专利名称：一种离网型光伏光热耦合热泵海水淡化装置及方法
技术领域：
本发明属于太阳光伏光热技术和海水淡化技术领域，涉及一种离网型光伏光热耦合热泵海水淡化装置以及利用其进行海水或苦咸水淡化的方法。
背景技术：
水是一切生命之源。随着工农业不断发展，人口快速增长，淡水的需求将急剧增力口，淡水短缺是许多国家未来必将面临的严重问题。尤其在一些岛屿和偏远的咸水湖地区，水资源大都是海水或者苦咸水，淡水严重缺乏，同时能源供应也比较困难，但太阳能资源丰富，因此利用太阳能进行海水或苦咸水淡化，是解决这些地区淡水短缺问题的重要途径。传统被动式太阳能蒸馏器单位采光面积的产水量过低，仅为4-8kg/m2 d，大大限制了其应用范围。尽管配备了太阳能集热器的主动式太阳能蒸馏系统单位采光面积的产水量有所提高，但由于太阳能集热装置的集热温度较高，导致集热效率较低；同时，主动式太阳能集热系统一般需要水泵等流体驱动装置，应用外部电网为系统提供电力，在缺乏电力供应的海岛或偏远地区不具备实用性。公开号为CN101316080B的中国发明专利公开了一种利用太阳能光伏聚光发电产生的电能和热能，通过热泵提升后作为低温多效海水淡化装置的蒸汽闪发器热源，利用可再生能源实现海水淡化的装置。该装置主要存在以下三个方面的问题:利用聚光跟踪装置增加了系统的复杂程度；没有利用二次蒸汽的冷凝潜热；由于太阳光的汇聚可能使蒸发温度较高，引起压缩机内润滑油炭化，导致系统不能正常运转。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种离网型光伏光热耦合热泵海水淡 化装置。本发明的第二个目的是提供一种利用离网型光伏光热耦合热泵海水淡化装置进行海水淡化的方法。本发明的技术方案概述如下:—种离网型光伏光热耦合热泵海水淡化装置，包括直膨式太阳能热泵系统、原料水箱18、蓄热水箱17、闪蒸罐20和主控器；直膨式太阳能热泵系统包括光伏光热蒸发器12，光伏光热蒸发器的出口 I通过管路依次与第二三通2、气液分离器3、压缩机4、冷凝器5、储液器6、干燥过滤器7、视液镜8、节流装置9、第一三通10、光伏光热蒸发器的入口 11连接；太阳辐照度监测仪和第一温度传感器设置在光伏光热蒸发器12的表面或附近；第一三通10通过管路依次与第一电磁阀13、回热蒸发器14、冷凝蒸发器15、第二电磁阀16和第二三通2连接；冷凝器5设置于蓄热水箱17的内部；在所述直膨式太阳能热泵系统中设置有制冷剂；光伏光热蒸发器12通过线路依次与控制器33、逆变器35连接，控制器33与蓄电池34通过线路双向连接；原料水箱18的出口通过管路依次与第三电磁阀19和蓄热水箱17上部的入口连接；蓄热水箱17的上部通过管路依次与第四电磁阀22、闪蒸罐20连接；在蓄热水箱17内部设置有第二温度传感器；闪蒸罐20底部通过管路依次与第一单向阀23、海水循环泵24、第三三通25和蓄热水箱17底部连接；第三三通25通过管路依次与第五电磁阀26、回热蒸发器14的浓盐水入口 27连接，回热蒸发器14的浓盐水出口 28与浓盐水排放管连接；冷凝蒸发器15设置在闪蒸罐20内部的上部，在冷凝蒸发器15下方设置有集水盘21 ;闪蒸罐20的上部设置有产品水出口 32，产品水出口 32与集水盘21连接，产品水出口 32通过管路与产品水箱29上部的进水口连接，产品水箱29的下部设置有产品水供水口 ；产品水箱29的顶部通过管路依次与第二单向阀30、抽真空泵31连接；所述主控器分 别与第一电磁阀13、第二电磁阀16、第三电磁阀19、第四电磁阀22、第五电磁阀26、海水循环泵24、抽真空泵31、压缩机4、太阳辐照度监测仪、第一温度传感器、第二温度传感器和逆变器35电连接。