發(fā)布時(shí)間：2021-02-21 05:50

　　近年來,隨著人口的增長和水污染的不斷加劇,水資源短缺已經(jīng)成為世界范圍內(nèi)的一個(gè)嚴(yán)重問題。界面光熱技術(shù),由于其可以通過對太陽能的利用高效地產(chǎn)生蒸汽,而成為了解決這個(gè)情況的一種有效的方式,并且引起了科研工作者們們極大的興趣。然而,在一個(gè)典型的蒸汽生成及冷凝過程中,蒸汽中的汽化潛熱往往被完全浪費(fèi)并消散到環(huán)境中。因此,蒸汽的蒸發(fā)焓能否被再利用于發(fā)電等其他目的,成為研究人員非常感興趣的一個(gè)問題。如果能夠?qū)崿F(xiàn)太陽能水電聯(lián)產(chǎn)的目的,那不僅可以滿足潔凈水的需求,還可以滿足偏遠(yuǎn)地區(qū)的電力需求。在本文中,我們不僅介紹了界面太陽能蒸汽產(chǎn)生技術(shù)在熱力學(xué)上的優(yōu)點(diǎn),而且還展示了一個(gè)具有工業(yè)應(yīng)用潛力的集成系統(tǒng),該系統(tǒng)可以通過對于冷凝過程中焓的再利用,實(shí)現(xiàn)水電聯(lián)產(chǎn)的目的。在這個(gè)系統(tǒng)中,石墨的太陽能吸收體起著至關(guān)重要的作用,因?yàn)樵诟弑稊?shù)太陽光下,它能夠短時(shí)迅速地（小于1.5分鐘）產(chǎn)生高溫蒸汽（100℃）。此外,一個(gè)以熱電模塊為基礎(chǔ)的冷凝室在這個(gè)系統(tǒng)中也占有重要地位,它負(fù)責(zé)將冷凝過程中釋放的潛熱轉(zhuǎn)換為電能。一個(gè)概念模型也被開發(fā)出來并且實(shí)現(xiàn)了72.2%的能量轉(zhuǎn)換效率以及額外的電能輸出（電力轉(zhuǎn)換效率為1.23%）。在未來的發(fā)展... 

【文章來源】：南京大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?１９７８年以來中國能源結(jié)構(gòu)的變化９??

第一章緒論???及周圍環(huán)境的流失，有效地提高了能量轉(zhuǎn)化效率。利用界面光熱的技術(shù)，??以上的能量轉(zhuǎn)換效率得以實(shí)現(xiàn)＾８。近年來，許多新型的太陽能光熱轉(zhuǎn)換材??到開發(fā)并且其應(yīng)用已經(jīng)拓展到包括海水淡化１９＇２Ｇ、殺菌２１、污水處理及發(fā)電??個(gè)領(lǐng)域２２。下面將對太陽能界面蒸汽產(chǎn)生技術(shù)的原理，發(fā)展及性能評估進(jìn)??括和總結(jié)。??

對熱損失的高效抑制，因此難以獲得理想的轉(zhuǎn)換效率。而近年來提出的界面光熱??結(jié)構(gòu)，在保溫層的作用下，熱量可以很好地定位在蒸發(fā)區(qū)，抑制熱損失，大大限??制了從頂面到底體水的傳導(dǎo)損失（圖１．３）。因此，通過界面光熱的方式我們可??以獲得一個(gè)較高的太陽蒸汽效率。??ｓｏｌａｒ?ｅｎｅｒｇｙ??？？？?？?？？？??？?？＊?？??？？?？?？？??（＜?ａｂｓｏｒｂｅｒ?＾??｜職舉??圖１．３太陽能界面蒸發(fā)系統(tǒng)的熱力學(xué)分析??１．３．２光學(xué)吸收調(diào)控??太陽能吸收體的光學(xué)性質(zhì)在蒸發(fā)過程中起著至關(guān)重要的作用２３，由以上的熱力??學(xué)分析可知，蒸發(fā)直接利用的總輸入能量的比例在很大程度上僅僅取決于太陽熱??轉(zhuǎn)換材料的吸收系數(shù)２４２５。為了有效地提高蒸發(fā)系統(tǒng)的性能，研究者們需要對蒸發(fā)??系統(tǒng)的光學(xué)特性進(jìn)行有效的調(diào)控２６。??近年來，基于表面等離激元的太陽能吸收體因其在太陽光照下高效的光熱轉(zhuǎn)??換能力而受到廣泛的研究２７２８。和之前的太陽能吸收體不同的是，這種吸收體本征??吸收率并不高，它主要是通過表面等離激元増強(qiáng)吸收的機(jī)理來獲得高的光熱轉(zhuǎn)換??率。這種性能的機(jī)理可以簡單地歸結(jié)為，在光照條件下，等離子體激發(fā)電子通過??６??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Three-dimensional artificial transpiration for efficient solar waste-water treatment[J]. Xiuqiang Li,Renxing Lin,George Ni,Ning Xu,Xiaozhen Hu,Bin Zhu,Guangxin Lv,Jinlei Li,Shining Zhu,Jia Zhu.  National Science Review. 2018(01)
[2]基于熵權(quán)的水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)模糊綜合評價(jià)模型及應(yīng)用[J]. 羅軍剛,解建倉,阮本清.  水利學(xué)報(bào). 2008(09)
[3]2004年中國水資源公報(bào)[J].   給水排水動(dòng)態(tài). 2005(05)

碩士論文
[1]我國能源需求預(yù)測及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D]. 張英杰.華北電力大學(xué)(北京) 2016



本文編號：3043931