能源類外文文獻(xiàn)翻譯（中文）--太陽(yáng)能蒸餾一種有前途的供水代替技術(shù)

1、<p>　　太陽(yáng)能蒸餾：一種有前途的供水代替技術(shù)，它使用免費(fèi)的能源，技術(shù)簡(jiǎn)單，清潔</p><p>　　Hassan E.S.Fath</p><p>　　埃及，亞歷山大，亞歷山大大學(xué)機(jī)械學(xué)院工程系</p><p>　　摘要：太陽(yáng)能蒸餾為鹽水淡化提供了一種替代技術(shù)，它使用免費(fèi)的能源、技術(shù)簡(jiǎn)單、清潔，為人類提供所需的部分淡水。太陽(yáng)能蒸餾系統(tǒng)的發(fā)展已經(jīng)證明：

2、當(dāng)天氣情況良好，并且需求不太大時(shí)，比如少于200立方米／天，它在海水淡化過(guò)程中有一定的適用性。太陽(yáng)能蒸餾器的產(chǎn)量低這個(gè)問(wèn)題迫使科學(xué)家研究許多提高蒸餾器產(chǎn)量和熱效率，以此來(lái)降低產(chǎn)水的費(fèi)用。本文對(duì)許多最新發(fā)展的單效和多效太陽(yáng)能蒸餾器進(jìn)行了整體評(píng)論和技術(shù)評(píng)估。同時(shí)，對(duì)蒸餾器構(gòu)造的發(fā)展、各部件在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題、對(duì)環(huán)境的影響也進(jìn)行了闡述。</p><p>　　關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能;海水淡化</p><p

3、><b>　　簡(jiǎn)介</b></p><p>　　在淡水需求超出了淡水資源所能滿足的量的地方，對(duì)低質(zhì)量的水進(jìn)行去鹽處理是一種合適的淡水來(lái)源途徑。對(duì)鹽水或海水脫鹽處理取得淡水滿足了社會(huì)基本的需求。一般說(shuō)來(lái)，它不會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的損害作用。因此，進(jìn)行海水淡化的工序和工廠在數(shù)量上和能力上都有了巨大的進(jìn)步。許多不同的海水淡化技術(shù)被用來(lái)從鹽水中分離淡水，包括有：多級(jí)閃蒸（MSF）、多效（ME）、蒸

4、汽壓縮(VC)、反滲透（RO）、離子交換、電滲析、相變和溶劑萃取。但是，這些技術(shù)只能產(chǎn)生少量的淡水，因而是昂貴的。另一方面，用來(lái)驅(qū)動(dòng)這些技術(shù)的傳統(tǒng)能源也會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生消極的作用。</p><p>　　而太陽(yáng)能蒸餾為鹽水淡化技術(shù)提供了一種有前途的替代處理過(guò)程，它使用免費(fèi)的能源，技術(shù)簡(jiǎn)單，清潔，并能為人類提供所需的部分淡水。太陽(yáng)能蒸餾系統(tǒng)的發(fā)展已經(jīng)證明：當(dāng)天氣情況良好，并且需求不太大時(shí)，比如少于200立方米／天，它在海

5、水淡化過(guò)程中有一定的適用性。太陽(yáng)能蒸餾器的產(chǎn)量和熱效率，以此來(lái)最小化產(chǎn)水費(fèi)用。這些方法中包括被動(dòng)的和主動(dòng)的單效蒸餾器。一些工作者也曾試圖都產(chǎn)生的水蒸氣在外部凝結(jié)（在額外的凝結(jié)表面上）。另一方面，浪費(fèi)的凝結(jié)潛熱也被利用，從而增加餾出水的產(chǎn)量和提高效率。這種方法要通過(guò)兩個(gè)或多個(gè)階段實(shí)現(xiàn)，一般叫做多效太陽(yáng)能蒸餾系統(tǒng)。</p><p>　　本文對(duì)許多最新發(fā)展的單效和多效太陽(yáng)能蒸餾器進(jìn)行了整體評(píng)論和技術(shù)評(píng)估。同時(shí)，對(duì)蒸餾器