光伏光热蒸发器12由太阳能集热器和设置在所述太阳能集热器表面的光伏电池组成。太阳能集热器优选平板集热器、带盖板的平板集热器或真空管集热器。光伏电池优选单晶硅电池、多晶硅电池、非晶硅电池或薄膜电池。闪蒸罐20优选体闪蒸式闪蒸罐或喷淋闪蒸式闪蒸罐。回热蒸发器14优选板式换热器、管壳式换热器或套管式换热器。冷凝蒸发器15优选直管式换热器、蛇形管式换热器、U型管式换热器、盘管式换热器或螺旋管式换热器。冷凝器5优选直管式换热器、蛇形管式换热器、U型管式换热器、盘管式换热器或螺旋管式换热器。集水盘21的下部最好设置有捕沫网。一种利用离网型光伏光热耦合热泵海水淡化装置进行海水淡化的方法，包括如下步骤:当有太阳照射到光伏光热蒸发器12上的光伏电池表面，光伏电池产生的电能通过控制器33的控制给蓄电池34充电，蓄电池34通过控制器33和逆变器35为海水淡化提供电能；当太阳辐照度监测仪测得的太阳辐照度大于200W/m2或第一温度传感器测得的环境温度高于5°C时,主控器控制压缩机4自动开启；制冷剂在光伏光热蒸发器12中受热蒸发，变为低压气体后经光伏光热蒸发器的出口 I流出，流经第二三通2到达气液分离器3中进行气液分离，分离后的低压气体经压缩机4压缩后变为高温高压气体进入冷凝器5中释放潜热给蓄热水箱17内的海水后变为高压液体，高压液体流经储液器6、干燥过滤器7和视液镜8，经节流装置9节流后变为低温低压的饱和气与饱和液的混合物，通过第一三通10，经光伏光热蒸发器的入口 11回到光伏光热蒸发器12,完成一个循环；当第二温度传感器测得蓄热水箱17中的海水温度高于60°C时，主控器控制抽真空泵31开启，闪蒸罐20和产品水箱29内的气体通过第二单向阀30和抽真空泵31排出；闪蒸罐20内形成负压，当抽真空泵31开启后3-10分钟，主控器控制第四电磁阀22和海水循环泵24开启，蓄热水箱17内的海水通过管路经第四电磁阀22流入到闪蒸罐20，闪蒸后的浓盐水通过管路经第一单向阀23、海水循环泵24、第三三通25回到蓄热水箱17 ；海水在闪蒸罐20内闪蒸形成水蒸汽，当海水循环泵24开启后1-2分钟，主控器控制第一电磁阀13、第二电磁阀16、第三电磁阀19和第五电磁阀26开启，经第三三通25的浓盐水一部分流回蓄热水箱17，另一部分浓盐水通过管路经第五电磁阀26、浓盐水入口 27进入到回热蒸发器14，换热后的浓盐水经浓盐水出口 28从浓盐水排放管排出；经过节流装置9节流后的制冷剂通过第一三通10 —部分流经第一电磁阀13，在回热蒸发器14中与浓盐水换热，换热后进入冷凝蒸发器15中，与水蒸汽换热，换热后经第二电磁阀16回到第二三通2，水蒸汽冷凝后形成的水滴由集水盘21收集后由产品水出口 32经管路进入到产品水箱29，制冷剂的另一部分通过管路流回到光伏光热蒸发器12 ;原料水箱18经管路通过第三电磁阀19为蓄热水箱17补原料海水；当第二温度传感器测得蓄热水箱17内的海水温度低于60°C时，主控器控制第三电磁阀19、第四电磁阀22、第五电磁阀26和海水循环泵24关闭，1-2分钟，主控器控制第一电磁阀13、第二电磁阀16和抽真空泵31关闭；当第二温度传感器测得蓄热水箱17中的海水温度低于60°C、太阳辐照度监测仪测得的太阳辐照度小于200W/m2和第一温度传感器测得的环境温度低于5°C时，主控器控制压缩机4自动关闭。