由光伏热力机组驱动的独立苦咸水淡化系统

来自伊朗Tarbiat Modares 大学 (TMU) 的一组科学家制造了一个微咸水反渗透(BWRO) 淡化装置，该装置与独立的混合光伏-热 (PVT)系统集成，据称该系统生产淡水的成本为接近于传统的大型反渗透 (RO) 海水淡化厂。咸水是指盐度介于海水和淡水之间的水，通常可以在海水和淡水混合的河口中找到。

“我们已经制作了一个研究规模设置，然后在伊朗德黑兰的气候条件下对其进行了评估，”研究合著者 Shiva Gorjian 告诉光伏杂志。“考虑到劳动力成本，当前系统的总成本计算为 779.50 美元，但这是一个研究规模的设置;对于商业而言，成本肯定会降低。”

BWRO装置的处理水生产能力约为11.80升/小时，由前置过滤模块、高压直流泵、反渗透模块和后处理模块组成。至于 PVT 系统，它的大小可以满足高压直流泵和隔膜式循环泵的能量需求，用于在光伏组件下方循环软水，以主动冷却面板本身。两个 10 A 和 180 W 功率的 DC-DC 转换器用于将负载连接到电池。

“由于转换器的效率不是 100%，因此选择电池以提供负载所需的功率并补偿转换器的功率损耗，”伊朗集团指出。PV 模块的尺寸为 676 x700 倍30mm，输出60W，开路电压21.5V，短路电流3.88A，电池尺寸92.8×65×20.2mm，标称系统电压12V。

光伏模块与安装在其背面的容量为 23.26 kW 的铜板式换热器 (PHE) 相结合，以将电池板本身产生的热量转移到盐水中。温控单元和恒温器用于控制流出PVT模块的软水的温度。

PVT-BRWO 系统在 2019 年 10 月进行了为期八天的测试。测量考虑了气温、太阳总辐射、风速、锅炉给水(BFW) 温度、光伏组件表面温度和循环软水温度。该分析表明，天气数据直接影响 PVT 模块的运行参数，从而影响整个系统的生产力。

处理 5,000 ppm 和 15,000 ppm 的系统的平均处理水产量分别为每天 41.40 和 34.80 公斤。“在所有情况下，处理 15,000 ppm 盐度给水的装置的处理水生产成本比处理 5,000 ppm 盐度的装置高 18.96%，”学者解释说。“该装置的最大处理水生产成本约为 0.013 美元/升，接近于传统化石燃料动力 RO 装置的相关价格(0.011 美元/升)，比被动太阳能蒸馏器(0.041 美元/升)便宜。 L) 和太阳能膜蒸馏装置 (0.017 美元/L)。”

该系统的投资回收期估计在 7 到 14 年之间，取决于几个变量，包括售水价格。