金纳米流体在太阳能海水淡化中的研究

发布时间：2025-04-11 02:49

　　 将金纳米流体加入盘式太阳能海水蒸馏系统,通过对比实验分析纳米流体的浓度对蒸发箱淡水产量以及光伏电池发电效率的影响。结果表明添加金纳米流体可以明显提高蒸馏系统单位面积产水量,并且随着纳米流体浓度的增加系统淡水产量也随之增加,实验中的采用纳米流体的蒸馏系统当日单位面积产水量最高达到了2802.7 mL/m²相比于传统盘式蒸馏系统提升了39.96%;而光伏电池发电效率随着纳米流体的增加而下降。主要原因是随着纳米流体浓度的增加,纳米流体吸收率增加而透射率减少,导致海水吸收更多的太阳辐射而光伏电池接收的太阳光减少。

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【部分图文】：

图1 实验装置示意图

太阳辐射强度对本实验具有较大的影响，而自然界中太阳光的辐射强度受到诸多因素的共同影响，为了研究不同纳米流体浓度(4μg/mL、10μg/mL)对蒸馏系统性能的影响，本应该将含有不同纳米流体浓度的蒸馏系统在同一时间、同一地点进行实验，但由于实验装置数量的限制所有工况的实验无法同时进....

图2 实验现场

实验地点为上海市虹口区鲁迅公园，在2020年5月期间的8:00～16:00时间段内共进行了2次实验，实验现场如图2所示。每次实验中准备一套传统盘式蒸馏系统、一套采用纳米流体的蒸馏系统，两套系统的蒸发箱的尺寸、材料完全相同，两套系统的区别在于是否在海水中添加了纳米流体。实验的光伏电....

图3 纯水及不同浓度的纳米流体光谱透射率

纳米流体的光学窗口是指纳米流体具有高透射率的波段，并且纳米流体的光学窗口对海水蒸馏系统中的光热分配比例具有决定作用。因此纳米流体的光学窗口将极大地影响海水蒸馏系统。研究表明适合不是所有的太阳光都可以被单晶硅电池用于光电转换，太阳光中适合光伏电池转化的波段大约在280～1200n....

图4 系统(4μg/mL浓度纳米流体)的单位面积产水量随时间的变化

为探寻纳米流体浓度对蒸馏系统淡水产量的影响，于2020年5月3日、5月12日8:00～16:00分别对纳米流体浓度为4μg/mL和10μg/mL金纳米流体的分频蒸馏系统与传统盘式蒸馏系统进行对比实验。两次实验中蒸馏系统每小时的单位面积产水量随时间的变化曲线如图4和图5所示。从图中....

本文编号：4039386