光伏光热蒸发器12由太阳能集热器和设置在所述太阳能集热器表面的光伏电池组成。 太阳能集热器优选平板集热器、带盖板的平板集热器或真空管集热器。光伏电池优选单晶硅电池、多晶硅电池、非晶硅电池或薄膜电池。闪蒸罐20优选体闪蒸式闪蒸罐或喷淋闪蒸式闪蒸罐。回热蒸发器14优选板式换热器、管壳式换热器或套管式换热器。冷凝蒸发器15优选直管式换热器、蛇形管式换热器、U型管式换热器、盘管式换热器或螺旋管式换热器。冷凝器5优选直管式换热器、蛇形管式换热器、U型管式换热器、盘管式换热器或螺旋管式换热器。集水盘21的下部最好设置有捕沫网。本发明具有以下积极效果:本发明的装置能够充分利用太阳能和环境空气热能，将光伏电池与热泵蒸发器结合降低了光伏电池的温度，提高了光伏电池的发电效率；将海水淡化装置中的换热器作为热泵蒸发器的一部分，回收蒸汽的冷凝潜热、冷凝淡水的显热以及排放浓盐水的显热，最大限度的提高装置的能源利用效率。整个装置能够实现在没有电力供应的海岛等偏远地区的离网运行，同时具有占地面积小、移动性强、安装维护方便和无需专人值守等特点，能够满足海岛等偏远地区海水和苦咸水处理用户的需求，具有良好的社会和经济效益。
图1是本发明的一种离网型光伏光热耦合热泵海水淡化装置示意图。图中:光伏光热蒸发器的出口 I ;第二三通2 ;气液分离器3 ;压缩机4 ;冷凝器5 ；储液器6 ;干燥过滤器7 ;视液镜8 ;节流装置9 ;第一三通10 ;光伏光热蒸发器的入口 11 ;光伏光热蒸发器12 ;第一电磁阀13 ;回热蒸发器14 ;冷凝蒸发器15 ;第二电磁阀16 ;蓄热水箱17 ;原料水箱18 ;第三电磁阀19 ;闪蒸罐20 ;集水盘21 ;第四电磁阀22 ;第一单向阀23 ；海水循环泵24 ;第三三通25 ;第五电磁阀26 ;浓盐水入口 27 ;浓盐水出口 28 ;产品水箱29 ；第二单向阀30 ;抽真空泵31 ;产品水出口 32 ;控制器33 ;蓄电池34 ;逆变器35。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步的说明。本发明的举例是为了使本领域的技术人员能够更好地理解本发明，但并不对本发明作任何限制。见图1。一种离网型光伏光热耦合热泵海水淡化装置，包括直膨式太阳能热泵系统、原料水箱18、蓄热水箱17、闪蒸罐20和PLC主控器；直膨式太阳能热泵系统包括光伏光热蒸发器12，光伏光热蒸发器的出口 I通过管路依次与第二三通2、气液分离器3、压缩机4、冷凝器5、储液器6、干燥过滤器7、视液镜8、节流装置9、第一三通10、光伏光热蒸发器的入口 11连接；太阳辐照度监测仪和第一温度传感器设置在光伏光热蒸发器12的表面或附近(距光伏光热蒸发器I米之内)；第一三通10通过管路依次与第一电磁阀13、回热蒸发器14、冷凝蒸发器15、第二电磁阀16和第二三通2连接；冷凝器5设置于蓄热水箱17的内部(冷凝器5也可以采用外置方式与蓄热水箱17内的海水循环换热);在直膨式太阳能热泵系统中设置有制冷剂；制冷剂可以选无机化合物，如水、氨、二氧化碳；饱和烃的卤化物，如R12、R22、R134a ;烃类化合物，如丙烷、异丁烷；共沸制冷剂，如R502 ;非共沸制冷剂，如R407C等；光伏光热蒸发器12通过线路依次与控制器33、逆变器35连接，控制器33与蓄电池34通过线路双向连接；原料水箱18的出口通过管路依次与第三电磁阀19和蓄热水箱17上部的入口连接;蓄热水箱17的上部通过管路依次与第四电磁阀22、闪蒸罐20连接；在蓄热水箱17内部设置有第二温度传感器；闪蒸罐20底部通过管路依次与第一单向阀23、海水循环泵24、第三三通25和蓄热水箱17底部连接；第三三通25通过管路依次与第五电磁阀26、回热蒸发器14的浓盐水入口 