界面光热蒸发器的研究进展

江代君，郑 臻，吴炎琳， 吴 琳，王 军

(1.中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，杭州 311122；2. 江苏省太阳能技术重点实验室，南京 210096；3. 东南大学能源与环境学院，南京 210096)

0 引言

基于太阳能热利用的光热蒸发技术具有无污染、安全可靠、适应性强等优势，已被广泛应用于海水淡化等领域。截至目前，光热蒸发技术的发展主要经历了3种方式：1)光热材料固定在水体底部被加热；2)光热材料分散在水体中被加热；3)光热材料漂浮在水体表面被加热，即界面光热蒸发技术。光热蒸发技术的3种方式如图1所示[1]。

图1 光热蒸发技术的3种方式Fig. 1 Three ways of photothermal evaporation technologies

光热蒸发技术的前2种方式需利用昂贵且精细的聚光器件聚焦弱太阳辐射，以达到较高温度，从而进行海水蒸发，因此普遍存在光热转换效率低、投资成本高等缺点。而界面光热蒸发技术能够将收集的太阳辐射能转换为热能后限制在薄薄的表水层，而不是加热整个水体，使该热能可以直接、有效地被表水层吸收并利用，大幅降低了其在水体及周围环境的热损失，从而整体提高了光热转换效率，目前界面光热蒸发技术最高可实现约90%的光热转换效率[1]。界面光热蒸发技术的潜在应用范围广泛，可普遍用于海水淡化、灭菌及发电等领域。

本文介绍了界面光热蒸发器的组成及运行过程，并对其性能评价方法进行了概述，详细讨论了影响界面光热蒸发器性能的因素，概括了其在不同领域的应用情况，最后展望了界面光热蒸发器潜在的发展与应用方向。……