بهبود عملکرد دستگاه تقطیر خورشیدی با استفاده از کلکتور صفحه تخت

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

2 گروه مهندسی مکانیک، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران

3 گروه مهندسی انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران/گروه فنی و مهندسی، واحد آستارا، دانشگاه آزاد اسلامی،آستارا، ایران

چکیده

در این مقاله از ترکیب کلکتور خورشیدی صفحه تخت با دستگاه تقطیر خورشیدی برای نمک‌زدایی از آب استفاده‌ شده است. هدف از این مطالعه، افزایش خروجی دستگاه تقطیر خورشیدی از طریق بهبود عملکرد با استفاده از یک کلکتور خورشیدی صفحه تخت و بررسی تأثیر عمق آب بر میزان آب مقطر تولیدشده است. اثر پارامترهای مختلف، همانند عمق آب، دمای محیط، سرعت باد و تابش خورشیدی برای افزایش بهره‌وری مطالعه شده است. نتایج نشان داد که کوپل کردن یک دستگاه تقطیر خورشیدی با یک کلکتور خورشیدی، بهره‌وری را تا 48% افزایش می‌دهد. همچنین، میزان عمق آب موجود در دستگاه تقطیر بر تولید آب مقطر مؤثر است و مشخص شد که با کاهش عمق از cm 3 به cm 2 میزان آب شیرین تولیدی 5/8% افزایش می‌یابد. نتایج به‌دست‌آمده از آزمون‌ها نشان داد که حجم آب مقطر خروجی از دستگاه، برای عمق‌های cm 2 تا cm 4 به‌طور متوسط 6/4 تا L/day 9/5 با استفاده از کلکتور و 4/2 تا L/day 1/3 بدون به‌کارگیری آن است. متوسط شدت تابش و سرعت باد در طول آزمون با کلکتور به ترتیب W/m2 1035 و m/s 7/3 و در آزمون بدون کلکتور W/m2 980 و m/s 2/4 بود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Improving the Performance of a Solar Still Using a Flat Plate Collector

نویسندگان [English]

  • Seyed mohammad sadegh Mousavi shad 1
  • Mohammad Mazidi Sharfabadi 2
  • Ashkan Abdalisousan 3
1 Department of Natural Resources and Environment, Islamic Azad University, Science and Research Branch, Tehran, Iran
2 Development and Optimization of Energy Technologies Division, Research Institute of Petroleum Industry (RIPI), Tehran, Iran
3 Department of Natural Resources and Environment, Islamic Azad University, Science and Research Branch, Tehran, Iran\Department of Engineering and Technology, Islamic Azad University, Astara Branch, Astara, Iran
چکیده [English]

In this article, the combination of a flat plate solar collector with a solar still is used for water desalination. The purpose of this study is to increase the output of the solar still by improving its performance by using a whole flat plate and investigating the effect of solar water on the amount of distilled water produced. Various effects, environment, water depth, environment, speed, and solar radiation have been studied to increase productivity. The results showed that coupling solar still with a solar collector increases the efficiency by 48%. Also, the amount of water depth in the distillation device affects the production of distilled water, and it is clear that by decreasing the depth from 3 cm to 2 cm, the amount of freshwater produced increases by 8.5%. The results obtained from the tests showed that the volume of distilled water output from the device, for an average depth of 2 cm to 4 cm, is 4.6 to 9.5 L/day using the collector and 2.4 to 1.3 L/day. It is without using it. The average radiation intensity and wind speed during the test with the collector were 1035 W/m2 and 3.7 m/s, respectively, and in the test without the collector, it was 980 W/m2 and 4.2 m/s.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Desalination
  • Flat Plate Collector
  • Solar Still
  • Distilled Water

