基本信息
- 项目名称：
- 风光互补系统用于苦咸水淡化的设计及研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 该项目主要通过对风能和太阳能有机结合，进行设计、优化，利用新型的系统体系，来达到提高新能源利用率和转化率，采用蒸馏净化水的方法，对苦咸水进行淡化。
- 详细介绍：
- 为解决苦咸水地区人民的生活和生产用水不足问题，合理利用当地的风能和太阳能资源，采用蒸馏净化水的方法，对苦咸水进行淡化。 该项目通过利用风能转化为电能，对电阻丝网供电，用于加热苦咸水；同时，黑色塑料薄膜吸收太阳能对苦咸水加热，产生的水蒸气在蒸凝棚上冷凝成水，完成苦咸水的淡化过程。 通过对风能和太阳能有机结合，进行设计、优化，利用新型的系统体系，来达到提高新能源利用率和转化率，同时还弥补了夜间太阳能蒸馏器不能工作的问题。
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 该项目通过利用风能转化为电能，对电阻丝网供电，用于加热苦咸水；同时，黑色塑料薄膜吸收太阳能对苦咸水加热，产生的水蒸气在蒸凝棚上冷凝成水，完成苦咸水的淡化过程。 国内外对风能利用绝大部分用于发电，在加热蒸发淡化水方面还没有涉及；太阳能蒸馏器在淡化水方面，受气候条件影响严重，有一定的局限性。本项目通过二者结合，相互弥补，来达到提高淡化水效率的目的。 通过对风能和太阳能有机结合，进行设计、优化，利用新型的系统体系，来达到提高新能源利用率和转化率，同时还弥补了夜间太阳能蒸馏器不能工作的问题。 该项目主要利用风能和太阳能互补，提高了整体的理用效率，具有持续性强的特点；由于风力发电技术的限制，在利用风力机发电转化过程中，怎样合理解决电力损耗和电力储存问题和提高发电效率是关键部分。 在安装该系统时，由于要考虑风力大小，需选取常年平均风速大的山顶或风口，提高风力机发电效率。蓄电池和交流机组按需求选择安装，依方便实用为主；在布置温室蒸凝棚时，需要考虑冬季风盛行风方向，将保温层迎风安装，有利于保证蒸凝棚内温度；黑色吸光薄膜要与电阻丝网保持一定的距离，以免电阻丝加热时，烧坏吸光薄膜，影响蒸发效率；同时，黑色吸光薄膜要根据光照强度，选择合理的安装角，有利于最大限度的吸收太阳能。 主要技术指标：该系统选用FD7-5K型风力发电机组，其额定功率为5KW，按每天10小时正常发电计算，一般可产淡水300Kg左右，加上太阳能蒸凝净水，每天共可产淡水500Kg左右，可以满足大多数用户需求。
科学性、先进性
- 本项目将目前应用于实践的“风力发电系统”和“太阳能蒸馏器淡化水系统”这两个独立系统合理组合在一起，通过风能和太阳能互补，采用加热蒸馏法对苦咸水进行淡化。 本项目采用垂直轴风力机，截留风能更充分，风能利用系数更高，发电效率高，同时，垂直轴风力机对叶片材料要求较低，可以对叶片进行合理的优化和设计，为风力机的发展，提供一个更广阔的开发空间。垂直轴风力机对风向没有要求，在很小的风速下就能启动发电，因而风力机发电随风速大小具有不稳定性，需要通过变频调幅整流后才能供用户使用，其中需要大量的设备来调节，从而消耗掉一部分电能和资源；而风力机发出的电能可以直接为电阻丝供电，减小因变频调幅整流所消耗的电能，提高风力机发电利用率。 该项目通过黑色吸光薄膜吸收大量的太阳能，通过热交换将太阳能转化为苦咸水的内能，使水温升高蒸发，在蒸凝棚上凝结成水，完成苦咸水淡化过程。 该系统对风能和太阳能利用率高，设备易于安装，净化水效率高，净化水成本比柴油机发电淡化苦咸水、电渗析法、反渗透法等都要低。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 专利实施许可
作品可展示的形式
- 实物，产品，模型，图纸
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本项目的优点在于淡化工艺及装置简单、操作、运行可靠，风能和太阳能相互结合互补，充分利用可再生新能源，对环境没有污染，特别适用于淡水缺乏的海水、苦咸水和风能太阳能丰富的地区。 我国苦咸水地区分布广泛，该项目能很好的解决干旱半干旱苦咸水地区人畜饮水问题，具有很高的市场价值和经济效益，垂直轴风力机等设备的生产制造，也能进一步带动相关产业的发展。
同类课题研究水平概述
- 国内外对风能利用绝大部分用于发电，在加热蒸发淡化水方面还没有涉及
