因?yàn)榈墓?yīng)有限，通過淡化海水成為向不斷增長(zhǎng)的人口提供淡水的最佳方式 [1]。許多脫鹽廠已經(jīng)開始運(yùn)作，但價(jià)格昂貴，能源密集 [2]。為了克服這一問題，對(duì)近年來在技術(shù)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的進(jìn)展進(jìn)行了綜述。太陽元素賦予我們生命和能量，今天我們尋求更新清潔的可再生能源。太陽能可以有效地利用太陽能為綠色和環(huán)境的可持續(xù)性提供熱量。太陽熱能轉(zhuǎn)換的熱效率可以達(dá)到 100%。太陽熱水脫鹽過程大致分為兩大類，即直接和間接系統(tǒng)。
2 間接系統(tǒng)
太陽能脫鹽廠的間接方法包括兩個(gè)子系統(tǒng)太陽能集熱器和脫鹽裝置。各種類型的太陽能收集器，如平板、真空管、熱管等，可以配合熱脫鹽過程，如膜蒸餾（MD）、多級(jí)蒸餾（MSD）、蒸汽壓縮（VC）、多效蒸發(fā)（MED）[3]。反滲透（RO）是最節(jié)能的大型脫鹽生產(chǎn)技術(shù)，產(chǎn)量最高可達(dá) 1.8kW?h/m3。多效和多級(jí)閃蒸可以通過與太陽能集中器的耦合來降低能源成本，這可以適用于大型社區(qū)級(jí)使用。
3 直接系統(tǒng)
在直接系統(tǒng)中，蒸發(fā)和凝結(jié)都發(fā)生在同一設(shè)備上，它更適合于家庭和小社區(qū)。各種系統(tǒng)，如單、雙坡、水錐、水金字塔、三角等，適合滿足淡水需求 200m3/d 的。從直接方法產(chǎn)生的水達(dá)到了質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
3.1 農(nóng)村低成本太陽能凈化器
采用反滲透（RO）和紫外線（UV）的混合技術(shù)進(jìn)行水凈化。該裝置由4 個(gè)真空管組成。裝置可以在手動(dòng)的幫助下進(jìn)行組裝。不清潔的水經(jīng)過四層濾布的過濾，經(jīng)過 RO 膜和利用太陽的熱量使其 60℃加熱 15min 或 45℃加熱 3h。這使水里的所有大腸桿菌、病毒、細(xì)菌等都無法存活。
4 太陽能性能提升方法
提高太陽能性能的方法各種各樣，具體如下：①冷凝玻璃罩的角度應(yīng)該為 30°、45°，它由光滑的表面和低熱容量的玻璃來達(dá)到最佳；②用銅作為太陽能加熱器，因?yàn)槠渚哂泻芎玫膶?dǎo)熱性；③采用納米粒子材料作為反射器材料；④利用真空技術(shù)降低水的蒸發(fā)溫度，利用多效太陽能的冷凝潛熱技術(shù)，提高太陽能的生產(chǎn)效率。
5 影響太陽能性能的因素
太陽能的性能仍然受到環(huán)境、設(shè)計(jì)和操作參數(shù)等三個(gè)參數(shù)的影響，這種性能直接與太陽輻射、環(huán)境溫度、相對(duì)濕度、風(fēng)速、云和塵埃有關(guān)，這是無法控制的。太陽能的效率直接受蒸發(fā)面積的影響，與折射角度成反比。在冬季期間，太陽能的角度應(yīng)該是最大的，夏季的時(shí)候應(yīng)該是最低的。
太陽能海水淡化的主要技術(shù)障礙：①熱化脫鹽廠必須聯(lián)合起來，以更高效、更經(jīng)濟(jì)的方式生產(chǎn)；②開發(fā)一種智能控制、組件開發(fā)和系統(tǒng)管理的能量和脫鹽輸出，以優(yōu)化海水淡化、冷卻和太陽能光電能量的系統(tǒng)耦合；③新的脫鹽膜（如石墨烯）的重新設(shè)計(jì)和發(fā)展應(yīng)該是必要的。它可以有效地過濾水中的鈉鹽，并顯著地產(chǎn)生比現(xiàn)有技術(shù)更高的。
6 結(jié)束語
高效利用太陽能熱能源的主要步驟之一是利用它們?cè)跓岷Ｋ^程中產(chǎn)生清潔的水。文章介紹了太陽能增濕法、除濕法、膜蒸餾法、多級(jí)閃蒸法、汽壓法、太陽能池法、多效蒸餾法、太陽能蒸餾法等方法。通過反滲透膜分離，作為間接方法可用于大規(guī)模的脫鹽，但該系統(tǒng)的水生產(chǎn)成本很高。文章詳細(xì)討論了不同類型的太陽能板的直接方法，其所獲得的水含有可以達(dá)標(biāo)的少量礦物質(zhì)和鹽類。低成本的太陽能蒸餾器的性能可以通過與真空管、平板收集器、雙真空熱管和拋物線槽的集成來增強(qiáng)。太陽能收集器在加熱水和空氣到高溫時(shí)效率最高。在脫鹽系統(tǒng)中，用泵強(qiáng)制循環(huán)的水的產(chǎn)量高于熱虹吸循環(huán)。因此，建議采用混合能源來處理脫鹽系統(tǒng)在此之后，它將以最少 5 ～ 10 年的成本運(yùn)營(yíng)，這將比任何傳統(tǒng)的系統(tǒng)都要多。因此，我們可以得出結(jié)論，在修改現(xiàn)有的方法和發(fā)明新的有效的海水淡化方法方面，需要進(jìn)行更多的研究，以減少傳統(tǒng)能源在海水淡化中的使用。
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