太阳能光热-光电空气隙膜蒸馏系统是将太阳能与膜蒸馏系统相结合的新型苦咸水淡化技术,利用太阳能加热工质,使得热工质流经膜面时,膜两侧有一定的温差来推动膜蒸馏过程的进行,以达到淡化苦咸水的目的。首先,利用量纲分析方法对热电制冷半导体膜蒸馏系统进行分析并建立透水速度的预测模型。在热电制冷半导体膜蒸馏系统中依靠电能来加热工质,所以把热工质从20℃加热至实验设定温度所需的热量当作太阳能空气隙膜蒸馏系统中的太阳辐照度这一参数来处理。在量纲分析过程中,主要从膜结构、实验操作条件和热工质的流体特性三个方面来分析透水速度的影响因子。利用spss软件对实验数据进行处理,得到多元回归模型的决定系数R2为0.960,表明方程的拟合程度很高,标准误差t为0.0598523,表明实验数据准确性很高。通过实验数据与模型预测结果对比发现,除个别点以外,预测误差均小于20%。太阳能光热-光电空气隙膜蒸馏系统搭建过程中,自主设计小型化的放置膜组件的箱体结构以及冷循环水箱结构。其中放置膜组件的箱体主要包括箱体端盖、膜腔体固定件、水箱隔板以及箱体上四个管路连接通道;冷循环水箱包括带有旋转喷头的顶盖、出水口、散热板以及散热板固定片。系统中膜面积为0.0416m2,选择1.89m2的热管式真空管集热器、输出功率为235W光伏板、两台额定功率为18W的直流泵;在光伏发电系统中选择充电控制器与功率转换器来调节电路,选择两台电度表来观察发电量与耗电量。实验主要测试太阳能光热-光电空气隙膜蒸馏系统在呼和浩特10月份的日产水量、膜面积与集热面积的最优匹配、光伏板实际输出功率与系统消耗功率的最优匹配、系统24小时连续运行的稳定性及整套装置的初投资预算。10月3日9个小时产水量最高为1807.9g,热液流量为250L/h,冷循环水流量为300L/h,热液温度为8天中最高,温度为66.2℃;10月30日~31日取得最高产水量为2993.12g,热液最高温度为76.2℃。通过实验可知系统运行稳定,要保证系统高产水量,理论上集热器面积应不小于2.85m2,光伏板实际输出功率应大于169.1W。对比系统晚上与白天的产水量,可以发现系统晚上产水量远远低于白天的产水量。