申请日2013.03.27
公开(公告)日2013.07.10
IPC分类号H02N6/00; C02F1/469
摘要
本发明属于膜法水处理设备技术领域，涉及一种太阳能光伏发电水处理装置，电渗析膜堆和电渗析水泵电信息连接组装构成电渗析装置，太阳能电池与控制器固定连接，太阳能电池产生的电能通过控制器进行分配，控制器分别与蓄电池、逆变器和电渗析膜堆电信息连接，25%～35%的电能传入逆变器，逆变器将电能转化为交流电供电渗析水泵使用，经逆变器转化的电能利用率为90%;65%～75%的电能直接作用于电渗析膜堆，提供动力，其利用效率为98%;多余的电能经控制传送到蓄电池储存，以备太阳光不足时使用;其结构简单，使用方便，电能利用率高，电源供给充足，可用于海水和苦咸水的淡化以及酸、碱的清洁生产。
权利要求书
1.一种太阳能光伏发电水处理装置，其特征在于主体包括太阳 能电池、控制器、蓄电池、逆变器、电渗析膜堆和电渗析水泵，电渗 析膜堆和电渗析水泵电信息连接组装构成电渗析装置，太阳能电池与 控制器固定连接，太阳能电池产生的电能通过控制器进行分配，控制 器分别与蓄电池、逆变器和电渗析膜堆电信息连接，25%～35%的电 能传入逆变器，逆变器将电能转化为交流电供电渗析水泵使用，经逆 变器转化的电能利用率为90%;65%～75%的电能直接作用于电渗析 膜堆，提供动力，其利用效率为98%;多余的电能经控制传送到蓄电 池储存，以备太阳光不足时使用;电渗析膜堆分别采用普通电渗析膜 堆和双极膜电渗析膜堆，双极膜电渗析膜堆包括双极膜-阳离子交换 膜与双极膜-阴离子交换膜两隔室型和阳离子交换膜-双极膜-阴离子 交换膜三隔室型;普通电渗析膜堆的操作电流密度为10～25mA/cm2， 双极膜两隔室型电渗析膜堆的工作电流密度为10～25mA/cm2，三隔 室型电渗析膜堆的工作电流密度为10～20mA/cm2。
说明书
一种太阳能光伏发电水处理装置
技术领域：
本发明属于膜法水处理设备技术领域，涉及一种太阳能光伏发电 水处理装置,用于太阳能发电场合进行环保式水处理。
背景技术：
我国是一个淡水匮乏的国家，淡水资源分布不均匀，淡水资源不 足之地是电力相对短缺之处，例如西部边远地区、沿海海岛等地，近 年来随着人民生活水平的不断提高，以及海岛的开发，这些地区对饮 用水资源改善的诉求越来越高，这些地区往往有丰富的苦咸水及海水 资源，并且拥有丰富的太阳能资源，因此可以采用太阳能“光伏发电” 的方式产生电能，供水处理装置使用，对当地的水质进行淡化处理， 从而改进饮用水水质。太阳能“光伏发电”是将太阳光能直接转换为 电能的一种发电形式，其产生的电能以直流电的形式向外界输送，由 于实际的用电负载主要是采用交流电运行，例如反渗透水处理装置， 在实际使用的过程中，首先需要将太阳能所产生的直流电，通过“直 流-交流逆变器”转换为交流电，从而供负载使用，直流-交流逆变过 程会引起电能的浪费，降低电能的利用率;电渗析作为一种水处理方 法，目前已经有广泛的应用，但是电渗析水处理装置是以电场为驱动 力的，运行时必须有方便且充足的电源供给。
发明内容：
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计提供一种 太阳能光伏发电与电渗析相结合的水处理装置，通过光伏发电部分直 流电转换成交流电，部分直流电直接供应电渗析膜堆的不同分配方 式，提高光伏发电的利用率，使整个水处理系统稳定运行。
为了实现上述目的，本发明的主体包括太阳能电池、控制器、蓄 电池、逆变器、电渗析膜堆和电渗析水泵，电渗析膜堆和电渗析水泵 电信息连接组装构成电渗析装置，太阳能电池与控制器固定连接，太 阳能电池产生的电能通过控制器进行分配，控制器分别与蓄电池、逆 变器和电渗析膜堆电信息连接，25%～35%的电能传入逆变器，逆变 器将电能转化为交流电供电渗析水泵使用，经逆变器转化的电能利用 率为90%;65%～75%的电能直接作用于电渗析膜堆，提供动力，其 利用效率为98%;多余的电能经控制传送到蓄电池储存，以备太阳光 不足时使用;电渗析膜堆分别采用普通电渗析膜堆和双极膜电渗析膜 堆，双极膜电渗析膜堆包括双极膜-阳离子交换膜与双极膜-阴离子交 换膜两隔室型和阳离子交换膜-双极膜-阴离子交换膜三隔室型;普通 电渗析膜堆的操作电流密度为10～25mA/cm2，双极膜两隔室型电渗析 膜堆的工作电流密度为10～25mA/cm2，三隔室型电渗析膜堆的工作 电流密度为10～20mA/cm2。
本发明与现有技术相比，采用部分直流电转化为交流电供水泵使 用，剩余的电能直接作用于电渗析膜堆，最大程度的提高太阳能发电 的电能利用率，其利用效率可达95%以上，同时富余的电能存储在蓄 电池中，保证电渗析系统的稳定运行，其结构简单，使用方便，电能 利用率高，电源供给充足，可用于海水和苦咸水的淡化以及酸、碱的 清洁生产。