27连接，回热蒸发器14的浓盐水出口 28与浓盐水排放管连接；冷凝蒸发器15设置在闪蒸罐20内部的上部，在冷凝蒸发器15下方设置有集水盘21 ;闪蒸罐20的上部设置有产品水出口 32，产品水出口 32与集水盘21连接，产品水出口 32通过管路与产品水箱29上部的进水口连接，产品水箱29的下部设置有产品水供水口 ；产品水箱29的顶部通过管路依次与第二单向阀30、抽真空泵31连接；PLC主控器分别与第一电磁阀13、第二电磁阀16、第三电磁阀19、第四电磁阀22、第五电磁阀26、海水循环泵24、抽真空泵31、压缩机4、太阳辐照度监测仪、第一温度传感器、第二温度传感器和逆变器35电连接。光伏光热蒸发器12由太阳能集热器和设置在所述太阳能集热器表面的光伏电池组成。太阳能集热器优选平板集热器、 带盖板的平板集热器或真空管集热器。
光伏电池优选单晶硅电池、多晶硅电池、非晶硅电池或薄膜电池。闪蒸罐20优选体闪蒸式闪蒸罐或喷淋闪蒸式闪蒸罐。回热蒸发器14优选板式换热器、管壳式换热器或套管式换热器。冷凝蒸发器15优选直管式换热器、蛇形管式换热器、U型管式换热器、盘管式换热器或螺旋管式换热器。冷凝器5优选直管式换热器、蛇形管式换热器、U型管式换热器、盘管式换热器或螺旋管式换热器。集水盘21的下部最好设置有捕沫网。本发明采用的元器件可根据需要从市场上选购，PLC主控器可以采购，如西门子S7-200CPU224XP。本发明的装置，当闪蒸罐20为喷淋闪蒸式闪蒸罐、光伏光热蒸发器12 (由太阳能集热器和设置在其表面的光伏电池组成)的太阳能集热器为平板集热器、光伏电池为单晶硅电池、回热蒸发器14为管壳式换热器、冷凝蒸发器15为螺旋管式换热器、冷凝器5为盘管式换热器，制冷剂为R134a时，在太阳辐照度为700W/m2，环境空气温度为25°C的条件下，本装置的淡水产量约为40kg/m2 d (而现有一般传统被动式太阳能蒸馏器的淡水产量在4-8kg/m2 d 左右)。利用离网型光伏光热耦合热泵海水淡化装置进行海水(或苦咸水)淡化的方法，包括如下步骤:当有太阳照射到光伏光热蒸发器12上的光伏电池表面，光伏电池产生的电能通过控制器33的控制给蓄电池34充电，蓄电池34通过控制器33和逆变器35为整个装置提供电能；当太阳辐照度监测仪测得的太阳辐照度大于200W/m2或第一温度传感器测得的环境温度高于5°C时，PLC主控器控制压缩机4自动开启；低温低压的制冷剂在光伏光热蒸发器12的太阳能集热器中吸收太阳辐射能和环境空气热能而蒸发，变为低压气体后经光伏光热蒸发器的出口 I流出，流经第二三通2到达气液分离器3中进行气液分离，分离后的低压气体经压缩机4压缩后变为高温高压气体进入冷凝器5中释放潜热给蓄热水箱17内的海水(或苦咸水)后变为高压液体，高压液体流经储液器6、干燥过滤器7和视液镜8，经节流装置9节流后变为低温低压的饱和气与饱和液的混合物，通过第一三通10，经光伏光热蒸发器的入口 11回到光伏光热蒸发器12,完成一个循环；当第二温度传感器测得蓄热水箱17中的海水温度高于60°C时，PLC主控器控制抽真空泵31开启，闪蒸罐20和产品水箱29内的气体通过第二单向阀30和抽真空泵31排出；闪蒸罐20内形成负压，当抽真空泵31开启后3分钟(也可以根据抽真空泵的大小和闪蒸罐尺寸设定为5分钟，或者是10分钟)，PLC主控器控制第四电磁阀22和海水循环泵24开启，蓄热水箱17内的海水通过管路经第四电磁阀22流入到闪蒸罐20，闪蒸后的浓盐水通过管路经第一单向阀23、海水循环泵24、第三三通25回到蓄热水箱17 ；海水在闪蒸罐20内闪蒸形成水蒸汽，当海水循环泵24开启后I分钟(也可以根据海水温度和闪蒸罐尺寸设定为2分钟)，PLC主控器控制第一电磁阀 13、第二电磁阀16、第三电磁阀19和第五电磁阀26开启，经第三三通25的浓盐水一部分流回蓄热水箱17，另一部分浓盐水通过管路经第五电磁阀26、浓盐水入口 27进入到回热蒸发器14，换热后的浓盐水经浓盐水出口 28从浓盐水排放管排出；经过节流装置9节流后的制冷剂通过第一三通10一部分流经第一电磁阀13，在回热蒸发器14中与浓盐水换热(吸收浓盐水的显热)，换热后进入冷凝蒸发器15中，与水蒸汽换热(吸收水蒸汽的潜热及冷凝水显热)，换热后经第二电磁阀16回到第二三通2，水蒸汽冷凝后形成的水滴由集水盘21收集后由产品水出口 32经管路进入到产品水箱29，制冷剂的另一部分通过管路流回到光伏光热蒸发器12 ;原料水箱18经管路通过第三电磁阀19为蓄热水箱17补原料海水；当第二温度传感器测得蓄热水箱17内的海水温度低于60°C时，PLC主控器控制第三电磁阀19、第四电磁阀22、第五电磁阀26和海水循环泵24关闭，I分钟(也可以根据海水温度和闪蒸罐尺寸设定为2分钟)后PLC主控器控制第一电磁阀13、第二电磁阀16和抽真空栗31关闭；当第二温度传感器测得蓄热水箱17中的海水温度低于60°C、太阳辐照度监测仪测得的太阳辐照度小于200W/m2和第一温度传感器测得的环境温度低于5°C时，PLC主控器控制压缩机4自动关闭。管路、蓄热水箱和闪蒸罐等包裹绝热材料，防止热量的损失。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应该涵盖在本方面的保护范围之内。
权利要求
1.一种离网型光伏光热耦合热泵海水淡化装置，包括直膨式太阳能热泵系统、原料水箱(18 )、蓄热水箱(17 )、闪蒸罐(20 )和主控器； 所述直膨式太阳能热泵系统包括光伏光热蒸发器(12)，光伏光热蒸发器的出口(I)通过管路依次与第二三通(2)、气液分离器(3)、压缩机(4)、冷凝器(5)、储液器(6)、干燥过滤器(7)、视液镜(8)、节流装置(9)、第一三通(10)、光伏光热蒸发器的入口(11)连接；太阳辐照度监测仪和第一温度传感器设置在光伏光热蒸发器(12)的表面或附近；第一三通(10)通过管路依次与第一电磁阀(13)、回热蒸发器(14)、冷凝蒸发器(15)、第二电磁阀(16)和第二三通(2)连接；冷凝器(5)设置于蓄热水箱(17)的内部；在所述直膨式太阳能热泵系统中设置有制冷剂；光伏光热蒸发器(12)通过线路依次与控制器(33)、逆变器(35)连接，控制器(33)与蓄电池(34)通过线路双向连接； 原料水箱(18 )的出口通过管路依次与第三电磁阀(19 )和蓄热水箱(17 )上部的入口连接; 蓄热水箱(17)的上部通过管路依次与第四电磁阀(22)、闪蒸罐(20)连接；在蓄热水箱(17)内部设置有第二温度传感器； 闪蒸罐(20)底部通过管路依次与第一单向阀(23)、海水循环泵(24)、第三三通(25)和蓄热水箱(17)底部连接；第三三通(25)通过管路依次与第五电磁阀(26)、回热蒸发器(14)的浓盐水入口(27)连接，回热蒸发器(14)的浓盐水出口(28)与浓盐水排放管连接；冷凝蒸发器(15)设置在闪蒸罐(20)内部的上部，在冷凝蒸发器(15)下方设置有集水盘(21);所述闪蒸罐(20)的上部设置有产品水出口( 