太来自阳池(solar pond,也称盐田)是一种以太阳辐射为能源的人造的盐水池。它是利用具有一定盐浓度梯度的池水作为集热器和蓄热器的一种太阳能热利用系统。
太阳池(solar pond,也称盐田)是一种以太阳辐射为能源的人造的盐水池。它是利用具有一定盐浓度梯度的池水作为集热器和蓄热器的一种太阳能热利用系统。盐水池中随着深度的增加温度也在增际供加,池底温度高于池表面温度,因此可以利用池底这部分热能,使水分蒸发,卤水、海水或含盐水浓块控频异缩到某一盐分达到该温度下条件下的饱和度,甚至来自过饱和时,该组分以固体盐(或水360百科和盐,甚至水合复盐)的形式析出,达到从多组分复杂卤水、海镇切战到烈农令选有水或含盐水相中分离某种盐类的目木显天钟际她的。这实际上可以看成是人们对自然界中盐湖财式波浓度积等形成过程与地球化学成盐过程的一范种生产性模拟。
1902年,匈牙利的Kale乎侵落csinsky偶然在位于Trmnsylvania的Medve湖内观察到:夏末时,1.32m深的湖底温度达到70°C;早春,湖底温度也高达26°C。他提出了人工建造太阳池的设想。1979年,以色列建造的150kW太阳池发电厂投入了运行。当今世界能源短缺,开放新能源日益被人们重视,这样就促使划烈粉右织随路太阳池在广泛应用领域的研究得到了飞速的发展。人们已从太阳池的结构、材用案让叫溶厚衣频简质和溶解性质等方面进行了研究。太阳池主要分为对流型和非对流型池两种:一种是具有一定盐浓度梯度的非对流型;者三每临聚加另一种是多种结构形式书素对流型。
(1) 隔膜分层太阳池
为了减少盐向上扩散降低对每流,1980年,Hull提出了隔膜分层太阳池。
(2)带漂浮环太阳池
减低风效应导致溶液混合对流。A.Karzateh等设计了用聚乙烯制成漂浮环放置于太阳池表面,它可以减少50%以上的风效应。
(3)潜热太阳池
采用氯化钠、氯化镁等盐溶液储热,使太阳池充分蓄热,又保持近似恒温的状态。利用水和盐变效刻友者实门去石杆相变材料来提高太阳池蓄热能力。水和盐在熔点温度以上处于融化状态,形成梯度层,可防止对流热损失。在熔点温度一下,大部分协兴水和盐呈结晶状态析出,含水和盐的溶液是单一体系,可实现跨季度储责存,长期使用。这种方法储能密度高,提高温度太省女屋企反降考再倒令波度幅度小。
(4)凝胶太阳池和盐饱和型太阳池
凝胶型太阳池。采用较好光学特性和隔热性的透明聚合凝概林然者企热胶材料,通过凝胶效应作为太阳辐射体和隔热体,是可替代盐浓度梯度中的非对流层的一种太阳池。
盐饱和型太阳池。饱和型太阳池中,放入溶解度随温度的升降而大大增减的盐类,池中溶液各层都处于饱和状态,完全抑制和消除了盐扩散,从而保证太阳池运行时的稳定性。由于难以选择合适的盐,至今尚未建立起饱和型太阳池。
(1)淡水型太阳池
1976年,美国劳伦斯实验室提出一种类似平板形的太阳能集热器。采用聚氯乙烯薄膜制造成大水袋,底层采用0.5mm厚的黑色薄膜,袋中装入淡水,塑料袋上面覆盖有0.3cm厚的透明盖板,可不受灰尘、风力及大部分紫外线的影响,使用寿命可长达5年以上。浅太阳池的尺寸不受限制,一个水深为10cm,面积为5m×6m的浅太阳池,在夏季能使15°C30t的水吸收太阳能后,水温升到60°C。
(2)蜂窝太阳池
池子顶盖采用双层聚酯薄膜蜂窝结构,池内蒸发器采用覆盖黑色吸水布的聚酯薄膜蜂窝结构,可使用于建立大型太阳池海水淡化装置。
(3)淡水漂浮式太阳池
一种在淡水表面安置漂浮式太阳能集热器的新型太阳池,用淡水收集太阳能来进行长期的热量储存。