مراجع

[1]. Kaushal A )2010 (Solar stills A review, Renewable and sustainable Energy Reviews, 14, 1: 446-453, doi.org/10.1016/j.rser.2009.05.011. ##
[2]. Abujazar MSS, Fatihah S, Kabeel A, (2017) Seawater desalination using inclined stepped solar still with copper trays in a wet tropical climate, Desalination, 423: 141-148, doi.org/10.1016/j.desal.2017.09.020. ##
[3]. Kumar S, Tiwari A, (2008) An experimental study of hybrid photovoltaic thermal (PV/T)‐active solar still, International Journal of Energy Research, 32, 9: 847-858, doi.org/10.1002/er.1388. ##
[4]. Yahya MA, Al-Qodah Z, Ngah CZ, (2015) Agricultural bio-waste materials as potential sustainable precursors used for activated carbon production, A review, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 46: 218-235, doi.org/10.1016/j.rser.2015.02.051. ##
[5]. امیری حمزه ق ر (2018) بررسی اثر تنش شوری بر ترکیب های شیمیایی اسانس گیاه مرزه رشینگری. ##
مجله پژوهشهای گیاهی (مجله زیست شناسی ایران)(علمی)، 2، 31: 257-248، doi: 20.1001.1.23832592.1397.31.2.4.2. ##
[6]. Lawrence S, Gupta S, Tiwari G, (1988) Experimental validation of thermal analysis of solar still with dye, International journal of solar energy, 6, 5: 291-305, doi.org/10.1080/01425918808914235. ##
[7]. Fath HE, (1998) Solar distillation a promising alternative for water provision with free energy, simple technology and a clean environment, Desalination, 116, 1: 45-56. ##
[8]. Sinha S, Kumar S, Tiwari G, (1994) Active solar distillation system—An investment alternative to a solar hot water system, Energy Conversion and Management, 35, 7: 583-588. ##
[9]. کریم ق پ (1393) بررسی تصفیه‌پذیری پساب واحدهای نمک‌زدایی نفت خام به روش تقطیر خورشیدی، 24، 78، 91-84. ##
[10]. Ghorbani B, Mehrpooya M, Sadeghzadeh M, (2018) Developing a tri-generation system of power, heating and freshwater (for an industrial town) by using solar flat plate collectors, multi-stage desalination unit and Kalina power generation cycle, Energy Conversion and Management, 165: 113-126, doi.org/10.1016/j.enconman.2018.03.040. ##
[11]. Chong TL, Huang BJ, PH Wu, Kao YC, (2014) Multiple-effect diffusion solar still coupled with a vacuum-tube collector and heat pipe, Desalination, 347: 66-76, doi.org/10.1016/j.desal.2014.05.023. ##
[12]. Sodha Ms, Nayak JK, Tiwari GN, Kumar A, (1980) Double basin solar still. Energy Conversion and Management, 20, 1: 23-32, doi.org/10.1016/0196-8904(80)90025-4. ##
[13]. Rai S, Tiwari G, (1983) Single basin solar still coupled with flat plate collector, Energy Conversion and Management, 23, 3: 145-149, oi.org/10.1016/0196-8904(83)90057-2. ##
[14]. Cooper P, (1981) The effect of inclination on the heat loss from flat-plate solar collectors, Solar Energy, 27, 5: 413-420, doi.org/10.1016/0038-092X (81)90006-2. ##
[15]. Jafarkazemi F, Ali Saadabadi S, Pasdarshahri H, (2012) The optimum tilt angle for flat-plate solar collectors in Iran, Journal of Renewable and Sustainable Energy, 4, 1: 013118, doi.org/10.1063/1.3688024. ##
[16]. Mousazadeh H, Keyhani A, Javadi A, Mobli H, (2009) A review of principle and sun-tracking methods for maximizing solar systems output, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 13, 8: 1800-1818, doi.org/10.1016/j.rser.2009.01.022. ##
پژوهش نفت
دوره 33، 1402-1 - شماره پیاپی 128
فروردین و اردیبهشت 1402
صفحه 59-72

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار