合的问题。

本发明提供一种太阳能发电协同海水淡化的耦合装置，包括：光伏电池、热连接层、保温层、底座平台和储水装置；所述储水装置包括顶棚和回流槽，所述顶棚、所述回流槽分别与所述底座平台连接；所述热连接层位于所述顶棚和所述底座平台之间，所述热连接层的上表面镶嵌有所述光伏电池，所述光伏电池对红外光的透过率大于80％，所述热连接层的下表面与所述保温层接触；

所述热连接层用于吸收海水和红外光，用于吸收所述光伏电池发电过程中产生的热量，以及用于使海水蒸发得到水蒸气；所述保温层用于保存住海水蒸发所需的热量；所述顶棚用于将水蒸气冷凝为冷凝水；所述回流槽用于收集所述冷凝水。

优选的，所述热连接层采用垂直石墨烯复合薄膜作为结构主体。

优选的，所述太阳能发电协同海水淡化的耦合装置还包括：海水初步过滤层；所述海水初步过滤层贴于所述保温层之下；所述海水初步过滤层用于对透过所述底部平台流入的海水进行初步过滤。

优选的，所述太阳能发电协同海水淡化的耦合装置还包括：电能储存装置；所述电能储存装置安装在所述底座平台内，所述光伏电池与所述电能储存装置电连接，所述电能储存装置用于存储所述光伏电池产生的电能。

优选的，所述顶棚采用PVE透明聚酯材料制备而成，所述回流槽采用PVE聚酯材料制备而成。

优选的，所述保温层采用硅溶胶吸热涂料制备而成。

优选的，所述回流槽环绕在所述底座平台的外围；所述顶棚罩在所述热连接层及所述光伏电池的上方，所述顶棚通过支架安装在所述底座平台上，所述顶棚的边缘向所述回流槽弯折。

优选的，所述底座平台或所述回流槽的下方安装漂浮装置，所述耦合装置作为浮式海洋平台；或者，所述底座平台的下方安装连接固定装置，所述底座平台通过所述连接固定装置固定在海上平台上，所述耦合装置作为固定式海洋平台。

优选的，所述海水初步过滤层采用生物质能衍生的碳材料制备而成。