海水淡化系统和海水淡化方法
【专利摘要】本发明公开了一种海水淡化系统和海水淡化方法，该海水淡化方法包括以下步骤：将待淡化的海水提供给反渗透淡化装置以产生淡水；将淡水的一部分或者全部提供给太阳能集热装置以进行加热；将加热后的淡水与待淡化的海水在换热器中换热，使待淡化的海水升温，并且使降温的淡水循环提供给太阳能集热装置，以及使升温后的待淡化的海水供给反渗透淡化装置以产生淡水。根据本发明的海水淡化系统和海水淡化方法，将海水换热升温后再提供给反渗透淡化装置，提高了反渗透效率，进而能够降低能耗并且提高产水品质。
【专利说明】海水淡化系统和海水淡化方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种海水淡化系统和海水淡化方法。
【背景技术】
[0002]反渗透淡化装置是一种常用的海水淡化手段，海水经高压泵加压后，经过反渗透膜组件，经过反渗透膜的水为淡水，其余未渗透部分为浓海水，浓海水经过能量回收装置将待淡化的海水直接升压，再经过增压泵补偿压力损失后，与高压泵加压的海水混合，往返经过反渗透模组件。
[0003]海水温度对反渗透效率有很重要的影响，一般海水温度在20°C以上较适宜最佳为20~30°C，然而由于海岛的地理位置和气候条件不同，海岛周边的水温也千差万别，通常都低于20°C，影响反渗透效率，并且能耗高、出水质量达不到预期要求。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种海水淡化方法和海水淡化系统，以提高海水的反渗透效率。
[0005]为此，本发明提供了一种海水淡化方法，包括以下步骤:利用太阳能集热装置来加热淡水；将加热后的淡水与待淡化的海水换热，使待淡化的海水升温；以及将升温后的待淡化的海水供给反渗透淡化装置以产生淡水。
[0006]进一步地，上述海水 淡化方法还包括使反渗透淡化装置产生的淡水的一部分或全部提供给太阳能集热装置的步骤。
[0007]进一步地，上述海水淡化方法还包括利用光伏系统向所述反渗透海水淡化装置提供电能。
[0008]根据本发明的另一方面一种海水淡化方法，包括以下步骤:将待淡化的海水提供给反渗透淡化装置以产生淡水；将淡水的一部分或者全部提供给太阳能集热装置以进行加热；将加热后的淡水与待淡化的海水在换热器中换热，使待淡化的海水升温，并且使降温的淡水循环提供给太阳能集热装置；以及使升温后的待淡化的海水供给反渗透淡化装置以产生淡水。
[0009]进一步地，上述海水淡化方法还包括利用光伏系统向反渗透海水淡化装置提供电能的步骤。
[0010]进一步地，上述海水淡化方法还包括当自太阳能集热装置取用热水时将反渗透淡化装置产生的淡水补充给太阳能集热装置的步骤。
[0011]本发明还提供了一种海水淡化系统，包括反渗透淡化装置，还包括:太阳能集热装置，用于加热淡水；热交换装置，与太阳能集热装置管道连接，用于将加热的淡水与待淡化的海水换热，其中，热交换装置与反渗透淡化装置管道连接，以便待淡化的海水经过热交换装置的换热后进入反渗透淡化装置。
[0012]进一步地，上述太阳能集热装置包括太阳能真空集热管组和储水箱。[0013]进一步地，上述海水淡化系统还包括光伏系统，与反渗透淡化装置电连接以提供电能。
[0014]进一步地，上述海水淡化系统还包括补水管线，其中，补水管线的一端与反渗透淡化装置的淡水出口连接，另一端与太阳能集热装置的淡水入口连接。
[0015]根据本发明的海水淡化系统和海水淡化方法，将海水换热升温后再提供给反渗透淡化装置，提高了反渗透效率，进而能够降低能耗并且提高产水品质。
[0016]除了上面所描述的目的、特征、和优点之外，本发明具有的其它目的、特征、和优点，将结合附图作进一步详细的说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]构成本说明书的一部分、用于进一步理解本发明的附图示出了本发明的优选实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。图中:
[0018]图1是根据本发明的海水淡化系统的示意图；
[0019]图2是根据本发明的海水淡化方法的第一实施例的流程图；以及
[0020]图3是根据本发明的海水淡化方法的第二实施例的流程图。
[0021]附图标记说明
[0022]10、反渗透淡化装置；11、高压泵；
[0023]12、反渗透膜组；13、能量回收装置；
[0024]20、太阳能集热装置；21、储水箱；
[0025]22、真空集热管组； 30、热交换装置；
[0026]40、光伏系统；41、太阳能电池组件；
[0027]42、蓄电池组；51、补水管线。
【具体实施方式】
[0028]以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0029]图1是根据本发明的海水淡化系统的示意图。如图1所示，包括反渗透淡化装置10 ;太阳能集热装置20，用于加热的淡水；热交换装置30，与太阳能集热装置20管道连接，用于将加热的淡水与待淡化的海水换热；以及光伏系统40，与反渗透淡化装置10电连接以提供电能；其中，热交换装置30与反渗透淡化装置10管道连接，以便待淡化的海水经过热交换装置30的换热后进入反渗透淡化装置10，反渗透淡化装置的淡水出口与太阳能集热装置的淡水入口通过补水管线51连接，以向太阳能集热装置20补充热水。
