一种基于微波加热的波浪能海水淡化-高温热能收集系统

本发明涉及海水淡化，特别是涉及一种基于微波加热的波浪能海水淡化-高温热能收集系统。

背景技术：

1、海水淡化是目前海洋牧场淡水需求量的重要来源之一。在远洋的海洋牧场中，为了满足住人需求，淡水、电能、热能以及可长期储存的食物是必不可少的。利用海上的清洁能源进行发电、海水淡化以及其高值化利用是海洋牧场实现自供的重要方式之一，目前多采用的是利用太阳能以及波浪能进行发电和海水淡化。如cn106542598b所示的太阳能海水淡化装置，通过太阳能照射在微孔聚热蒸发片上，将热量集聚起来以最少时间实现蒸发，提高了蒸发效率。如cn117185395b所示的全天候太阳能海水淡化装置，在夜间太阳能资源不充足时使用长余辉夜光器的照射蒸发，使在夜间也能进行海水淡化，提高了海水淡化的效率。

2、除了通过上述的太阳能进行海水淡化，还可以通过波浪能进行海水淡化。如cn107246352b所示的海水波浪能淡化系统，通过两正交浮子组全方位捕获波浪能并利用中心浮球抑制波浪能的波动功率，提高波浪能的转换效率，从而提高了海水淡化的效率。如cn116903091b所示基于波浪能的海水淡化系统，通过设置整压组件，只让压力在设定范围内的海水流入海水淡化装置中进行海水淡化，实现稳定的海水淡化。此外，《studyingdifferent design parameters of a microwave preheating system in solardesalination》中对太阳能海水淡化中微波辐射对加热水所产生的影响进行了研究，研究表明海水升温速率随着微波功率的增加而增加。

3、上述海水淡化系统提高了海水淡化的效率，但也存在以下问题：

4、（1）、太阳能海水淡化系统主要依靠的是太阳能，但是太阳能资源不稳定，受天气因素影响较大，其发电量以及淡化产水量可能达不到自供的要求。

5、（2）、太阳能发电所使用的光伏板在远洋的海洋牧场上易受海风的侵蚀，由于离大陆较远，其维修时长较长，且维修成本较高。

6、（3）、现有的波浪能发电及海水淡化系统只是简单的起到发电以及淡化海水的作用，并不能实现波浪能的高值化利用，不能更好的满足海洋牧场的日常需求以及提高海洋牧场的经济效益。

7、（4）、太阳能发电系统与微波加热系统的简单结合，其也易受天气等不可控因素的影响，且可靠性仍有待考察，此系统的投资和运行成本均增大。

8、因此，亟需一种基于微波加热的波浪能海水淡化-高温热能收集系统，用来解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于微波加热的波浪能海水淡化-高温热能收集系统，以解决上述现有技术存在的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种基于微波加热的波浪能海水淡化-高温热能收集系统，包括：

3、波浪能发电系统，包括浮筒和波浪能发电件，所述浮筒设置在海面上，所述波浪能发电件设置在所述浮筒内，且通过海面上的波浪进行发电；

4、微波加热系统，包括微波加热箱、海水淡化件和热能件，所述微波加热箱通过输电导线与所述波浪能发电件电性连接，所述海水淡化件和所述热能件均设置在所述微波加热箱内，所述波浪能发电件产生的电能依次对所述海水淡化件和所述热能件进行微波加热，所述海水淡化件淡化后的水资源收集至储水罐内；

5、收集组件，包括收集槽和吹扫件，所述收集槽和所述吹扫件分别设置在所述微波加热箱内，所述吹扫件与所述浮筒连通，用于将所述海水淡化件淡化海水时产生的盐吹扫至所述收集槽内。

6、优选的，所述波浪能发电件包括铁块和弹簧，所述铁块通过所述弹簧与所述浮筒内部顶端连接，所述浮筒内侧壁上沿周向固定连接有若干磁块，所述铁块位于若干所述磁块之间，所述铁块通过切割所述磁块的磁感线产生电能。

7、优选的，所述海水淡化件包括设置在所述微波加热箱内两端的两海水腔，所述海水腔内设置有海水，所述铁块和所述磁块产生的电能对所述海水腔内的海水进行微波加热，海水加热后产生的高温水蒸气收集至所述储水罐内。

8、优选的，所述热能件包括设置在所述微波加热箱内的油腔，所述油腔位于两所述海水腔之间且通过玻璃板进行隔断，所述油腔内设置有导热油，所述铁块和所述磁块产生的电能对所述导热油进行微波加热。

9、优选的，所述吹扫件包括设置在所述微波加热箱上的两进气管道，两所述进气管道一端分别伸入到两所述海水腔内，且位于靠近所述玻璃板的一侧，所述进气管道用于吹扫所述玻璃板上粘覆的盐，所述浮筒侧壁顶部连通有排气管，两所述进气管道另一端分别与所述排气管连通。

10、优选的，所述微波加热箱上设置有两进水口和两排气口，两所述进水口和两所述排气口分别与两所述海水腔连通，所述进水口通过进水管与海水连通，所述排气口通过管道与所述储水罐连通，所述进水管与所述管道接触设置。