6、構(gòu)造的發(fā)展、各部件在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題、對(duì)環(huán)境的影響也進(jìn)行了闡述。單效蒸餾器的發(fā)展、各部件在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題和典型的經(jīng)濟(jì)性不好問(wèn)題將會(huì)在第2部分得到闡述和討論。多效蒸餾器的發(fā)展會(huì)在第3部分進(jìn)行闡述。太陽(yáng)能蒸餾冷凝處理特征和對(duì)環(huán)境的作用將會(huì)在第4部分得到闡述。</p><p>　　2.單效蒸餾器的發(fā)展</p><p>　　單效太陽(yáng)能蒸餾器的熱效率和每平方米的日產(chǎn)量可以通過(guò)許多被動(dòng)的方法

7、進(jìn)行提高，見(jiàn)圖1，比如：降低水在盤(pán)中的深度，在盤(pán)底涂黑色圖層，減少盤(pán)壁和盤(pán)底的散熱損失，它也可以通過(guò)主動(dòng)的方法提高效率和日產(chǎn)量：把蒸餾器同一個(gè)太陽(yáng)能加熱器或一個(gè)太陽(yáng)能集中器組合為一個(gè)整體。這些發(fā)展的技術(shù)的分類見(jiàn)圖2。這些技術(shù)在下面會(huì)被闡述和歸納。</p><p>　　圖1 單效盤(pán)狀蒸餾器</p><p>　　圖2單效太陽(yáng)能蒸餾器分類</p><p>　　2.1.使

8、用被動(dòng)的辦法修改</p><p>　　不同的技術(shù)、結(jié)構(gòu)修改和發(fā)展被引入論文以便對(duì)蒸餾器進(jìn)行積極的改善。這些技術(shù)、結(jié)構(gòu)的修改和發(fā)展是巨大的，并且將被重視起來(lái)。下面進(jìn)行簡(jiǎn)單的討論：</p><p>　　2.1.1.盤(pán)狀蒸餾器</p><p>　　1.單斜面和雙斜面盤(pán)狀蒸餾器：比較單斜面和雙斜面盤(pán)狀蒸餾器，可以看出：在太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上，在不同的季節(jié)和地區(qū)，雙斜面的盤(pán)狀太陽(yáng)

9、能蒸餾器的最大輻射熱吸收量要高，并且運(yùn)行的比較好。另一方面，單斜面的有較少的對(duì)流和輻射損失，而且，遮光區(qū)可進(jìn)行額外的凝結(jié)。根據(jù)德里氣候條件下得到的年運(yùn)行數(shù)據(jù)，Tiwari和Yadav得出這樣的結(jié)論：在較冷的天氣條件下，單斜面得比雙斜面的運(yùn)行的好。在夏天較熱的天氣條件下，雙斜面得比單斜面的運(yùn)行的好。</p><p>　　2.帶冷凝板的蒸餾器：如果盤(pán)（熱源）和玻璃板（集熱板）的溫差變大時(shí)，蒸發(fā)率也就提高。這可以通過(guò)提

10、高盤(pán)的溫度和降低蓋板的溫度或兩者兼有而達(dá)到。兩種布置冷板的方法已經(jīng)被提出，都是使用雙層玻璃板。這兩種被稱作回流和對(duì)流，見(jiàn)圖3。結(jié)果顯示：冷卻板提高了蒸發(fā)器的產(chǎn)量，而且使用回流時(shí)比使用對(duì)流是提高的多，這是因?yàn)椴糠直焕鋮s板得到顯熱在回流過(guò)程中被利用。</p><p>　　圖3 通過(guò)回流（a）和對(duì)流（b）冷卻玻璃蓋板</p><p>　　3.帶處理過(guò)表面的蓋板的蒸餾器：Baladori和Eldi

