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  • 构建屋顶测试MIT一个表明简单的证明的概念装置脱盐产生能以相当于每小时超过1.5加仑绘图区收集的每平方米一个清洁的饮用水。

    构建屋顶测试MIT一个表明简单的证明的概念装置脱盐产生能以相当于每小时超过1.5加仑绘图区收集的每平方米一个清洁的饮用水。

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  • 说明了该脱盐系统的基本结构图。阳光透过透明绝缘层在左,升温黑色吸热材料的热量传递给芯吸材料层(以蓝色显示),在那里它蒸发,然后在表面上的冷凝(灰色),然后滴落到收集新鲜的饮用水。

    说明了该脱盐系统的基本结构图。阳光透过透明绝缘层在左,升温黑色吸热材料的热量传递给芯吸材料层(以蓝色显示),在那里它蒸发,然后在表面上的冷凝(灰色),然后滴落到收集新鲜的饮用水。

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简单,太阳能供电的水脱盐

构建屋顶测试MIT一个表明简单的证明的概念装置脱盐产生能以相当于每小时超过1.5加仑绘图区收集的每平方米一个清洁的饮用水。

系统实现了效率的新水平,利用太阳光从海水中提取新鲜的饮用水。


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卡尔·莉迪·让·巴蒂斯特
电子邮件: kjeanbap@mit.edu
电话:(617)253-1682
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研究人员在bt365手机app和中国开发的被动太阳能供电完全脱盐系统能为小区面积收集的每平方米提供每小时饮用淡水超过1.5加仑。这样的系统服务可能离网干旱沿海地区提供一种有效的,低成本的水源。

该系统使用平面蒸发器和冷凝器的阳光,以垂直阵列排列,并用透明气凝胶绝热淋上的多个层。它是在描述 一篇论文 今天出现在杂志 能源和环境科学,著作由博士生Lenan MIT张和赵琳,博士后镇远许,机械工程及部门负责人伊夫林旺,8人在bt365手机app,并在中国上海交通大学教授。

在方式到系统的效率就在于它的关键使用每个多个阶段的淡化水。在每个阶段,由前级释放的热量利用,INSTEAD浪费。这样一来,球队的演示设备可以在太阳光的能量转换成水蒸发的能量达到385%的总体效率。

本质上,装置是多层太阳能蒸馏,与一组蒸发和冷凝类似的部件,以蒸馏酒的那些使用的。它采用平板以吸收热量,然后转移到一热的水层,从而它即开始蒸发。然后凝结在下一面板上的蒸汽。这水被收集,而从蒸汽冷凝热量被传递到下一层。

每当一个表面上蒸汽冷凝时,它释放热量;在典型的冷凝器系统,热量被简单地损失到环境中。在该多层但释放的蒸发器的热流动到下一个蒸发层,回收太阳热量并提高整体效率。

“当你冷凝水,你释放能量作为热量,”王说。 “如果你有一个以上的阶段,你可以采取热的优势。”

添加更多的层增加了生产饮用水的转换效率,但每个层增加了成本和体积也给系统。该团队的验证的概念设备,这是上MIT建筑屋顶测试了10级系统解决。纯净水系统提供饮用水的城市,超过标准的要求,在5.78升的速度为每平方米(约每11平方英尺1.52加仑)的太阳能集热面积。这是两个以上的倍之多由任何这样的以前太阳能供电脱盐被动系统产生的记录量,旺说。

理论上,更多的脱盐阶段和进一步优化,这样的系统可以达到整体效率水平高达700或800%,张说。

不像某些脱盐系统,没有盐或浓盐水的积累进行处置。在一个自由浮动的配置,任何盐,白天积累这将只是通过芯吸材料和放回海水运回伏夜出,根据研究人员。

他们的示范单位建大多是从廉价易得的商业材料:如一个黑色的太阳吸收和毛细芯纸巾来输送水接触到太阳吸收。在其他几乎所有的尝试,使被动式太阳能海水淡化系统,太阳能材料和灯芯材料吸收了单个组件,这需要专门的和昂贵的材料,王说。 “我们已经能够分离这两个。”

原型的最昂贵的组件是被用作在堆栈的顶部的绝缘体透明气凝胶的层,但是小组认为其它不太昂贵的,因为绝缘子可以使用的替代方法。 (二氧化硅气凝胶本身是从污垢便宜制成,但需要专门的干燥设备制造ITS)。

王强调球队的主要贡献是了解如何优化多级这样的无源系统,他们称之为热本地化的多级海水淡化的框架。他们研制的配方有可能被应用于莫非各种材料和器件结构,允许的基础上运行的不同尺度或当地的条件和材料系统进一步优化。

一种可能的配置将是对盐水的主体浮动面板:诸如蓄水池塘。通过管道输送到岸上这些可以不断提供淡水和被动,只要阳光普照的每一天。可以设计服务一户,使用平板或许海水的大型浅水罐等系统泵或体内。该小组估计的系统有大约一平方米的用地面积收集能满足一个人的日常饮用水的需求。在生产中,他们认为内置服务于家庭的需求可能是建于大约100 $系统。

研究人员计划进一步的实验中继续优化的材料和配置的选择,并且在现实条件下测试系统的耐久性。他们也将在翻译他们的实验室规模装置的设计中融入了东西,将适合消费者所使用的工作。希望的是,它可以发挥在发展中世界是稀缺的,但可靠的电力海水和阳光充足的零件最终缓解水资源短缺的作用。

“这种新方法是很显著,”拉维普拉舍,在副实验室主任说:

劳伦斯伯克利国家实验室和加州大学伯克利分校,谁没有在此工作涉及机械工程的兼职教授。 “一个在静止型太阳能海水淡化've去过低效率,因为显著能量凝结损失的挑战。由冷凝能有效地收获,整体剧情就是蒸汽效率显着提高。提高效率......这将对减少生成水的总成本的影响。“

该研究团队包括邦君里,王晨曦王如竹在上海交通大学,并比克拉姆巴蒂亚,凯尔维尔克youngsup歌曲,奥马尔Labban,和约翰·林哈德,谁是水在bt365手机app阿卜杜勒·拉蒂夫·贾米尔教授。这项研究是由中国,新加坡 - bt365手机app联盟的研究和技术的自然科学基金会和中心MIT塔塔技术和设计支持。


主题: 机械工业, 研究, 再生能源, , 太阳能, 海水淡化, 工程学院

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