定义

研究进展(盐浓度梯度太阳池的研究进展 淡水型太阳池研究进展)

定义

太阳池（solar pond，也称盐田）是一种以太阳辐射为能源的人造的盐水池。它是利用具有一定盐浓度梯度的池水作为集热器和蓄热器的一种太阳能热利用系统。盐水池中随着深度的增加温度也在增加，池底温度高于池表面温度，因此可以利用池底这部分热能，使水分蒸发，卤水、海水或含盐水浓缩到某一盐分达到该温度下条件下的饱和度，甚至过饱和时，该组分以固体盐（或水和盐，甚至水合复盐）的形式析出，达到从多组分复杂卤水、海水或含盐水相中分离某种盐类的目的。这实际上可以看成是人们对自然界中盐湖形成过程与地球化学成盐过程的一种生产性模拟。

研究进展

1902年，匈牙利的Kalecsinsky偶然在位于Trmnsylvania的Medve湖内观察到：夏末时，1.32m深的湖底温度达到70°C；早春，湖底温度也高达26°C。他提出了人工建造太阳池的设想。1979年，以色列建造的150kW太阳池发电厂投入了运行。当今世界能源短缺，开放新能源日益被人们重视，这样就促使太阳池在广泛应用领域的研究得到了飞速的发展。人们已从太阳池的结构、材质和溶解性质等方面进行了研究。太阳池主要分为对流型和非对流型池两种：一种是具有一定盐浓度梯度的非对流型；另一种是多种结构形式对流型。

盐浓度梯度太阳池的研究进展

（1） 隔膜分层太阳池

为了减少盐向上扩散降低对流，1980年，Hull提出了隔膜分层太阳池。

（2）带漂浮环太阳池

减低风效应导致溶液混合对流。A.Karzateh等设计了用聚乙烯制成漂浮环放置于太阳池表面，它可以减少50%以上的风效应。

（3）潜热太阳池

采用氯化钠、氯化镁等盐溶液储热，使太阳池充分蓄热，又保持近似恒温的状态。利用水和盐相变材料来提高太阳池蓄热能力。水和盐在熔点温度以上处于融化状态，形成梯度层，可防止对流热损失。在熔点温度一下，大部分水和盐呈结晶状态析出，含水和盐的溶液是单一体系，可实现跨季度储存，长期使用。这种方法储能密度高，提高温度波度幅度小。

（4）凝胶太阳池和盐饱和型太阳池

凝胶型太阳池。采用较好光学特性和隔热性的透明聚合凝胶材料，通过凝胶效应作为太阳辐射体和隔热体，是可替代盐浓度梯度中的非对流层的一种太阳池。

盐饱和型太阳池。饱和型太阳池中，放入溶解度随温度的升降而大大增减的盐类，池中溶液各层都处于饱和状态，完全抑制和消除了盐扩散，从而保证太阳池运行时的稳定性。由于难以选择合适的盐，至今尚未建立起饱和型太阳池。

淡水型太阳池研究进展

（1）淡水型太阳池

1976年，美国劳伦斯实验室提出一种类似平板形的太阳能集热器。采用聚氯乙烯薄膜制造成大水袋，底层采用0.5mm厚的黑色薄膜，袋中装入淡水，塑料袋上面覆盖有0.3cm厚的透明盖板，可不受灰尘、风力及大部分紫外线的影响，使用寿命可长达5年以上。浅太阳池的尺寸不受限制，一个水深为10cm，面积为5m×6m的浅太阳池，在夏季能使15°C30t的水吸收太阳能后，水温升到60°C。

（2）蜂窝太阳池

池子顶盖采用双层聚酯薄膜蜂窝结构，池内蒸发器采用覆盖黑色吸水布的聚酯薄膜蜂窝结构，可使用于建立大型太阳池海水淡化装置。

（3）淡水漂浮式太阳池

一种在淡水表面安置漂浮式太阳能集热器的新型太阳池，用淡水收集太阳能来进行长期的热量储存。