11、n說(shuō)：用矽酸鈉或氫氟酸處理玻璃蓋板的內(nèi)表面可以增加它的可濕性和減少允許板的最低斜度，從水平降到1.5°。從而可以增加蒸發(fā)器的產(chǎn)量。但是，額外的處理蓋板的費(fèi)用使蒸發(fā)器的初期投資增加。</p><p>　　4.附加冷凝器的蒸發(fā)器：Fath和Elsherbiny在單邊潤(rùn)濕的蒸發(fā)器的遮光區(qū)域裝了一個(gè)被動(dòng)式冷凝器，見(jiàn)圖4。作者指出：把蒸汽從蒸餾器趕到附加冷凝器的一個(gè)功能，蒸餾器的效率提高了45%。通過(guò)自然循環(huán)來(lái)提

12、高蒸餾器的效率，最高可達(dá)75%，這取決于循環(huán)流動(dòng)的阻力的大小。</p><p>　　圖4 帶被動(dòng)冷凝器的單邊潤(rùn)濕蒸餾器</p><p>　　5.帶黑色圖層或里面有渾濁水的蒸發(fā)器：Lawrence等人指出：（a）涂層對(duì)蒸餾器的運(yùn)行有非常重要的作用，特別是對(duì)較深的水。（b）黑色涂層比紫色和紅色涂層所起的作用要好。</p><p>　　渾濁的水使放射線不能穿透過(guò)，所以入射

13、的太陽(yáng)輻射大多在最上層被吸收掉。Onyegebu從帶泥的池塘蒸發(fā)器所做的結(jié)果顯示：（關(guān)于日產(chǎn)量）濁水和清水產(chǎn)生相同的餾出產(chǎn)物。但是對(duì)于被污染了的濁水，還沒(méi)有足夠的可用信息，對(duì)于被污染了的一些地區(qū)，這可能是唯一的飲用水來(lái)源。</p><p>　　2.1.2.幕芯式蒸餾器</p><p>　　事實(shí)已經(jīng)證明：降低蒸餾器鹽水的深度可以提高產(chǎn)量，這取決于更高的盤(pán)的溫度。幕芯式的優(yōu)點(diǎn)是可以保持鹽水盡可

14、能的淺（在低熱容下），從而防止干涸。</p><p>　　1.單幕芯式蒸餾器：安裝在智利法爾巴拉索的一個(gè)帶塑料蓋板的這種類型的蒸餾器顯示：產(chǎn)率在3.8-4.4l/㎡/d的這種蒸餾器的運(yùn)行效率達(dá)到40%-46%。Moustafa等人制造了一種改善了的幕芯型帶收集器-蒸發(fā)器的蒸餾器，測(cè)試表明：產(chǎn)量和運(yùn)行效率都有所提高。</p><p>　　2. 多幕芯式蒸餾器：Tiwari等人提議了一種雙冷凝

15、器的多幕芯蒸餾器。過(guò)量的蒸汽可以在其他的表面上被冷卻，從而減少玻璃板的熱負(fù)荷，降低玻璃板的溫度，從而增加蒸發(fā)量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：相較于簡(jiǎn)單得多幕芯蒸餾器，產(chǎn)量可以增加20%。圖5示出了1981年安裝在印度德里的雙斜面多幕芯式蒸餾器的橫截面和結(jié)構(gòu)布置圖。它的裝置容量為85l/d。</p><p>　　3.多幕芯與盤(pán)式蒸餾器：由于忽略了多幕芯盤(pán)式蒸餾器中水的熱容，多幕芯盤(pán)式蒸餾器的產(chǎn)量總是高于常規(guī)的盤(pán)式蒸餾器。Tiwa

16、ri和Yadav指出：多幕芯盤(pán)式蒸餾器用于中規(guī)模設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性較好。對(duì)于大規(guī)模的蒸餾水供給系統(tǒng)，盤(pán)狀蒸餾器更受好一些，因?yàn)樗?jiǎn)單、費(fèi)用低。</p><p>　　4. 多幕芯與盤(pán)式結(jié)合的蒸餾器：Minasian和AI-Karaghoul把傳統(tǒng)的盤(pán)式蒸餾器（安裝在陰暗處且有一個(gè)不透明蓋板）和一個(gè)幕芯式太陽(yáng)能蒸餾器連接起來(lái)，因此，原來(lái)被浪費(fèi)了的熱鹽水從幕芯式供水管中直接直接流入到盤(pán)式蒸餾器中，使盤(pán)式蒸餾器蓋板被冷卻，結(jié)合

