对流强化低碳太阳能界面蒸发系统的性能研究

为了提升太阳能界面蒸发系统的性能,研究了对流对太阳能界面蒸发系统的强化作用。实验结果表明,在1个太阳光照射强度下引入3 m/s的对流,2D平面结构蒸发器(2D evaporator,2DE)和2.5D拱形蒸发器(2.5D arch evaporator,2.5DAE)对纯水的蒸发速率分别可达2.33、5.10 kg/(m^(2)·h),较无对流时蒸发速率提升了64.08%和158.88%。在无太阳光仅3 m/s的对流时,2.5DAE的蒸发速率仍可达3.22 kg/(m^(2)·h)。对流可提升2.5DAE对不同浓度的盐水的蒸发速率,并可对模拟海水进行连续8 h的稳定蒸发。2.5DAE在实际自然环境中在光照和对流的耦合作用下,可以实现全天候高效脱盐。对流实现了对太阳能界面蒸发系统的性能强化,而具有拱形结构的2.5DAE可以更大程度地发挥对流的优势,从而大大提升蒸发性能。