太陽能海水淡化原理與技術（簡體書）

《太陽能海水淡化原理與技術》是鄭宏飛編著，北京化學工業出版社出版。《太陽能海水淡化原理與技術》較系統地介紹了以太陽熱能為主要能源的各類海水淡化技術。《太陽能海水淡化原理與技術》可作為大專院校的本科生及研究生教材，可供太陽能熱利用、海水淡化、能源工程和水處理等部門的科研、工程技術人員參考。

第一章 海水淡化的一般問題
第一節 太陽能淡水資源的短缺與解決方案
第二節 海水的組成及性質
第三節 海水淡化過程的理論功耗及蒸餾過程的最小耗熱量
第四節 一般海水淡化方法概述
一、蒸餾法
二、冷凍法
三、電滲析法
四、反滲透法
五、溶劑萃取法
六、水合物法
七、離子交換法
八、材料吸收與吸附法
九、空氣加濕與除濕法
第五節 太陽能海水淡化的歷史沿革
第六節 太陽能海水淡化裝置的分類及發展
一、太陽能海水淡化裝置的分類
二、熱法太陽能海水淡化技術
三、膜法太陽能海水淡化技術
四、熱法與膜法相結合的太陽能海水淡化技術
五、與常規海水淡化裝置相結合的太陽能系統
六、太陽能電水聯產技術
七、目前世界各地運行的主要太陽能海水淡化系統
第七節 太陽能海水淡化面臨的問題及發展方向
一、傳統太陽能蒸餾技術面臨的問題
二、太陽能海水淡化技術的發展方向
參考文獻
第二章 太陽能利用與太陽能接收裝置
第一節 太陽能集熱器的種類及基本技術水平
第二節 平板型太陽能集熱器
一、平板型太陽能集熱器的結構
二、平板型太陽能集熱器的性能參數
三、平板型太陽能集熱器的熱損系數
四、影響平板型太陽能集熱器效率的因素
五、平板型太陽能集熱器的選擇
第三節 真空管型太陽能集熱器
一、全玻璃真空管太陽能集熱器
二、金屬玻璃真空管太陽能集熱器
三、真空管太陽能集熱器模塊
第四節 太陽池
第五節 聚焦型太陽能集熱器及特點
一、太陽能聚焦集熱系統
二、太陽能聚光集熱系統的一般結構
三、聚光比對系統集熱溫度的影響
四、太陽能聚光系統的熱效率
第六節 非成像聚光器
一、復合拋物面太陽能聚光器的結構特點
二、CPC聚光器的朝向和接收的能量
第七節 拋物面型太陽能聚光器
一、拋物面碟式太陽能聚光系統
二、槽式拋物面太陽能聚光器
第八節 陣列式菲涅耳鏡反射聚光系統
一、陣列式菲涅耳鏡反射聚光系統的結構
二、接收器的結構與選擇
第九節 塔式太陽能聚光系統
一、塔式太陽能聚光系統工作原理
二、塔式太陽能聚光系統的定日鏡
三、塔式太陽能聚光系統的中央接收器
四、塔式太陽能熱發電系統的蓄熱系統
五、塔式太陽能聚光系統的光學效率及熱效率
參考文獻
第三章 傳統的太陽能海水淡化裝置
第一節 盤式太陽能蒸餾器
一、盤式太陽能蒸餾器的運行原理
二、盤式太陽能蒸餾器的性能分析
三、蒸餾器的效率
四、蒸餾器中的自然對流換熱系數hc的確定
五、盤式太陽能蒸餾器在實際天氣條件下的運行
第二節 多級盤式太陽能蒸餾器
第三節 外凝結器式盤式太陽能蒸餾器
第四節 多級芯型盤式太陽能蒸餾器
第五節 聚光型太陽能蒸餾器
第六節 傾斜式太陽能蒸餾器
第七節 其他形式的被動式太陽能蒸餾器
第八節 盤式太陽能蒸餾器的主要缺陷及改進的方向
參考文獻
第四章 主動式太陽能蒸餾器
第一節 有平板式太陽能集熱器輔助加熱的盤式太陽能蒸餾器
一、裝置的性能分析
二、裝置的實驗運行
第二節 具有蓋板冷卻的主動式太陽能蒸餾器
第三節 有儲熱水箱的主動式太陽能蒸餾器
第四節 有主動外凝結器的盤式太陽能蒸餾器
第五節 具有主動回收潛熱的外凝結器式太陽能蒸餾器
第六節 太陽能集熱器與多效盤式太陽能蒸餾器的結合
第七節 太陽能集熱器主動加熱的多級疊盤式蒸餾器
第八節 具有褶皺底面的多級疊盤式蒸餾器
第九節 雙熱源多級疊盤式太陽能蒸餾器
第十節 管式太陽能蒸餾器
一、單效管式太陽能蒸餾器
二、兩效管式太陽能蒸餾器
三、三效管式太陽能蒸餾器
四、負壓下管式蒸餾器的產水性能
第十一節 單級降膜蒸發與降膜冷凝式太陽能蒸餾裝置
第十二節 多級降膜蒸發與多級降膜冷凝式太陽能蒸餾裝置
第十三節 帶動力強化的盤式太陽能蒸餾器
第十四節 橫管降膜蒸發閉循環式太陽能蒸餾裝置
一、裝置的運行原理
二、裝置的性能
三、結論
第十五節 豎壁自儲水式太陽能蒸餾器
參考文獻
第五章 加濕除濕型太陽能海水淡化裝置
第一節 濕空氣的物理性質和狀態參數
一、濕空氣的物理性質
二、濕空氣的狀態參數
第二節 焓濕圖和濕空氣的基本熱力過程
一、焓濕圖（h-d圖）
二、濕空氣的基本熱力過程
第三節 空氣與水直接接觸時的熱濕交換
一、空氣與水之間的熱濕交換原理
二、空氣與水直接接觸時的狀態變化過程
第四節 加濕除濕式太陽能海水淡化裝置的原理與分類
第五節 熱水型太陽能加濕除濕海水淡化系統
第六節 太陽能熱空氣型加濕除濕型海水淡化系統
第七節 太陽能熱水與熱空氣復合型加濕除濕型海水淡化系統
第八節 多效太陽能加濕除濕海水淡化系統
第九節 降膜蒸發 氣流吸附型閉式循環太陽能蒸餾系統
一、蒸發 氣流吸附過程的傳質問題
二、降膜蒸發 氣流吸附型太陽能蒸餾裝置的工作原理
三、實驗裝置的描述
四、實驗結果與討論
第十節 其他典型的空氣加濕除濕型太陽能海水淡化系統
一、塔式空氣加濕除濕型太陽能蒸餾器
二、降膜蒸發加濕除濕型太陽能蒸餾器
參考文獻
第六章 與常規海水淡化技術相結合的太陽能海水淡化系統
第一節 太陽能多級閃蒸海水淡化系統
一、多級閃蒸原理及相關技術
二、太陽能多級閃蒸海水淡化系統
第二節 太陽能多效蒸餾海水淡化系統
一、多效蒸餾淡化原理
二、多效蒸餾流程的分類
三、多效蒸餾設備的分類
四、效間溫度差分配與影響效數的因素
五、工藝條件
六、多效蒸餾的優缺點
七、太陽能多效蒸餾的裝置的實驗運行
第三節 太陽能蒸汽壓縮蒸餾海水淡化系統
一、壓縮蒸餾的原理
二、壓縮蒸餾過程
三、蒸汽壓縮蒸餾的主要形式
四、蒸汽壓縮蒸餾的優缺點
五、太陽能壓縮蒸餾裝置
第四節 利用淡水與海水的分壓差進行海水淡化
第五節 橫管降膜蒸發多效回熱式太陽能海水淡化裝置
一、實驗裝置及運行原理
二、實驗結果與分析
三、系統在實際天氣下的運行
四、結論
第六節 與太陽池結合的低溫多效海水淡化系統
第七節 太陽能光伏電池驅動的反滲透海水淡化系統
第八節 太陽能光伏熱技術聯合驅動的反滲透海水淡化系統
第九節 太陽能熱動力循環驅動的反滲透海水淡化系統
第十節 塔式太陽能海水淡化系統
參考文獻
……
第七章 吸收式與吸附式太陽能海水淡化系統
第八章 太陽能海水淡化的效益評價與材料選用

