因為淡水的供應有限，通過(guò)淡化海水成為向不斷增長(cháng)的人口提供淡水的最佳方式 [1]。許多脫鹽廠(chǎng)已經(jīng)開(kāi)始運作，但價(jià)格昂貴，能源密集 [2]。為了克服這一問(wèn)題，對近年來(lái)在技術(shù)和系統設計方面的進(jìn)展進(jìn)行了綜述。太陽(yáng)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(yáng)能可以有效地利用太陽(yáng)能為綠色和環(huán)境的可持續性提供熱量。太陽(yáng)熱能轉換的熱效率可以達到 100%。太陽(yáng)熱水脫鹽過(guò)程大致分為兩大類(lèi)，即直接和間接系統。
2 間接系統
太陽(yáng)能脫鹽廠(chǎng)的間接方法包括兩個(gè)子系統太陽(yáng)能集熱器和脫鹽裝置。各種類(lèi)型的太陽(yáng)能收集器，如平板、真空管、熱管等，可以配合熱脫鹽過(guò)程，如膜蒸餾（MD）、多級蒸餾（MSD）、蒸汽壓縮（VC）、多效蒸發(fā)（MED）[3]。反滲透（RO）是最節能的大型脫鹽生產(chǎn)技術(shù)，產(chǎn)量最高可達 1.8kW?h/m3。多效和多級閃蒸可以通過(guò)與太陽(yáng)能集中器的耦合來(lái)降低能源成本，這可以適用于大型社區級使用。
3 直接系統
在直接系統中，蒸發(fā)和凝結都發(fā)生在同一設備上，它更適合于家庭和小社區。各種系統，如單、雙坡、水錐、水金字塔、三角等，適合滿(mǎn)足淡水需求 200m3/d 的。從直接方法產(chǎn)生的水達到了質(zhì)量標準。
3.1 農村低成本太陽(yáng)能凈化器
采用反滲透（RO）和紫外線(xiàn)（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(guò)四層濾布的過(guò)濾，經(jīng)過(guò) RO 膜和利用太陽(yáng)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、細菌等都無(wú)法存活。
4 太陽(yáng)能性能提升方法
提高太陽(yáng)能性能的方法各種各樣，具體如下：①冷凝玻璃罩的角度應該為 30°、45°，它由光滑的表面和低熱容量的玻璃來(lái)達到最佳；②用銅作為太陽(yáng)能加熱器，因為其具有很好的導熱性；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(yáng)能的冷凝潛熱技術(shù)，提高太陽(yáng)能的生產(chǎn)效率。
5 影響太陽(yáng)能性能的因素
太陽(yáng)能的性能仍然受到環(huán)境、設計和操作參數等三個(gè)參數的影響，這種性能直接與太陽(yáng)輻射、環(huán)境溫度、相對濕度、風(fēng)速、云和塵埃有關(guān)，這是無(wú)法控制的。太陽(yáng)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(yáng)能的角度應該是最大的，夏季的時(shí)候應該是最低的。
太陽(yáng)能海水淡化的主要技術(shù)障礙：①熱化脫鹽廠(chǎng)必須聯(lián)合起來(lái)，以更高效、更經(jīng)濟的方式生產(chǎn)；②開(kāi)發(fā)一種智能控制、組件開(kāi)發(fā)和系統管理的能量和脫鹽輸出，以?xún)?yōu)化海水淡化、冷卻和太陽(yáng)能光電能量的系統耦合；③新的脫鹽膜（如石墨烯）的重新設計和發(fā)展應該是必要的。它可以有效地過(guò)濾水中的鈉鹽，并顯著(zhù)地產(chǎn)生比現有技術(shù)更高的。
6 結束語(yǔ)
高效利用太陽(yáng)能熱能源的主要步驟之一是利用它們在熱海水淡化過(guò)程中產(chǎn)生清潔的水。文章介紹了太陽(yáng)能增濕法、除濕法、膜蒸餾法、多級閃蒸法、汽壓法、太陽(yáng)能池法、多效蒸餾法、太陽(yáng)能蒸餾法等方法。通過(guò)反滲透膜分離，作為間接方法可用于大規模的脫鹽，但該系統的水生產(chǎn)成本很高。文章詳細討論了不同類(lèi)型的太陽(yáng)能板的直接方法，其所獲得的水含有可以達標的少量礦物質(zhì)和鹽類(lèi)。低成本的太陽(yáng)能蒸餾器的性能可以通過(guò)與真空管、平板收集器、雙真空熱管和拋物線(xiàn)槽的集成來(lái)增強。太陽(yáng)能收集器在加熱水和空氣到高溫時(shí)效率最高。在脫鹽系統中，用泵強制循環(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(lái)處理脫鹽系統在此之后，它將以最少 5 ～ 10 年的成本運營(yíng)，這將比任何傳統的系統都要多。因此，我們可以得出結論，在修改現有的方法和發(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，以減少傳統能源在海水淡化中的使用。
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