Koncentrerad solenergi fortfarande
En koncentrerad solar destillation är ett system som använder samma mängd solvärmetillförsel (samma soluppsamlingsområde) som en enkel solar destillation men kan producera en volym sötvatten som är många gånger större. Medan en enkel solfångare är ett sätt att destillera vatten genom att använda solens värme för att driva avdunstning från en vattenkälla och omgivande luft för att kyla en kondensatorfilm, använder en koncentrerad solfångare fortfarande en koncentrerad solfångare för att koncentrera solvärme och leverera det till en multi-effekt förångningsprocess för destillation, vilket ökar den naturliga avdunstningshastigheten. Den koncentrerade solenergin är kapabel till storskalig vattenproduktion i områden med riklig solenergi.
Prestanda
Den koncentrerade soldestillatorn kan producera så mycket som tjugo gånger mer vatten än det teoretiska maxvärdet för en vanlig solcellsdestillation och kan i praktiken producera så mycket som 30 gånger volymen. [ citat behövs ]
En typiskt 25 % verkningsgrad standardsoldestillator (som inte tillåter någon återvinning av kasserad latent värme), eftersom det latenta förångningsvärmet av vatten är 2,26 MJ per kilogram, bör avdunsta 2,4 kg (eller liter) vatten per m 2 per dag i en region med en genomsnittlig daglig solinstrålning på 21,6 MJ/m 2 (250 watt/m 2 ), eller 873 liter per år (som en nederbördshöjd på 873 mm, 2,86 ft). En tjugo gånger mer produktiv fortfarande skulle ha en daglig produktion på 48 mm (1,9 tum) eller 17,5 m (57 fot) per år. [ förtydligande behövs ]
Värmeintegration
Flerstegs indunstning
Den koncentrerade solenergin implementerar fortfarande en metod för att återvinna den latenta värmen från destillatångan som inte fångas upp och återanvänds av en vanlig solvärme. Detta görs genom att använda flera steg av förångning i serie (se multipeleffektförångare ) . Den latenta värmen från destillatångan som produceras i n-1-steget (eller effekten) återvinns i det n:e steget genom att koka överbliven koncentrerad saltlösning från n-1-steget som producerar destillatånga vars latenta värme kommer att återvinnas i n+ 1 steg genom att koka den överblivna koncentrerade saltlaken från det n:e steget. Eftersom saltlösning kontinuerligt koncentreras i varje steg, kommer dess kokpunkt att fortsätta att stiga under standardförhållanden. För att övervinna kokpunktshöjningen för saltlösningen arbetar varje förångningssteg vid ett lägre tryck än föregående steg, vilket effektivt minskar kokpunkten, vilket möjliggör tillräcklig värmeöverföring i varje steg. Denna process kan upprepas tills destillatförhållandena är tillräckligt försämrade (dvs tryck och temperatur är mycket låga och destillatets ångvolym är mycket stor).
Värmepump
Det sista indunstningssteget producerar destillatånga som anses vara i mycket dåliga tillstånd. Denna ånga kan antingen kondenseras i en slutlig kondensor, i vilket fall dess latenta värme avges som avfall, eller så kan den kondenseras med hjälp av en värmepump, i vilket fall dess latenta värme (eller en del av den) kan återvinnas . I det senare fallet "uppgraderar" värmepumpen effektivt tillståndsförhållandena för den latenta värmen till mer användbara förhållanden (högre temperatur och tryck) genom att utföra arbete (t.ex. kompression). Förhållandena kan uppgraderas tillräckligt så att den återvunna värmen kan användas för att tillhandahålla ytterligare värme för avdunstning i den första effekten.