11、优选的，所述微波加热箱顶端和底端分别设置有活动门和排油口，所述活动门和所述排油口分别与所述油腔连通，所述油腔内壁上固定连接有保温层。

12、优选的，所述储水罐上设置有液位计。

13、优选的，所述微波加热箱上设置有温度传感器，所述温度传感器的检测端伸入到所述油腔内。

14、优选的，所述输电导线上连接有蓄电池。

15、与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：

16、本发明提供的一种基于微波加热的波浪能海水淡化-高温热能收集系统，浮筒放置在海面上，通过设置的波浪能发电件将波浪能转化成电能，转化的电能输送至微波加热箱内，先通过海水淡化件对海水进行淡化实现淡水资源的收集，收集完成后再通过热能件实现高温热能的收集和存储，便于后续使用，针对海水淡化过程中产生的盐，通过设置的吹扫件将盐吹扫收集至收集槽内便于后续使用。本发明利用波浪能发电与微波加热系统结合，与太阳能相比，波浪能的供应不受昼夜时空影响，且远洋波浪能资源丰富，可满足海洋牧场平台的自供能需求，集成了淡水、高温热能、电能和盐的收集，相较于传统的太阳能海水淡化，在实现淡水和海盐的收集外，还能得到高温热能，可满足海洋牧场的生活和作业需求。

技术特征：

1.一种基于微波加热的波浪能海水淡化-高温热能收集系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于微波加热的波浪能海水淡化-高温热能收集系统，其特征在于：所述波浪能发电件包括铁块（6）和弹簧（7），所述铁块（6）通过所述弹簧（7）与所述浮筒（1）内部顶端连接，所述浮筒（1）内侧壁上沿周向固定连接有若干磁块（8），所述铁块（6）位于若干所述磁块（8）之间，所述铁块（6）通过切割所述磁块（8）的磁感线产生电能。

3.根据权利要求2所述的一种基于微波加热的波浪能海水淡化-高温热能收集系统，其特征在于：所述海水淡化件包括设置在所述微波加热箱（2）内两端的两海水腔（11），所述海水腔（11）内设置有海水，所述铁块（6）和所述磁块（8）产生的电能对所述海水腔（11）内的海水进行微波加热，海水加热后产生的高温水蒸气收集至所述储水罐（4）内。

4.根据权利要求3所述的一种基于微波加热的波浪能海水淡化-高温热能收集系统，其特征在于：所述热能件包括设置在所述微波加热箱（2）内的油腔（10），所述油腔（10）位于两所述海水腔（11）之间且通过玻璃板（9）进行隔断，所述油腔（10）内设置有导热油，所述铁块（6）和所述磁块（8）产生的电能对所述导热油进行微波加热。

5.根据权利要求4所述的一种基于微波加热的波浪能海水淡化-高温热能收集系统，其特征在于：所述吹扫件包括设置在所述微波加热箱（2）上的两进气管道（12），两所述进气管道（12）一端分别伸入到两所述海水腔（11）内，且位于靠近所述玻璃板（9）的一侧，所述进气管道（12）用于吹扫所述玻璃板（9）上粘覆的盐，所述浮筒（1）侧壁顶部连通有排气管（13），两所述进气管道（12）另一端分别与所述排气管（13）连通。

6.根据权利要求3所述的一种基于微波加热的波浪能海水淡化-高温热能收集系统，其特征在于：所述微波加热箱（2）上设置有两进水口（14）和两排气口（15），两所述进水口（14）和两所述排气口（15）分别与两所述海水腔（11）连通，所述进水口（14）通过进水管（16）与海水连通，所述排气口（15）通过管道（17）与所述储水罐（4）连通，所述进水管（16）与所述管道（17）接触设置。

7.根据权利要求4所述的一种基于微波加热的波浪能海水淡化-高温热能收集系统，其特征在于：所述微波加热箱（2）顶端和底端分别设置有活动门（18）和排油口（19），所述活动门（18）和所述排油口（19）分别与所述油腔（10）连通，所述油腔（10）内壁上固定连接有保温层（20）。

8.根据权利要求3所述的一种基于微波加热的波浪能海水淡化-高温热能收集系统，其特征在于：所述储水罐（4）上设置有液位计（21）。

9.根据权利要求4所述的一种基于微波加热的波浪能海水淡化-高温热能收集系统，其特征在于：所述微波加热箱（2）上设置有温度传感器（22），所述温度传感器（22）的检测端伸入到所述油腔（10）内。

10.根据权利要求1所述的一种基于微波加热的波浪能海水淡化-高温热能收集系统，其特征在于：所述输电导线（3）上连接有蓄电池（23）。

技术总结
本发明涉及海水淡化技术领域，公开了一种基于微波加热的波浪能海水淡化‑高温热能收集系统，包括波浪能发电系统，包括浮筒和波浪能发电件，波浪能发电件通过海面上的波浪进行发电；微波加热系统，包括微波加热箱、海水淡化件和热能件，海水淡化件和热能件均设置在微波加热箱内，波浪能发电件产生的电能依次对海水淡化件和热能件进行微波加热，海水淡化件淡化后的水资源收集至储水罐内；收集组件，包括若干收集槽和若干吹扫件，收集槽和吹扫件分别设置在微波加热箱内，且吹扫件通过浮筒连通，用于将海水淡化件淡化时产生的盐吹扫至收集槽内。本发明集成了淡水、高温热能、电能和盐的收集，满足海洋牧场的生活和作业需求。

技术研发人员：冼圣贤,谢烨,杨智嗣,殷梓杰,陈宏,邱裕凤
受保护的技术使用者：广东海洋大学
技术研发日：
技术公布日：2024/7/9