一種太陽能海水淡化廠的制作方法
【專利摘要】本發明提供的一種太陽能海水淡化廠，由碟式斯特林太陽能發電系統、斯特林熱泵海水淡化系統、海水供給系統、淡水輸運系統、海鹽貯運系統、輸電配電系統、自動控制系統組成。太陽能首先由蓄熱式太陽能斯特林發電機轉變為電能，依靠電能驅動斯特林熱泵同時加熱蒸發海水和冷凝水蒸汽，從而將海水分離成淡水和海鹽。因為碟式斯特林太陽能發電系統熱機效率高，斯特林熱泵制熱系數大，兩者組合在一起，優勢疊加，使其海水資源利用率高、淡水產量高水質好、沒有任何排放、生產成本低。輸電配電系統與外部電網相連，在太陽光照不足時，從外部電網取電補充，保證海水淡化正常進行。
【專利說明】一種太陽能海水淡化廠
所屬【技術領域】
[0001]本發明涉及一種海水淡化廠，具體為一種太陽能海水淡化廠。
【背景技術】
[0002]海水淡化是人類幾百年來的夢想。面對水儲量巨大的海洋，水源危機卻越來越嚴重地威脅著人類生存。因此，消除水源危機的最終辦法就是從海洋中獲取淡水。為此，人類從最古老的蒸餾法到太陽能蒸餾法，直至近代發明的反滲透法，經歷了漫長的探索過程，至今仍沒有找到低成本、高產穩產、無環境污染的海水淡化法。太陽能蒸餾法的應用已經有了近150年的歷史，至今仍被廣泛采用。由于太陽能蒸餾法不消耗常規能源、安全環保、淡水純度高等優點而越來越受到重視。
[0003]但是，現有的太陽能蒸餾法都是太陽光直接照射海水產生蒸汽并冷凝生產淡水，能效極低。如果通過其他的太陽能利用途徑能提高能效、生產更多的淡水，人類從海洋中廉價獲取淡水的夢想就會實現。利用碟式斯特林太陽能發電機將太陽能高效轉變成電能，再利用斯特林熱泵將電能轉變成更多熱量用于淡化海水的技術方案完全可以實現獲取廉價淡水的夢想。
[0004]斯特林發電機熱量流入端和熱量流出端溫度差越大，熱機效率越高。能充分利用碟式系統集熱溫度高的優勢，相同集熱面積發出更多電。淡化海水蒸發和冷凝所需溫差小，斯特林熱泵能將更多的熱量 從熱量流入端輸送到熱量流出端加熱海水，制熱系數大。兩者優勢疊加，熱效能遠遠高于太陽光直接加熱海水太陽能蒸餾法，必將大幅度降低海水淡化成本。而現有碟式斯特林太陽能發電技術和斯特林熱泵技術足以支撐該技術方案成功實施。中國專利一種蓄熱式太陽能斯特林發電機(201310261858.9)是碟式斯特林太陽能發電的關鍵技術；中國專利一種斯特林熱泵海水淡化裝置(201310330716.3)是海水淡化的高效設備。以這兩項中國專利技術為核心，配置自動控制系統協調太陽能發電和海水淡化運行，配置輸電配電系統合理分配電力，配置海水供給系統、淡水輸運系統、海鹽貯運系統確保生產連續進行，就是一種太陽能海水淡化廠。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是利用碟式斯特林太陽能發電機發電，利用斯特林熱泵海水淡化裝置加熱海水、冷凝淡水，各系統配合，將海水分離成淡水和鹽。
[0006]為了實現上述目的，本發明的方案是:其結構包括碟式斯特林太陽能發電系統、斯特林熱泵海水淡化系統、海水供給系統、淡水輸運系統、海鹽貯運系統、輸電配電系統、自動控制系統。其特征在于:所述太陽能海水淡化廠建在海灘上或海面上及鹽湖邊。多臺碟式斯特林太陽能發電機按規定間距排列，構成碟式斯特林太陽能發電系統；多臺斯特林熱泵海水淡化裝置合理布置，構成斯特林熱泵海水淡化系統；配置將海水供給每臺斯特林熱泵海水淡化裝置的水泵和輸水管，構成海水供給系統；配置將每臺斯特林熱泵海水淡化裝置所產淡水輸運出廠的水泵和輸水管，構成淡水輸運系統；配置貯運每臺斯特林熱泵海水淡化裝置所產海鹽的運輸工具和倉庫，構成海鹽貯運系統。設置一個輸電配電中心和一個自動控制中心。海水供給系統和淡水輸運系統的水泵電動機由輸電線連接輸電配電中心、并由信號傳輸線連接自動控制中心。每臺碟式斯特林太陽能發電機都由輸電線連接輸電配電中心，每臺碟式斯特林太陽能發電機的控制系統都由信號傳輸線連接自動控制中心。每臺斯特林熱泵海水淡化裝置的電動機都由輸電線連接輸電配電中心，每臺斯特林熱泵海水淡化裝置的控制系統都由信號傳輸線連接自動控制中心。輸電配電中心和所有輸電線構成輸電配電系統。自動控制中心和所有信號傳輸線構成自動控制系統。輸電配電系統經輸電線與太陽能海水淡化廠外部電網連接。
[0007]所述碟式斯特林太陽能發電系統采用中國專利一種蓄熱式太陽能斯特林發電機。
[0008]所述斯特林熱泵海水淡化系統采用中國專利一種斯特林熱泵海水淡化裝置。