由于水蒸氣密度比空氣密度低，它有自然上升的趨勢，但它必須先進入空氣，將空氣加濕。水表面附近的空氣與水面進行熱交換，受熱后也有上升的自然趨勢。在兩種上升趨勢的作用下，濕空氣最終上升到蓋板附近，與蓋板進行熱交換，一部分水蒸氣在蓋板上凝結，另一部分水蒸氣和空氣受冷后下降又回到下面的水面附近，重復上述過程。
縱觀蒸餾器內部的氣體運動過程，對于不是很高的運行溫度，自始至終都是一個自然對流的過程。自然對流過程不可能有太高的傳熱傳質速率，從而使盤式太陽能蒸餾器的效率受到極大限制，這是該類型蒸餾器第三個最主要的缺陷。克服這個缺陷的方法之一就是在蒸餾器的內部加裝風機，對裝置的濕空氣進行驅動，從而實現加速傳熱傳質過程的目的。
為了提高盤式太陽能蒸餾器的產水效率，可從克服上述三個缺陷人手。比如，適當減小盤中海水的厚度，是提高太陽能蒸餾器效率的有效措施之一。因為，減小了海水的厚度，就能有效減少盤中海水的熱容量，使蒸餾器在接受日照后便很快升溫，其全天平均水溫也可提高，從而得到較高的日平均效率和淡水產量。當然，除了應該考慮盤中的水以外，還應該把部分盤底材料甚至土壤的熱容量考慮進去，因為它們的溫度也是隨著水溫的升高而升高的。減小盤中水層的深度可以降低熱容量，提高日平均效率。但是，如盤底沒有隔熱材料，則水層減薄后蒸餾器效率雖有提高，但不如有隔熱材料明顯（4）。這現象可解釋為，在使用隔熱材料后，蒸餾盤底下土壤不至于隨著水的升溫而顯著升溫。在這樣的情況下，只有減薄水層才會顯著地降低整個水盤的熱容量。但不論有無隔熱材料，水層厚度的減少都有一定的限度。首先，水層越薄，對盤底的平整度要求越高，否則，盤底的某部分可能會露出水面，反而導致效率下降。其次，盤內水量過少時，海水（咸水）中的鹽分有可能析出，盤底如果被析出的鹽分覆蓋，則會大大提高其對太陽光的反射率，同樣也會導致效率下降。