17、的蒸餾器具有比兩個(gè)蒸餾器分開(kāi)要高的熱效率，并且年蒸餾水產(chǎn)量比盤(pán)式的要高出85%，比幕芯式的高出43%。</p><p>　　圖5 雙斜面的多幕芯蒸餾器</p><p>　　上面：橫截面圖 下面：蒸餾器結(jié)構(gòu)布置圖</p><p>　　5.經(jīng)濟(jì)分析：Tiwari和Yadav給出了多幕芯太陽(yáng)能蒸餾器的經(jīng)濟(jì)分析，綜合參考了各種因素，即系統(tǒng)壽命、系統(tǒng)利用價(jià)值、利率和

18、維修費(fèi)用。這種裝置的費(fèi)用分析說(shuō)明見(jiàn)表1。</p><p>　　表1太陽(yáng)能蒸餾器裝置的費(fèi)用分析表</p><p>　　6.運(yùn)行中存在的問(wèn)題：Tiwari和Yadav報(bào)告了系統(tǒng)（4年）在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的各種各樣的問(wèn)題，它們是：</p><p>　　●鹽水在蒸餾器的貯水池中分布不均勻。這是由蒸餾器間的連接管道直徑太小引起的。從而導(dǎo)致空氣泡的形成，阻礙了鹽水流的均勻一致，而

19、且蒸餾器的支架是傾斜的，因此，太陽(yáng)能蒸餾器不能安裝在同一水平上。</p><p>　　●鍍鋅的鐵片出發(fā)生腐蝕、鹽水中MS都能導(dǎo)致系統(tǒng)泄露。</p><p>　　●由于貯水池中鹽水分布不均勻，蒸餾器中的纖維降解了。</p><p>　　●黑色聚乙烯片和蒸餾器邊上的泡沫材料易被鳥(niǎo)類損壞，需要經(jīng)常更換材料。</p><p>　　●由于蒸餾器底部是由

20、鍍鋅的鐵片做成，導(dǎo)致傳導(dǎo)散熱損失，從而會(huì)明顯減少產(chǎn)量。</p><p>　　●由于貯水池滿溢有可能使蒸餾水和鹽水混合。因?yàn)椋╝）容器的溢出物使鹽水只稍低于蒸餾水管道；（b）豎直墻太小，因此蒸餾水管道和多余水出口處有一小段缺口。</p><p>　　●由于使用鋁做管道，使得蒸餾水的純度下降。</p><p>　　●由于玻璃蓋板和管道之間不合適的密封，使得蒸餾水會(huì)在玻璃

21、板邊緣較低處泄露。</p><p>　　●多出的水對(duì)產(chǎn)量有明顯的影響。</p><p>　　●給纖維棉染色時(shí)，大量染料被浪費(fèi)。</p><p>　　為了解決以上這些問(wèn)題，一種新設(shè)計(jì)的100l/d的強(qiáng)纖維塑料蒸餾器已經(jīng)被提出，目的在于提高裝置壽命。</p><p>　　2.1.3擴(kuò)散式蒸餾器</p><p>　　基本的擴(kuò)

22、散式蒸餾器和盤(pán)式蒸餾器的比較：Fath和Elsherbing提出：在埃及的氣候條件下，擴(kuò)散式蒸發(fā)器的日產(chǎn)量可以在0.5㎏／㎡之間多種多樣。在相同的設(shè)計(jì)參數(shù)、運(yùn)行參數(shù)和環(huán)境參數(shù)條件下，Elsayed從數(shù)量上比較了單效擴(kuò)散式蒸餾器和盤(pán)式蒸餾器，并且指出：運(yùn)用擴(kuò)散式蒸餾器可在產(chǎn)量和效率兩方面都提高。</p><p>　　2.1.4其他結(jié)構(gòu)形式的蒸餾器</p><p>　　本文涉及的其他結(jié)構(gòu)形式的