32)，产品水出口( 32)与集水盘(21)连接，产品水出口(32)通过管路与产品水箱(29)上部的进水口连接，产品水箱(29)的下部设置有产品水供水口 ；产品水箱(29)的顶部通过管路依次与第二单向阀(30)、抽真空泵(31)连接； 所述主控器分别与第一电磁阀(13)、第二电磁阀(16)、第三电磁阀(19)、第四电磁阀(22)、第五电磁阀(26)、海水循环泵(24)、抽真空泵(31)、压缩机(4)、太阳辐照度监测仪、第一温度传感器、第二温度传感器和逆变器(35)电连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于:所述光伏光热蒸发器(12)由太阳能集热器和设置在所述太阳能集热器表面的光伏电池组成。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于:所述太阳能集热器为平板集热器、带盖板的平板集热器或真空管集热器；所述光伏电池为单晶硅电池、多晶硅电池、非晶硅电池或薄膜电池。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于:所述闪蒸罐(20)为体闪蒸式闪蒸罐或喷淋闪蒸式闪蒸罐；所述回热蒸发器(14)为板式换热器、管壳式换热器或套管式换热器；所述冷凝蒸发器(15)为直管式换热器、蛇形管式换热器、U型管式换热器、盘管式换热器或螺旋管式换热器；所述冷凝器(5)为直管式换热器、蛇形管式换热器、U型管式换热器、盘管式换热器或螺旋管式换热器。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于:所述集水盘(21)的下部设置捕沫网。
6.一种利用权利要求1所述装置进行海水淡化的方法，包括如下步骤: 当有太阳照射到光伏光热蒸发器(12)上的光伏电池表面，光伏电池产生的电能通过控制器(33)的控制给蓄电池(34)充电，蓄电池(34)通过控制器(33)和逆变器(35)为海水淡化提供电能；当太阳辐照度监测仪测得的太阳辐照度大于200W/m2或第一温度传感器测得的环境温度高于5°C时，主控器控制压缩机(4)自动开启；制冷剂在光伏光热蒸发器(12)中受热蒸发，变为低压气体后经光伏光热蒸发器的出口(I)流出，流经第二三通(2)到达气液分离器(3)中进行气液分离，分离后的低压气体经压缩机(4)压缩后变为高温高压气体进入冷凝器(5)中释放潜热给蓄热水箱(17)内的海水后变为高压液体，高压液体流经储液器(6)、干燥过滤器(7)和视液镜(8)，经节流装置(9)节流后变为低温低压的饱和气与饱和液的混合物，通过第一三通(10),经光伏光热蒸发器的入口(11)回到光伏光热蒸发器(12),完成一个循环； 当第二温度传感器测得蓄热水箱(17)中的海水温度高于60°C时，主控器控制抽真空泵(31)开启，闪蒸罐(20)和产品水箱(29)内的气体通过第二单向阀(30)和抽真空泵(31)排出；闪蒸罐(20)内形成负压，当抽真空泵(31)开启后3-10分钟，主控器控制第四电磁阀(22)和海水循环泵(24)开启，蓄热水箱(17)内的海水通过管路经第四电磁阀(22)流入到闪蒸罐(20)，闪蒸后的浓盐水通过管路经第一单向阀(23)、海水循环泵(24)、第三三通(25)回到蓄热水箱(17)； 