太阳能驱动双级加湿-脱湿海水淡化系统的性能优化与产能提升研究

《Heat Transfer》：Performance Evaluation of a Two-Stage Humidification-Dehumidification Desalination Process

本研究针对提高太阳能海水淡化系统效率的挑战，由研究人员对两种双级加湿-脱湿（HDH）配置进行了性能评估。系统采用抛物槽式集热器（PTC）并同时加热空气与海水，旨在强化传热传质。结果表明，在两级间加热空气的配置II性能更优，其淡水产量达70 kg/h，增益输出比（GOR）为0.88，显著优于配置I，为干旱地区可持续供水提供了优化方案。

　　

本文对采用抛物槽式集热器（Parabolic Trough Collector, PTC）的太阳能驱动双级加湿-脱湿（Humidification-Dehumidification, HDH）海水淡化系统的两种配置进行了性能评估研究。该系统创新性地采用同时加热空气和海水（给水）的方式，旨在强化系统的热质传递过程，从而提升整体产水效率。研究人员开发了热力学模型，用于模拟系统在不同运行条件下的行为，包括传热流体（Heat Transfer Fluid, HTF）的流速、给水温度和盐度等因素。配置I在第一级之前对空气进行加热，而配置II则在两级之间引入空气加热环节。主要研究结果显示，配置II实现了比配置I更优越的性能，其最大淡水生产率达到70 kg/h，增益输出比（Gain Output Ratio, GOR）为0.88；而配置I的相应值分别为50 kg/h和GOR 0.84。该研究还揭示了空气特性与给水参数对系统效率的影响，为太阳能驱动的HDH淡化装置的优化设计策略提供了重要见解。这些结果证明了双加热配置在提升干旱地区可持续水生产可行性方面的巨大潜力。