0 引言
随着社会经济的发展和人口数量的增长，人们对于能源的需求越来越大。现在常用的能源主要来自化石燃料，但这种资源在地球上的存量是有限的，而且容易引起环境污染，因此可再生能源成为人们关注的焦点[1]。人类对淡水资源的需求与日俱增，据有关国际组织预测，到2050年，预测生活在缺水国家中的人口将增加到10.6亿和24.3亿之间，约占全球预测人口的13％~20％[2]。海水中有大量的水资源，所以将海水淡化将是解决淡水危机的有效途径。已在很大程度上缓解了部分地区的缺水状况，未来也将是调水困难的沿海城市应急补充水源的重要手段，很多国家都在积极投资建造海水淡化厂。常规海水淡化的方法主要有多级蒸发、多级闪蒸、蒸汽压缩、反渗透膜法、电渗析法、离子交换法、冷冻法等。这些方法都要消耗大量的常规能源，又加剧了能源紧缺，造成新的污染。所以将太阳能采集与脱盐工艺两个系统结合与一起的太阳能海水淡化是一种可持续发展的海水淡化技术，是现今研究的热门话题。 手机绑定1 太阳能海水淡化的优缺点
太阳能海水淡化系统与其他海水淡化系统相比有许多优点：1）可独立运行，不受蒸汽、电力等条件限制，无污染、低能耗，运行安全稳定可靠，不消耗石油、天然气、煤炭等常规能源，对能源紧缺、环保要求高的地区有很大应用价值；2）生产规模可有机组合，适应性好，投资相对较少，产水成本低，具备淡水供应市场的竞争力；3）所得淡水纯度高；4）安全。服务器管理
太阳能海水淡化也有一些缺点，如占地面积较大及冬天结冰的问题等。在选用海水淡化方式时需要权衡各种技术的优缺点，选用最佳的淡化方式。
2 现有的太阳能海水淡化系统
人类利用太阳能淡化海水，已经有很长的历史了，最早利用太阳能进行海水淡化，主要是利用太阳能进行蒸馏，一般称为太阳能蒸馏器。太阳能蒸馏器的运行原理是利用太阳能产生热能驱动海水发生相变过程，即产生蒸发与冷凝。根据是否使用其他的太阳能集热器可将太阳能蒸馏系统分为主动式和被动式两类。被动式海水淡化的装置中不使用电能驱动元件，主动式太阳能蒸馏使用了附加设备。 螺旋焊缝钢管2.1 被动式太阳能蒸馏系统
电缆卷筒卷线盘
盘式太阳能蒸馏器是被动式太阳能蒸馏器的典型代表。具有结构简单，取材方便，制作、运行和维护都比较容易的特点。被动式太阳能蒸馏系统的工作温度较低，产水量较小，不利于在夜间工作和利用其他余热。
单级盘式太阳能蒸馏器的结构简单、取材方便，运行时基本无需人员管理，但是有产水效率低、占地面积大的缺点。
多级太阳能蒸馏器重复利用了水蒸气的凝结潜热，可得到比单级盘式太阳能蒸馏器更高的单位面积产水率。增加盘的级数有利于增加单位面积的产水量，但当盘的级数增加到3级以上时，产水量的增加幅度很小。这是因为装置内的温差减少，减弱了装置内传热传质的动力。
外凝结器式盘式换热器是为解决传统的盘式太阳能蒸馏器的缺点而提出的。传统盘式太阳能蒸馏器利用装置上方的透明盖板做凝结器，这种方式有以下缺点：1）水蒸气凝结时放出潜热，使盖板温度升高，从而提高了盖板附近的水蒸气分压，使蒸发面与凝结面之间的水蒸气分压减小；2）蒸汽在盖板上凝结后产生水膜与水珠，在一定程度上降低了盖板的透过率，降低了蒸馏器内海水接收到的太阳辐射总量，不利于性能的提高。为了避免这些缺点，
可加设外凝结器，当外凝结器的冷凝面积足够大时，增加外凝结器可以提高30%~50%的产水量。
多级芯型盘式太阳能蒸馏器利用对水有强亲和作用或毛细作用的多纤维材料做液芯，例如黄麻布、棉纱布等，克服了传统太阳能蒸馏器的海水热容量大，受热温升缓慢，延迟淡水产出时间的缺点。多级芯型盘式太阳能蒸馏器比传统的太阳能蒸馏器的单位面积产水量提高16%~50%，效率提高6.5%~18.9%。
聚光型太阳能蒸馏器分为盘形抛物面式、槽型抛物面式和平面镜反射式等几种。
太阳能集热装置实时跟踪太阳，使吸热面垂直于太阳光线是十分必要的，简单盘式太阳能蒸馏器的吸热面是水平放置的，不能跟踪太阳，其接受到的太阳辐射量小于同等面积的倾斜的水面，将水盘做成阶梯状的倾斜太阳能蒸馏器可吸收更多的太阳辐射，产水量明显高于传统的太阳能蒸馏器。
2.2 主动式太阳能蒸馏系统
其运行温度提高，内部的传热传质过程得以改善，主动回收了蒸汽的冷凝潜热，效率大大
提高。
有平板式太阳能集热器辅助加热的盘式太阳能蒸馏器可大幅度的提高单位采光面积的产水量。其收集和贮存太阳能作用的平板太阳能集热器的效率较高，可将蒸馏器内的水加热至较高的温度，增大产水率，提高效率。给蒸馏器盖板进行冷却时，效果更佳。当系统采用被动式运行，同时有盖板冷却时，系统总效率最高，可达到45%~52%。其次是系统主动运行，同时有盖板冷却的情况，此时的系统总效率为30%左右。最差的是系统主动运行但无盖板冷却的情况，此时的系统总效率为10%左右。因此蒸馏器采用主动加热时，应该想方设法的回收盖板的潜热，这是提高系统总效率和经济学的关键。
加设储热水箱的主动式太阳能蒸馏器是针对加设平板式集热器的主动式太阳能蒸馏器未能充分利用环境温度随时间的变化这一缺点而提出的。加设平板式集热器的主动式太阳能蒸馏器的工作温度最高时，其环境温度也是最高的。加设储热水箱的主动式太阳能蒸馏器可以有效的利用夜间的低温环境，另外储热水箱的加设可以延长蒸馏器在高温区的运行时间，由于以上两点原因可以加长装置的产水时间，有可能全天24小时都有淡水产出，并且夜间与白天的产水量基本相同。
赵兰兴针对传统盘式太阳能蒸馏器中水蒸气的浮升及在盖板附近的冷凝过程为传热传质强度较弱的自然对流的缺点，提出了外带凝结器的主动式太阳能蒸馏器。此蒸馏器将部分水蒸气通过风机抽吸到蒸馏器外的冷凝器中，在冷凝器中与冷却盘管接触，产出淡水。在此设计中蒸馏器内处于负压，有利于水的蒸发，提高产水量。但也有以下缺点：设计复杂，投资成本高，需要一些电能，不利于在偏远地区推广使用等。
将太阳能集热器与多级盘式太阳能蒸馏器相结合的特点包括系统运行温度较高，提高了海水蒸发的动力，反复利用了蒸汽在盖板处凝结时放出的冷凝潜热。利用集热器给三级蒸馏器主动加热时，蒸馏器产水量可以增加2倍~2.5倍左右。
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