太阳能在再生过程中的利用

太阳能在再生过程中的利用太阳能集热器被广泛应用于再生的实验研究，集热器所收集的太阳能用于加热集热板上流过的再生溶液，提高其表面蒸气压，向空气释放水分。太阳能集热板再生器可分为四大类：开式太阳能再生器；闭式太阳能再生器，风强制对流太阳能再生器（半开半闭式）：强制对流太阳能再生器（开式）。

①开式太阳能再生器如图6-10所示，它由倾斜的涂层平板、隔热层、导流管组成。再生溶液被导流管均匀地分布在涂层平板的表面，平板所吸收的太阳能加热溶液。这样，当溶液的蒸气压高于周围空气的蒸气压时，溶液的水分即被释放到空气中。

Kakabaev等人I8）在1976年对开式太阳能再生器进行了相关的实验研究，发现入口溶液的质量流量越大，传质系数越大。由于该方式空气-溶液传热方式为自然对流，溶液上方空气流动差，造成高湿度空气聚集，不利于传质过程。此外，该方式受环境影响大，高湿地区再生效果差，大风天气就不能使用，空气中的灰尘极易混杂在溶液中。

②闭式太阳能再生器如图6-11所示，其基本结构类似于开式，只是多了一个玻璃罩。集热器利用太阳能加热溶液，溶液蒸气压升高并向封闭空间的空气释放水分，水分凝结在上层的玻璃板上流出。

这种类型再生器的热量传递方式有三种：对流换热、辐射、蒸发和凝结。由于该方式完全封闭，因此不受环境的影响，可以用在湿度大的地区。

③风强制对流太阳能再生器（半开半闭式）类似于全封闭式的太阳能再生器，只是两端开口，具有折流挡板，空气被鼓人。该方式中再生器风向的不确定性限制了集热板的增加，因为长度太大，不确定的风向会产生滞止风囊，影响传质。

④强制对流太阳能再生器（开式）如图6-12所示，空气被鼓入流道与热溶液进行传热传质。这种方式，溶液的流动速度相对于空气流动速度很小，因此液膜表面没有波纹。该类型再生器空气和液膜的流动方式也可分为逆流和顺流，一般来说，顺流要优于逆流布置，因为逆流布置中，接近液膜表面的空气由于阻力

产生回旋，因而产生部分高湿度的低速空气，增大传质阻力。按照空气的速度可以分为自然对流和强制对流，强制对流的传质系数高于自然对流的传质系数。

D.J.Nelson and B.D.Wood1】建立了自然对流太阳能再生器蒸发率的模型，并和开式太阳能再生器做了比较研究。

另外，可以采用太阳能集热器加热水，需再生的溶液通过换热器被加热，然后溶液喷淋在填料上实现再生（如图6-13所示），但是由于换热器热量损失，这种方式太阳能的利用率不如直接利用太阳能实现再生。