[0009]本發明的優點在于:一是海水分離成淡水和海鹽，沒有任何排放，海水資源利用率高；二是斯特林太陽能發電機熱機效率高，斯特林熱泵加熱能效高，太陽能綜合利用率相應也高；三是輸電配電系統與外部電網連接，在太陽光充足的時候，多余電力可外送，在太陽光不足的時候，可輸入電力保證海水淡化，提高運行效益；四是關鍵設備斯特林太陽能發電機和斯特林熱泵結構簡單，量產成本低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]下面結合附圖與實施例對本發明作進一步說明:
[0011]圖1是本發明供電線路方框圖。
[0012]圖1中，方框代表太陽光或太陽能海水淡化廠的各系統，方框連線代表輸電線，方框連線箭頭方向代表太陽能或電力輸送方向。
【具體實施方式】
[0013]本實施例是用20臺功率為25KW的碟式斯特林太陽能發電機構成碟式斯特林太陽能發電系統，總功率為500KW。將400KW用于斯特林熱泵海水淡化系統制熱，IOOKff作其他用途，配置2臺電動機功率為200KW的斯特林熱泵海水淡化裝置構成斯特林熱泵海水淡化系統。配置將海水供給該2臺斯特林熱泵海水淡化裝置的水泵和輸水管，構成海水供給系統。配置將該2臺斯特林熱泵海水淡化裝置所產淡水輸運出廠的水泵和輸水管，構成淡水輸運系統。配置貯運該2臺斯特林熱泵海水淡化裝置所產海鹽的運輸工具和倉庫，構成海鹽貯運系統。設置一個輸電配電中心和一個自動控制中心。海水供給系統和淡水輸運系統的水泵電動機由輸電線連接輸電配電中心、并由信號傳輸線連接自動控制中心。每臺碟式斯特林太陽能發電 機都由輸電線連接輸電配電中心，每臺碟式斯特林太陽能發電機的控制系統都由信號傳輸線連接自動控制中心。每臺斯特林熱泵海水淡化裝置的電動機都由輸電線連接輸電配電中心，每臺斯特林熱泵海水淡化裝置的控制系統都由信號傳輸線連接自動控制中心。輸電配電中心和所有輸電線構成輸電配電系統。自動控制中心和所有信號傳輸線構成自動控制系統。圖1是供電線路方框圖，輸電配電系統將來自碟式斯特林太陽能發電系統的電力，按圖中箭頭方向輸送到各系統。自動控制系統通過設定調整各系統工作狀態保證該太陽能海水淡化廠正常運行。輸電配電系統經輸電線與太陽能海水淡化廠外部電網連接。[0014]本發明的工作過程是:自動控制中心向處于蓄熱保溫狀態的碟式斯特林太陽能發電機發出啟動指令，碟式斯特林太陽能發電機起動并向輸電配電中心供電。自動控制中心緊接著向海水供給系統發出供水指令，向斯特林熱泵海水淡化裝置發出啟動指令，斯特林熱泵海水淡化裝置開始工作。自動控制中心隨后指令淡水輸運系統、海鹽貯運系統進入工作狀態，將淡水和海鹽運出。自動控制中心向處于工作狀態的碟式斯特林太陽能發電機發出停止工作指令，碟式斯特林太陽能發電機停止運轉，進入蓄熱保溫狀態。海水供給系統、淡水輸運系統、海鹽貯運系統也停止運行。太陽光照不足的時候，可以從太陽能海水淡化廠外部電網取電補充， 保證海水淡化正常進行。
【權利要求】
1.一種太陽能海水淡化廠，包括碟式斯特林太陽能發電系統、斯特林熱泵海水淡化系統、海水供給系統、淡水輸運系統、海鹽貯運系統、輸電配電系統、自動控制系統，其特征在于:所述太陽能海水淡化廠建在海灘上或海面上及鹽湖邊，多臺碟式斯特林太陽能發電機按規定間距排列，構成碟式斯特林太陽能發電系統，多臺斯特林熱泵海水淡化裝置合理布置，構成斯特林熱泵海水淡化系統，配置將海水供給每臺斯特林熱泵海水淡化裝置的水泵和輸水管，構成海水供給系統，配置將每臺斯特林熱泵海水淡化裝置所產淡水輸運出廠的水泵和輸水管，構成淡水輸運系統，配置貯運每臺斯特林熱泵海水淡化裝置所產海鹽的運輸工具和倉庫，構成海鹽貯運系統，設置一個輸電配電中心和一個自動控制中心，海水供給系統和淡水輸運系統的水泵電動機由輸電線連接輸電配電中心、并由信號傳輸線連接自動控制中心，每臺碟式斯特林太陽能發電機都由輸電線連接輸電配電中心，每臺碟式斯特林太陽能發電機的控制系統都由信號傳輸線連接自動控制中心，每臺斯特林熱泵海水淡化裝置的電動機都由輸電線連接輸電配電中心，每臺斯特林熱泵海水淡化裝置的控制系統都由信號傳輸線連接自動控制中心，輸電配電中心和所有輸電線構成輸電配電系統，自動控制中心和所有信號傳輸線構成自動控制系統，輸電配電系統經輸電線與太陽能海水淡化廠外部電網連接。
2.根據權利要求1所述的一種太陽能海水淡化廠，其特征在于:所述碟式斯特林太陽能發電系統采用中國專利一種蓄熱式太陽能斯特林發電機。
3.根據權利要求1所述的一種太陽能海水淡化廠，其特征在于:所述斯特林熱泵海水淡化系統采用中國專利一種斯特林熱泵海水淡化裝置。
【文檔編號】C02F103/08GK103964527SQ201410210314
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月15日 優先權日:2014年5月15日
【發明者】孔令斌 申請人:孔令斌