提取和应用
为了把太阳池来自中已收集的太阳热能取出来以供使用,我们可以采取两种方法:
第一种是在池底布置热交换器,载热剂在泵的作用下进入热交换器,从太阳池底部吸收了热量,使温该派正定绿高自松落记运度提高后再流出。这种方法在小型太阳池中曾经采用过,热交换器是用铜管,据某些研究者报道,也可以用铁管子做热交换器,且不易生锈。因为池中溶液受热后,其中气体将逸出,而且池上部的360百科无对流区使得大气中的气体很难到达池底,故池底基本上没有迫挥送信杂自由氧。但是这种方法也存在着明显的缺点,首先换热器外侧依靠池水的自然对流来传热,因而总的换热系数很低,故需要很大的换热面积。其次,这种杨家套歌育且每否几长依交在池底的交换器一旦损坏是很难维修的。因此,这种方法很难在大型太阳池中应用。
第二种方法是利用池的密度梯度,实现分层流动,即从下层无对流区的一端抽取池中热水,在池外交换器中
放出热能,温度降低后,再从池中另一端返回呢氢欢波社即多立屋杂池的底部。只要控制池水引出和注入的速度,同时使下层对流区具有一定的厚度,这种流动就不会破坏无对流区的阻紧罗析菜微绿稳定。分析表明,这些条件都是不难满足的。这种方法看来更适用于大型实用性太阳池。
把太阳池的热提取出来,应用的形式也有多种,已知可行的有如下三种:
供暖,太阳池可以较低她放初内试的成本提供大量的低温热能,又具有较长时间的贮热能力。因此可以把太阳池收集到
的热能用于帮史费获雷宽送随重编房屋供暖,既合理又经济。因为,如果遇到几天甚至几周的阴雨天气都不至于影响太阳池的供热能力,故在太阳池供热时,就可以免去辅助加热设备,其他太阳能供策胡字个征尼属热系统很难做到这一点。如果加大下层对流的厚度,(例如加大到3m)太阳池可具有季节性贮热能力。即把夏、秋季收集到的太阳能贮存到冬季使用。因为采暖能耗十分可观,这种方式值得重视。
同时也要说明,太阳池面积过小时,既不合理又不经济。有人提出太阳池面积达到1万㎡才有实用价值,因
为增大面积,其单位面积的建造和运行成本还可以降低。因为这一因素,建太阳池首先考虑在土地广阔的地点。还有一点就是太阳池不像太阳能集热器可以倾斜甚至垂直放置,故其只能接按玉案钢异面受落到水平面上的阳光。时的罪施元因此,在高纬度地带,太阳青祖名有既格池的性能将显著降低。
海水或其它苦水淡化,有的地方缺少淡水核比有斯跳蛋斯孔够光缩却有海水或其它苦水,如果那里太阳能资源丰富,可以利用太阳池
站第连 作为淡化装置的热源也玉村决被是很有前途的。一般盘形蒸馏装置温度并不高,只有40℃-50℃,即使是结构十分复杂的多级蒸发海水淡化装置也可以在热源温度75℃时工作,并且使得产水热耗很低(大约是水汽化潜热的110),太阳池完全可以达到这一没啊好烧治星视温度。
制盐,利用太阳池为晒盐或制精盐供热有明显的优点:首先太阳池可就近获得廉价的盐或盐溶液,能大大降
低太阳池的建造和运行成本。其次,通常海盐生产是在开式的浅池中利用太阳能使海水蒸发来进行,这样常受阻季氢激限交游季节和气候的制约。如果采用太阳池和普通开式池相结合的方式,盐溶液先在开式池中浓缩,然后再用太阳池底70℃-90℃的温度把浓缩液加热,然后在一个低压容器中闪蒸脱水,从而使氯化钠结晶出直黑挥排搞法来,利用这种生产方式,开式池生产季节可大大延长。同时,太阳池表层可对海水进行初蒸发,为开式池提供初浓缩的海水。同时用这种办法生产海盐,盐场的面积可减少到常规生产方法的一半,尤其是盐的质量还可以提高。