海水淡化技术是一种切实有效的生产淡水的技术手段,是缓解当前水资源短缺的有效途径。基于聚光技术的太阳能海水淡化技术应用广泛,但海水淡化过程蒸汽的冷凝潜热没有被有效利用。本文设计并搭建了一套太阳能聚光聚热联合海水淡化系统,由低倍聚光集热器及聚热平板集热器供热。系统利用低倍聚光集热器部分产生蒸汽的冷凝潜热,为聚热平板集热器产生蒸汽提供部分显热热量,同时改进了聚热平板集热器在阴天的产水性能。本文的主要研究工作如下:1、基于太阳能聚光聚热联合海水淡化系统工作原理,建立在理想太阳辐射模型下的集热器传热模型,对低倍聚光集热器和聚热平板集热器进行了传热分析。通过Matlab编程,计算了低倍聚光集热器和聚热平板集热器在理想太阳辐射情况下不同集热器安装倾角时能有效获得的太阳辐射能量。一月到六月集热器倾角对吸收的太阳辐射能量逐渐减小,六月到十二月集热器倾角对集热器吸收太阳辐射能量的影响又逐渐增大。在六月显示出集热器倾角越小集热器有效吸收的太阳辐射能量越大的趋势。2、设计并搭建了太阳能聚光聚热联合海水淡化系统,在不同集热器倾角和不同天气条件下对系统性能进行实验研究。不同集热器倾角下,系统均能稳定运行,系统部件温度、产水性能和系统性能系数整体差别不大,在实际实验下,系统设备状态、天气对实验结果的影响更大,集热器安装倾角对系统性能影响较小。不同天气条件下,晴天太阳辐射强度变化稳定,但冬天气温低、偶尔的云层遮挡以及周围冷风对流换热影响,使得在相似的太阳辐射情况下,系统初始温度低,冬季热损大,整体温度变化波动较夏季大。3、太阳能聚光聚热联合海水淡化系统实验结果分析表明:蒸汽发生室进出口导热油温度差较大,导热油在蒸汽发生室的换热显著,补水阶段蒸汽发生室的蒸汽温度会发生明显下降。但是,因为补水的海水工质经过预热,降低了蒸汽发生室对原水显热的输入,下降温度变小,能在较短时间内快速实现沸腾汽化。同样金属蒸汽发生管在补水时的海水工质吸收蒸汽发生室产生蒸汽的冷凝潜热,温度上升,金属蒸汽发生管产生蒸汽需要的显热热量减少,吸收同样的热量,本系统的金属蒸汽发生管更容易到90℃以上,实现较快速的蒸发。同时系统中聚热平板集热器部分受太阳辐射强度和周围环境温度风速的影响比较大,在冬季多云天气下温度波动和产水波动比较大。