23、蒸餾器包括：豎直多微孔蒸發(fā)蒸餾器和串級(jí)太陽(yáng)能蒸餾器。</p><p>　　2.2.有外部加熱（主動(dòng)式）的蒸餾器</p><p>　　為了提高蒸發(fā)速率和得到更高的蒸餾物產(chǎn)量，盤(pán)與蓋板的溫差必須加大。通過(guò)外界加熱可以提高盤(pán)的運(yùn)行溫度。較大的溫度運(yùn)行范圍可以通過(guò)把蒸餾與下列部件整合而得到：(1)太陽(yáng)能加熱器；（2）太陽(yáng)能集中器；（3）廢熱利用系統(tǒng)。與加熱器或集中器整合的蒸餾器通常叫作主動(dòng)式太陽(yáng)能

24、蒸餾系統(tǒng)。加熱器或集中器里的循環(huán)可以通過(guò)自然環(huán)流（熱管）或流動(dòng)裝置（泵）來(lái)得到。在濃縮器加熱系統(tǒng)中，有可能有氣泡形成和兩相流，它們能影響循環(huán)，應(yīng)該被列入考慮之列。</p><p>　　從外部集熱器得到的熱量可以直接供給蒸餾器來(lái)提高蒸發(fā)速率，也可以通過(guò)熱交換器供給蒸餾器。由于供熱溫度降低和更多的熱損失掉，整個(gè)系統(tǒng)的效率會(huì)降低。但是，這種間接的太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)可以保護(hù)集熱器不會(huì)因?yàn)辂}水而被腐蝕或產(chǎn)生大量沉淀。其他的蒸餾

25、器結(jié)構(gòu)包括使用涂層和冷卻板或者其他形式的太陽(yáng)能加熱器。</p><p>　　2.2.1連接太陽(yáng)能集熱器的蒸餾器</p><p>　　圖6a畫(huà)出了Rai和Tiwari提出的這種整合系統(tǒng)。水在一個(gè)小型泵的協(xié)助下在蒸餾器和集熱器之間循環(huán)。從集熱器中得到熱量直接供給蒸餾器提高其蒸發(fā)速率。比起沒(méi)有連接集熱器的裝置，這種系統(tǒng)的 日產(chǎn)量可提高24%。圖6b畫(huà)出了自然循環(huán)系統(tǒng)的構(gòu)想。這種蒸餾器可被放置到足

26、夠高的地方以產(chǎn)生熱管流所需要的足夠的壓力。</p><p>　　圖6連接平板集熱器的蒸餾器</p><p>　　（a）強(qiáng)迫循環(huán) （b）自然循環(huán)</p><p>　　最近，Sinha等人評(píng)估了帶集熱器輔助的太陽(yáng)能蒸餾系統(tǒng)作為太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的投資替代品。兩個(gè)系統(tǒng)在相同的經(jīng)濟(jì)環(huán)境和考慮相同的容量的條件下，技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析已經(jīng)得出：從蒸餾系統(tǒng)得到的能量的費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于從熱水器

27、中得到的能量的費(fèi)用，并且，熱水器的年運(yùn)行費(fèi)用高于太陽(yáng)能蒸餾器的年運(yùn)行費(fèi)用。這是因?yàn)榍罢撸崴鳎┑某跗谕顿Y較高。</p><p>　　2.2.2連接太陽(yáng)能集中器的蒸餾器</p><p>　　相對(duì)比于集熱器，連接外部加熱系統(tǒng)的太陽(yáng)能蒸餾器的運(yùn)行狀況可以通過(guò)用集中器代替集熱器而得到改善。由于它的表面積較小，所以它的熱損失較少。除此之外，蒸餾器中鹽水溫度的升高也使得蒸餾器的運(yùn)行狀況改善。Kuma