[0030]本发明的海水 淡化系统将海水换热升温后再提供给反渗透淡化装置，提高了反渗透效率，进而能够降低能量并且提高产水品质。另外，本发明的海水淡化系统可提供淡水、热水、发电等多种功效，适合在远离大陆的海岛上使用，以实现太阳能资源的综合利用。
[0031 ] 优选地，上述太阳能集热装置20包括太阳能真空集热管组22和储水箱21，不仅可用于加热海水，还可供应生活所需热水。
[0032]优选地，热交换装置30包括螺旋式内热水管和套在内热水管外的外管，外管为冷水管，如此可增大换热面积，同时冷水管容易形成湍流，增加冷水管的热平衡。同时对冷海水的后端淡化过程，减小压力降。
[0033]优选地，光伏系统40包括太阳能电池组件41和蓄电池组42，以向反渗透淡化装置10提供动力，典型地，该反渗透淡化装置10包括高压泵11、反渗透膜组12、能量回收装置13，其连接配置和工作方式为公知，在此不作赘述。
[0034]图2是根据本发明的海水淡化方法的第一实施例的流程图。如图2所示，该海水淡化方法包括:步骤S11，利用太阳能集热装置来加热淡水；步骤S13，将加热后的淡水与待淡化的海水换热，使待淡化的海水升温；步骤S15，将升温后的待淡化的海水供给反渗透淡化装置以产生淡水；以及步骤S17，使反渗透淡化装置产生的淡水的一部分或全部提供给太阳能集热装置。
[0035]本发明的海水淡化方法将海水换热升温后再提供给反渗透淡化装置，提高了反渗透效率，进而能够降低能量并且提高产水品质。
[0036]优选地，在步骤S15中，利用光伏系统向反渗透淡化装置提供电能，以实现电能自
5口 ο [0037]图3是根据本发明的海水淡化方法的第二实施例的流程图，如图3所示，该海水淡化方法包括:步骤S21，将待淡化的海水提供给反渗透淡化装置以产生淡水；步骤S23，将淡水的一部分或者全部提供给太阳能集热装置以进行加热；步骤S25，将加热后的淡水与待淡化的海水在换热器中换热，使待淡化的海水升温，并且使降温的淡水循环提供给太阳能集热装置；步骤S27，使升温后的待淡化的海水作为常态供给反渗透淡化装置以产生淡水；以及步骤S29当自太阳能集热装置取用热水时将反渗透淡化装置产生的淡水补充给太阳能集热装置。
[0038]本发明的海水淡化方法一开始采用不加温的海水进行淡化，并将获得的淡水提供给太阳能集热装置进行加热，进而通过换热获得加热升温的海水，如此可获得升温的海水进行反渗透淡化，提高了反渗透淡化效率。与第一实施例相比，使用本实施例的海水淡化方法的系统具有启动方便的优势，实用性很强。
[0039]优选地，在上述步骤S21和步骤S29中，利用光伏系统向反渗透海水淡化装置提供电能，以实现电能自给。
[0040]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种海水淡化方法，其特征在于，包括以下步骤: 利用太阳能集热装置来加热淡水； 将加热后的淡水与待淡化的海水换热，使所述待淡化的海水升温；以及 将升温后的所述待淡化的海水供给反渗透淡化装置以产生淡水。
2.根据权利要求1所述的海水淡化方法，其特征在于，还包括使所述反渗透淡化装置产生的淡水的一部分或全部提供给所述太阳能集热装置的步骤。
3.根据权利要求1所述的海水淡化方法，其特征在于，还包括利用光伏系统向所述反渗透淡化装置提供电能的步骤。
4.一种海水淡化方法，包括以下步骤: 将待淡化的海水提供给反渗透淡化装置以产生淡水； 将所述淡水的一部分或者全部提供给太阳能集热装置以进行加热； 将加热后的淡水与待淡化的海水在换热器中换热，使待淡化的海水升温，并且使降温的所述淡水循环提供给所述太阳能集热装置；以及 使升温后的所述待淡化的海水供给所述反渗透淡化装置以产生淡水。
5.根据权利要求4所述的海水淡化方法，其特征在于，还包括利用光伏系统向所述反渗透海水淡化装置提供电能的步骤。
6.根据权利要求4所述的海水淡化方法，其特征在于，还包括当自所述太阳能集热装置取用热水时将所述反渗`透淡化装置产生的淡水补充给所述太阳能集热装置的步骤。
7.一种海水淡化系统，包括反渗透淡化装置，其特征在于，还包括: 太阳能集热装置，用于加热淡水； 热交换装置，与所述太阳能集热装置管道连接，用于将所述加热的淡水与待淡化的海水换热， 其中，所述热交换装置与所述反渗透淡化装置管道连接，以便待淡化的海水经过所述热交换装置的换热后进入所述反渗透淡化装置。
8.根据权利要求7所述的海水淡化系统，其特征在于，所述太阳能集热装置包括太阳能真空集热管组和储水箱。
9.根据权利要求7所述的海水淡化系统，其特征在于，还包括光伏系统，与所述反渗透淡化装置电连接以提供电能。
10.根据权利要求7所述的海水淡化系统，其特征在于，还包括补水管线，其中，所述补水管线的一端与所述反渗透淡化装置的淡水出口连接，另一端与所述太阳能集热装置的淡水入口连接。
【文档编号】C02F1/44GK103663837SQ201310740079
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月26日 优先权日:2013年12月26日
【发明者】赵志国, 王一丹, 邬俊波 申请人:中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司