海水在闪蒸罐(20)内闪蒸形成水蒸汽，当海水循环泵(24)开启后1-2分钟，主控器控制第一电磁阀(13)、第二电磁阀(16)、第三电磁阀(19)和第五电磁阀(26)开启，经第三三通(25)的浓盐水一部分流回蓄热水箱(17)，另一部分浓盐水通过管路经第五电磁阀(26)、浓盐水入口(27)进入到回热蒸发器(14)，换热后的浓盐水经浓盐水出口(28)从浓盐水排放管排出；经过节流装置(9)节流后的制冷剂通过第一三通(10) —部分流经第一电磁阀(13)，在回热蒸发器(14)中与浓盐水换热，换热后进入冷凝蒸发器(15)中，与水蒸汽换热，换热后经第二电磁阀(16)回到第二三通(2)，水蒸汽冷凝后形成的水滴由集水盘(21)收集后由产品水出口(32)经管路进入到产品水箱(29)，制冷剂的另一部分通过管路流回到光伏光热蒸发器(12);原料水箱(18)经管路通过第三电磁阀(19)为蓄热水箱(17)补原料海水； 当第二温度传感器测得蓄热水箱(17)内的海水温度低于60°C时，主控器控制第三电磁阀(19)、第四电磁阀(22)、第五电磁阀(26)和海水循环泵(24)关闭，1-2分钟，主控器控制第一电磁阀(13)、第二电磁阀(16)和抽真空泵(31)关闭； 当第二温度传感器测得蓄热水箱(17)中的海水温度低于60°C、太阳辐照度监测仪测得的太阳辐照度小于200W/m2和第一温度传感器测得的环境温度低于5°C时，主控器控制压缩机(4)自动关闭。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于:所述光伏光热蒸发器(12)由太阳能集热器和设置在所述太阳能集热器表面的光伏电池组成。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于:所述太阳能集热器为平板集热器、带盖板的平板集热器或真空管集热器；所述光伏电池为单晶硅电池、多晶硅电池、非晶硅电池或薄膜电池。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于:所述闪蒸罐(20)为体闪蒸式闪蒸罐或喷淋闪蒸式闪蒸罐；所述回热蒸发器(14)为板式换热器、管壳式换热器或套管式换热器；所述冷凝蒸发器(15)为直管式换热器、蛇形管式换热器、U型管式换热器、盘管式换热器或螺旋管式换热器；所述冷凝器(5)为直管式换热器、蛇形管式换热器、U型管式换热器、盘管式换热器或螺旋管式换热器。
10.根据权利要求 6所述的方法，其特征在于:所述集水盘(21)的下部设置捕沫网。
全文摘要
本发明公开了一种离网型光伏光热耦合热泵海水淡化装置，包括直膨式太阳能热泵系统、原料水箱、蓄热水箱、闪蒸罐和主控器；所述直膨式太阳能热泵系统包括光伏光热蒸发器，光伏光热蒸发器通过管路依次与第二三通、气液分离器、压缩机、冷凝器、储液器、干燥过滤器、视液镜、节流装置、第一三通连接；第一三通通过管路依次与第一电磁阀、回热蒸发器、冷凝蒸发器、第二电磁阀和第二三通连接。本发明还公开了利用上述光伏光热耦合热泵海水淡化装置进行海水淡化的方法。本发明能够充分利用可再生能源，提高能源利用效率，实现海水淡化装置在没有电力供应的海岛等偏远地区的离网运行。
文档编号C02F103/08GK103172132SQ20131007844
公开日2013年6月26日 申请日期2013年3月12日 优先权日2013年3月12日
发明者任建波, 王金燕, 苗超, 张铭, 冯厚军 申请人:国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所