28、r和Sinha在他們的研究中得出這樣的結(jié)論：帶集中器輔助的太陽(yáng)能蒸餾器的產(chǎn)量高于其他任何形式的主動(dòng)和被動(dòng)的太陽(yáng)能蒸餾系統(tǒng)。</p><p>　　2.2.3利用廢熱的太陽(yáng)能蒸餾器</p><p>　　提高產(chǎn)量的方法之一是利用汽油或柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱，用它們來(lái)加熱蒸餾器熱水，從而保持較高的運(yùn)行溫度，特別是在沒(méi)有陽(yáng)光的階段，外部熱源可提高鹽水的熱容，一邊加強(qiáng)蒸發(fā)。</p><p

29、>　　3.多效蒸餾器的發(fā)展</p><p><b>　　3.1為什么叫多效</b></p><p>　　根據(jù)每平方米的日產(chǎn)量，太陽(yáng)能蒸餾器裝置的熱效率可以通過(guò)利用凝結(jié)潛熱而得到提高。這種在兩個(gè)或更多個(gè)階段對(duì)潛熱進(jìn)行再利用通常叫做多效蒸餾系統(tǒng)。但是，由于多效蒸餾器的結(jié)構(gòu)更復(fù)雜而引起的額外的費(fèi)用，與單效蒸餾器的產(chǎn)量相比，它的額外的產(chǎn)量要重新計(jì)算。多效太陽(yáng)能蒸餾器的分

30、類與單效的非常相像，下面只闡述多效蒸餾器發(fā)展的主要方面。</p><p>　　3.2雙效盤(pán)式蒸餾器</p><p>　　3.2.1雙盤(pán)蒸餾器（圖7）</p><p>　　第二盤(pán)的水可以從玻璃蓋板上流下（圖7a），也可以不變（圖7b）。Sodha等人指出：雙盤(pán)型的比單效的蒸餾器，產(chǎn)量可提高出56%。</p><p>　　為了取得更高的日產(chǎn)量，盤(pán)

31、和玻璃蓋板的溫差應(yīng)當(dāng)保持的較大。這可以通過(guò)把盤(pán)連接到外部熱源（太陽(yáng)能集熱器、太陽(yáng)能集中器、廢熱系統(tǒng)）上來(lái)達(dá)到。除此之外，可以安排水從玻璃板上流過(guò)，Tiwari通過(guò)一個(gè)平臺(tái)集熱器混合了玻璃板上的水流和較低盤(pán)中的水流。他得出：（a）對(duì)于上面玻璃板的水流的速率沒(méi)有明顯的作用（可能是由于上面玻璃板的可利用能比較少）。（b）沒(méi)有光照的時(shí)間里，集熱器應(yīng)該與蒸餾器不連接，以避免熱量通過(guò)集熱器散失。（c）這個(gè)系統(tǒng)比常規(guī)的雙盤(pán)蒸餾器多出了50%的產(chǎn)量。&

32、lt;/p><p>　　圖7雙盤(pán)太陽(yáng)能蒸餾器</p><p>　?。╝）單盤(pán)雙盤(pán)蒸餾器</p><p>　?。╞）靜止的水流過(guò)上面玻璃板的雙盤(pán)蒸餾器</p><p>　　3.2.2蒸汽兩次作用</p><p>　　Fath提議通過(guò)一個(gè)百葉窗式反射鏡和它的陰影區(qū)域二次作用于一個(gè)單邊潤(rùn)濕蒸餾器。第二次作為一個(gè)附加的熱源和質(zhì)量容

