能源與淡水資源是社會生存與發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),海水/苦咸水淡化是解決淡水資源缺乏的有效途徑。太陽能海水淡化采用可持續(xù)能源,不造成環(huán)境污染,是解決缺少能源與電力供應的偏遠地區(qū)淡水問題的可行性方法。太陽能有聚光和非聚光兩種利用,聚光太陽能主要吸收太陽直射輻射,通常太陽能聚光裝置都是反射鏡或菲涅耳透鏡跟蹤,較大的整體式反射鏡面和菲涅耳透鏡制造困難、成本較高,并且跟蹤系統(tǒng)復雜,所需能耗高；非聚光太陽能有平板和真空管集熱器,主要應用于供熱、采暖及海水淡化等,但未見太陽能熱水與純水聯(lián)產(chǎn)一體化的利用研究。另外,多級閃蒸、多效蒸餾、反滲透和蒸氣壓縮等傳統(tǒng)的海水淡化都是針對大型的淡化工程,而偏遠缺水地區(qū)由于技術(shù)條件及成本問題,適合運行簡單、成本不高的太陽能增濕減濕的小中型淡化系統(tǒng)。以此為背景,本文提出了兩種新型的中低溫太陽能集熱海水/苦咸水淡化系統(tǒng),構(gòu)建太陽能雙真空熱管熱水純水一體化聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)模型,雙真空熱管低溫與固定條形鏡面反射聚光中低溫耦合兩級加熱的多效增濕減濕淡化系統(tǒng)模型。使兩種太陽能集熱系統(tǒng)在各自最佳溫度工況下運行,集熱性能得以優(yōu)化及較好改善,以濕空氣為載氣梯次增濕減濕,回熱得以循環(huán)利用及耦合分配。對... 

【文章來源】：山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：178 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號說明
第1章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 能源資源緊張
        1.1.2 淡水資源危機
    1.2 海水淡化的研究進展
        1.2.1 反滲透海水淡化
        1.2.2 電滲析海水淡化
        1.2.3 多級閃蒸海水淡化
        1.2.4 多效蒸餾海水淡化
        1.2.5 蒸氣壓縮海水淡化
    1.3 太陽能利用與海水淡化技術(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 槽式聚光太陽能集熱
        1.3.2 塔式聚光集熱
        1.3.3 線性菲涅耳反射聚光
        1.3.4 拋物蝶式反射聚光
        1.3.5 太陽能聚光海水淡化利用
        1.3.6 太陽能蒸餾海水淡化
        1.3.7 太陽能增濕減濕海水淡化
    1.4 本文的研究目的及主要內(nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
第2章 固定條形鏡面反射聚光鏡場特性研究
    2.1 固定條形聚光鏡面光學設計
    2.2 系統(tǒng)設計參數(shù)分析
        2.2.1 固定條形鏡面聚光入射角
        2.2.2 太陽光線與系統(tǒng)法向平面偏轉(zhuǎn)角
    2.3 系統(tǒng)聚光性能分析
        2.3.1 單元鏡面間距的變化
        2.3.2 傾斜角對光照面積及聚光比影響
        2.3.3 傾斜角對系統(tǒng)直射輻射量影響
    2.4 本章小結(jié)
第3章 固定條形鏡面聚光性能分析與實驗研究
    3.1 實驗裝置
        3.1.1 集熱裝置與測試分析
        3.1.2 吸收器裝置與分析
    3.2 吸收器光學性能分析
        3.2.1 鏡面反射光學性能
        3.2.2 鏡面太陽輻射能流分析
    3.3 吸收器熱性能分析
        3.3.1 梯形槽吸收器熱性能測試與分析
        3.3.2 腔體式玻璃-金屬真空管吸收器性能測試
        3.3.3 不同進口溫度吸收器效率分析
        3.3.4 真空管及固定條形鏡面兩級加熱系統(tǒng)
    3.4 本章小結(jié)
第4章 固定條形鏡面聚光增濕-減濕淡化熱性能分析
    4.1 工質(zhì)熱物理特性分析
        4.1.1 濕空氣物理特性
        4.1.2 海水熱物理特性
    4.2 閉環(huán)空氣開環(huán)水循環(huán)系統(tǒng)熱性能分析
        4.2.1 系統(tǒng)質(zhì)量平衡方程
        4.2.2 換熱器效能
        4.2.3 減濕器
        4.2.4 增濕器
        4.2.5 系統(tǒng)的產(chǎn)水性能
        4.2.6 系統(tǒng)性能分析
    4.3 開環(huán)空氣開環(huán)水循環(huán)系統(tǒng)熱性能分析
        4.3.1 開環(huán)空氣開環(huán)水循環(huán)系統(tǒng)熱性能
        4.3.2 系統(tǒng)性能分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 中低溫耦合加熱回熱式增濕減濕淡化實驗研究
    5.1 系統(tǒng)設計與原理
        5.1.1 系統(tǒng)設計
        5.1.2 系統(tǒng)原理
    5.2 回熱式多級增濕減濕淡化裝置實驗設計與安裝
        5.2.1 增濕器設計與安裝
        5.2.2 減濕器設計與安裝
        5.2.3 集熱器匹配選型
    5.3 實驗方案與測量方法
        5.3.1 實驗方案
        5.3.2 測量方法
    5.4 實驗測試性能分析
        5.4.1 增濕器海水不同進口溫度對增濕、冷凝效果的影響
        5.4.2 雙真空管及固定條形鏡面兩級加熱淡化系統(tǒng)
        5.4.3 產(chǎn)水水質(zhì)檢測
    5.5 本章小結(jié)
第6章 太陽能熱水純水聯(lián)供系統(tǒng)分析與實驗研究
    6.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與分析
        6.1.1 實驗裝置
        6.1.2 實驗設計與方法
        6.1.3 系統(tǒng)組件分析
        6.1.4 實驗設備及測試
    6.2 能量轉(zhuǎn)化模型
        6.2.1 集熱蒸發(fā)水箱能量分析
        6.2.2 冷凝水箱能量分析
        6.2.3 系統(tǒng)的性能系數(shù)
    6.3 性能結(jié)果分析
        6.3.1 蓄熱溫度對熱性能影響
        6.3.2 相同溫度下蓄熱性能測試與分析
        6.3.3 不蓄熱工況熱性能測試與分析
        6.3.4 產(chǎn)水水質(zhì)檢測
    6.4 本章小結(jié)
第7章 全文總結(jié)和展望
    7.1 全文總結(jié)
    7.2 創(chuàng)新點
    7.3 建議和展望
參考文獻
致謝
攻讀博士學位期間主要成果
ENGLISH PAPERS
    Paper Ⅰ:Design and performance experiment of fixed mirror solar concentrator
    Paper Ⅱ:Design and performance experiment of solar hot water and pure water co-production system
附件


【參考文獻】：
期刊論文
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[10]中國的能源與環(huán)境——經(jīng)濟發(fā)展的兩大制約因素[J]. 安尼爾·特維.  世界環(huán)境. 2006(04)

碩士論文
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本文編號：3038303