Connect with us

Hi, what are you looking for?

Наука и технологии

Разработана интегрированная система для опреснения морской воды

Разработана интегрированная система для опреснения морской воды
Разработана интегрированная система для опреснения морской воды

Традиционные методы опреснения морской воды включают многоступенчатое опреснение (MED), обратный осмос (RO) и опреснение замораживанием (FD). Некоторые из этих методов потребляют много энергии, в то время как другие производят воду относительно низкого качества. Следовательно, существует потенциал для улучшения этих традиционных методов опреснения.

В последние годы потребление энергии в зданиях постоянно растет, при этом потребление энергии на охлаждение составляет значительную часть общего энергопотребления. Технология хранения льда играет решающую роль в решении этой проблемы.

Процесс таяния льда в хранилищах льда можно совместить с процессом получения льда при опреснении морской воды замораживанием. Одновременно, используя технологию теплового насоса, можно реализовать как процессы производства льда, так и процессы нагрева, тем самым сочетая замораживание опреснения, хранение льда и многоступенчатое испарение. Такая интеграция повышает экономическую эффективность системы.

В исследовании, опубликованном в журнале Energy , группа доктора Чэнь Лунсяна из Фуцзяньского института исследований структуры вещества Китайской академии наук стремится достичь чистого и эффективного использования энергии путем решения проблемы высокого энергопотребления в процессах опреснения и хранения льда.

Исследователи воспользовались разницей в ценах в часы пик и вне часы пик, чтобы внедрить многоступенчатую систему использования энергии, при которой лед производится и хранится в ночное время, а тает в дневное время для обеспечения охлаждения. В непиковые часы лед производится с использованием излишков дешевой электроэнергии и хранится для последующего использования. В часы пик хранящийся лед тает, чтобы обеспечить охлаждение, сокращая использование дорогой электроэнергии, потребляемой системами кондиционирования воздуха. Интеграция процессов опреснения и хранения льда не только решает проблему высокого энергопотребления, но и максимизирует использование энергетических ресурсов.

Исследователи разработали совмещенную систему, которая объединяет хранение льда, опреснение замораживанием и многоступенчатое испарение морской воды с использованием системы теплового насоса. Испаритель системы теплового насоса обеспечивает энергию охлаждения для подготовки переохлажденной воды, которая затем преобразуется в ледяную кашу с помощью ультразвуковых методов. Жидкий лед подвергается центробежному обессоливанию в центрифужном устройстве. Опресненный лед поступает в систему хранения льда для охлаждения зданий и служит источником пресной воды после таяния.

Кроме того, температура на стороне конденсатора системы теплового насоса составляет примерно от 60°C до 70°C, что очень близко к температуре испарения первого эффекта при многоступенчатом опреснении. Испаритель первого корпуса многокорпусной испарительной системы также служит конденсатором системы теплового насоса. Вторичный пар, образующийся в результате этого процесса, обеспечивает энергию для последующих стадий испарения и опреснения морской воды, что приводит к производству высококачественной пресной воды.

Новая спаренная система экологически превосходит традиционные системы: интенсивность выбросов CO 2 на единицу продукции (UPCE) составляет всего 15,50 кг/доллар США, что на 7,68% меньше по сравнению с традиционными системами. Оно представляет собой привлекательное решение, предлагающее преимущества с точки зрения термодинамики, экономики и воздействия на окружающую среду.

В этом исследовании предлагается новая совмещенная система, которая сочетает в себе охлаждение хранилища льда и опреснение морской воды, предлагая потенциальное решение для районов с одновременными потребностями в охлаждении и снабжении пресной водой.

Теги: вода, океан

В тренде