33、器。蒸汽從一次作用變?yōu)閮纱巫饔?，降低了第一次作用的壓力，并且利用潛熱在第二次作用是產(chǎn)生了額外30%的水。他指出：按設(shè)計(jì)工況，在沙特阿拉伯的天氣狀況下（正午輻射強(qiáng)度1000w／㎡，外界溫度30-40℃），產(chǎn)量可高達(dá)10.7㎏／㎡。這種裝置簡(jiǎn)單、被動(dòng)，并且，與傳統(tǒng)的盤(pán)式蒸餾器相比，不會(huì)增加設(shè)計(jì)、運(yùn)行和維修的復(fù)雜性。</p><p>　　3.3多效多芯蒸餾器</p><p>　　在多效多芯型蒸餾

34、器（圖8）中，蒸發(fā)潛熱的利用可達(dá)到最大化，最低水深也可以均衡，包括較低的盤(pán)的水位。Sodha等人設(shè)計(jì)了多效多芯太陽(yáng)能集熱器，目的在于達(dá)到上述工況。</p><p>　　當(dāng)水流過(guò)玻璃板的速率明顯提高時(shí)，流水沒(méi)有充足的時(shí)間蒸發(fā)，因此運(yùn)行狀況不如較低流速的好。Singh和Tiwari研究了不同流速的水流（圖9），此時(shí)蒸餾器的產(chǎn)量可大大增加。</p><p>　　圖8多效多芯型太陽(yáng)能蒸餾器<

35、/p><p>　　圖9 多效多芯太陽(yáng)能蒸餾器水流速率與效數(shù)的關(guān)系</p><p>　　3.4其他的蒸餾器系統(tǒng)</p><p>　　本文涉及到的其他的太陽(yáng)能蒸餾系統(tǒng)包括：重疊式蒸餾器、多效濕離子-不濕離子蒸餾器、多效擴(kuò)散蒸餾器和空氣中的水再利用型。</p><p><b>　　4．環(huán)境因素</b></p><

36、;p>　　太陽(yáng)能蒸餾過(guò)程中所產(chǎn)生的主要廢物不是以特意添加加工過(guò)的化學(xué)藥品為特征的，相反，富集物反映了未經(jīng)處理過(guò)的水質(zhì)（幾乎與更高濃度的水的組成相同）。因此，太陽(yáng)能蒸餾過(guò)程不會(huì)產(chǎn)生更多的污染物質(zhì)。它們重新分配原始水中的物質(zhì)。其他的廢物，比如清潔廢物，可能和濃縮物混合并一起排出。這些廢物除了金屬腐蝕，還包括鐵磷和惡臭物質(zhì)，這些廢物來(lái)源于清潔系統(tǒng)。</p><p><b>　　4.1濃縮物處理</

37、b></p><p>　　類似于其他的脫鹽過(guò)程，有許多濃縮物處理方法被采用。它們包括：表面水排除、污水處理、裝置處理、深井處理、陸地應(yīng)用、蒸發(fā)池塘、鹽水濃縮器、排到污水處理廠、噴灑干成固體或結(jié)晶。蒸發(fā)池塘最適用于蒸發(fā)率高、土地費(fèi)用低和相對(duì)暖和、干燥的氣候條件。在沒(méi)有排放的情況下，由于完全干燥或進(jìn)一步處理，濃縮物被干燥成固體。環(huán)境問(wèn)題是：固體廢棄物從掩埋式垃圾處理場(chǎng)最終會(huì)進(jìn)入地表和地下水域。鹽的再利用可能是一

38、個(gè)辦法，并可以出去大量的濃縮鹽組分。</p><p>　　4.2環(huán)境問(wèn)題和減緩辦法</p><p>　　由于濃縮物的處理會(huì)引起的環(huán)境問(wèn)題集中在對(duì)地表水、地下水和土壤的污染以及濃縮物鹽度對(duì)空氣的污染，表2列出了各種處理辦法引起的環(huán)境問(wèn)題以及可能的緩和辦法。</p><p>　　緩和辦法包括下面的技術(shù)和常規(guī)手段：</p><p>　　●添加處理：

