水下太阳能聚光光伏-海水淡化复合系统研究

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开发水下太阳辐射能进行光伏发电和海水淡化,为水下潜航装置提供电能,为远洋工作人员提供淡水,意义重大.为此,本文提出了一种水下太阳能柔性聚光光伏-海水淡化复合系统,它主要由水下柔性聚光器、光伏组件、膜蒸馏海水淡化单元、冷凝腔等组成.其中,水下柔性聚光器为膜壳式空腔,空腔在压差的作用下,变形为球面透镜.仿真分析了焦距、焦斑半径随聚光器变形率的变化关系,结果表明,变形率增大,焦距变短,焦斑半径增大.建立了光伏组件的理论模型,系统的传热传质模型.计算结果表明,系统在浊度为2,深度为1m的水体中,当太阳辐射强度为1000 W/m2时,输出功率可达5.81 W,电效率为18.5%,产水量可达10.5 g/h,产水效率为21.3%.
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