39、處理或混合以便轉(zhuǎn)移或稀釋有問(wèn)題的化學(xué)物質(zhì)（如果有的話）； </p><p>　　●替換材料：使用無(wú)毒添加劑、無(wú)破壞材料以便減輕或消除問(wèn)題；</p><p>　　●降低排水渠對(duì)接收水的作用：使用噴霧器以增加快速稀釋因素；</p><p>　　●用好的化學(xué)方法以降低殘?jiān)乃交蚱渌倪^(guò)程添加劑來(lái)限制它們的水平；</p><p>　　●不斷混合清潔

40、廢物和濃縮物或分離清潔廢物和濃縮物。</p><p>　　環(huán)境意識(shí)和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)得分界面還比較新，而且處于發(fā)展的初期。有必要確認(rèn)了解、解決日益明顯的問(wèn)題，最終確立立法和相關(guān)規(guī)章程序。這種趨勢(shì)已經(jīng)出現(xiàn)并將繼續(xù)。對(duì)于消極的環(huán)境影響，水處理工業(yè)需要認(rèn)識(shí)這種趨勢(shì)并制定方法來(lái)解決問(wèn)題。</p><p>　　表2 各種處理辦法引起的環(huán)境問(wèn)題以及可能的緩和辦法</p><p><

41、;b>　　5．結(jié)論</b></p><p>　　1.太陽(yáng)能蒸餾為鹽水淡化提供了一種替代技術(shù)，它使用免費(fèi)的能源、技術(shù)簡(jiǎn)單、清潔。使用太陽(yáng)能蒸餾供給淡水能滿足社區(qū)生活需要，特別是鄉(xiāng)村地區(qū)。</p><p>　　2.太陽(yáng)能蒸餾系統(tǒng)的發(fā)展已經(jīng)證明：當(dāng)天氣情況良好，并且需求不太大時(shí)，比如少于200立方米／天，它在海水淡化過(guò)程中有一定的適用性。</p><p>

42、;　　3.雖然有許多研究者們非常關(guān)注蒸餾器日益提高的效率和逐漸增加的產(chǎn)量，但是沒(méi)有足夠的人關(guān)注這些發(fā)展的經(jīng)濟(jì)因素，從而區(qū)評(píng)估產(chǎn)水的最終費(fèi)用。</p><p>　　4.基于本文的討論，將來(lái)在太陽(yáng)能蒸餾系統(tǒng)中，下面這些設(shè)計(jì)和運(yùn)行參數(shù)應(yīng)該被綜合考慮：</p><p>　　●較高的盤(pán)溫（較低水溫、使用芯、增加黑色涂層、附帶的外部加熱裝置——集熱器、集中器、廢熱再利用系統(tǒng)等）；</p>

43、<p>　　●較低的蓋板溫度（冷卻板、多效、夜間盤(pán)的能量短缺、附加冷凝器等）；</p><p>　　●大的蒸發(fā)器、冷凝器表面積；</p><p>　　●再利用冷凝潛熱（多效）；</p><p>　　●最小化熱損失（好的側(cè)面和底面絕熱材料）；</p><p>　　●利用遮光區(qū)域（附帶的冷凝器、組合蒸餾器等等）。</p>

44、<p>　　5.太陽(yáng)能蒸餾技術(shù)問(wèn)題，如腐蝕、鹽水沉淀物，可以用與傳統(tǒng)海水淡化技術(shù)中相同的方法解決（抗腐蝕材料、不停的吹、添加腐蝕抑制劑、經(jīng)常清洗等）。</p><p>　　因此應(yīng)該裝設(shè)一個(gè)實(shí)驗(yàn)工廠以便評(píng)估所有這些方面和經(jīng)濟(jì)性。除了太陽(yáng)能蒸餾器基本的優(yōu)點(diǎn)，不斷的研究最終會(huì)導(dǎo)致一個(gè)可與其他技術(shù)相競(jìng)爭(zhēng)的產(chǎn)水費(fèi)用水平。較大的蒸餾系統(tǒng)將會(huì)減緩常規(guī)及輔助系統(tǒng)和組成部件的常用開(kāi)支費(fèi)用，以便減輕對(duì)產(chǎn)水總費(fèi)用產(chǎn)生影響。