علوم و مهندسی آب و فاضلاب

علوم و مهندسی آب و فاضلاب

بررسی میزان تولید آب در آب‌شیرین‌کن خورشیدی ترکیب‌شده با هواگرم‌کن با تغییر پارامترهای مربوط به هواگرم‌کن خورشیدی دومسیره

نوع مقاله : مقالات علمی

نویسندگان
1 دکترای مهندسی مکانیک، شرکت آب و فاضلاب استان زنجان، زنجان، ایران.
2 دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران مرکز، تهران، ایران.
3 استادیار، مرکز تحقیقات انرژی و توسعه پایدار، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد سمنان، سمنان، ایران.
4 کارشناسی ارشد مکانیک، شرکت آب و فاضلاب استان زنجان.
چکیده
در این مقاله برای افزایش میزان بازدهی و تولید آب در آب‌شیرین‌کن‌ها، یک آب‌شیرین‌کن خورشیدی تقطیری با یک هواگرم‌کن خورشیدی دومسیره با صفحه جاذب دندانه­دار کوپل شده است. اثر تغییر پارامترهای مختلف هواگرم‌کن بر میزان تولید آب در آب‌شیرین‌کن خورشیدی فعال، با استفاده از مدل‌سازی ریاضی مورد بررسی قرارگرفته است. ساختار آب‌شیرین‌کن به‌گونه‌ای تغییر داده شده که محفظه‌ای برای عبور هوای گرم در زیر تشتک آب‌شیرین‌کن درنظر گرفته شود و از هوای گرم خروجی از هواگرم‌کن برای افزایش دمای آب درون تشتک آب‌شیرین‌کن استفاده شود. در این مطالعه اثر زاویه صفحه جاذب، ارتفاع دندانههای V شکل جاذب، فاصله بین جاذب و شیشه در هواگرم‌کن، طول هواگرم‌کن و دبی جرمی هوا در میزان تولید آب در آب‌شیرین‌کن مورد بررسی قرارگرفته است. نتایج نشان می‌دهد که با کاهش نرخ دبی جرمی هوای ورودی به هواگرم‌کن از 059/0 تا 015/0 کیلوگرم بر مترمربع در ثانیه، نرخ تولید آب به‌دلیل انتقال گرمای بیش‌تر از هوای گرم‌شده در هواگرم‌کن به آب درون تشتک آب‌شیرین‌کن،  61%  افزایش می­یابد. هم‌چنین افزایش یا کاهش سایر پارامترهای ذکرشده، اثر محسوسی را بر روی میزان تولید آب در آب‌شیرین‌کن نخواهد داشت.
کلیدواژه‌ها

 
هاشم‌پور، ف.، پرداختی، ع.، و جمشیدی، ش.، (1403)، "برآورد پیامدهای محیط‏زیستی تجمعی سامانه‌های نمک‌زدایی برمبنای شاخص‌های ReCiPe مورد استفاده در ارزیابی چرخه حیات"، علوم و مهندسی آب و فاضلاب، 9(1)،       31-19، http://doi.org/10.22112/jwwse.2023.364061.1328.
صراف‌زاده، م.ح.، (1396)، "ارزیابی فنی و اقتصادی روش‌های نمک‌زدایی از آب دریا با درنظرگرفتن ویژگی‌های بومی در نقاط مختلف دنیا"، علوم و مهندسی آب و فاضلاب، 2(1)، 28-37،
 http://doi.org/10.22112/ jwwse.2017.89834.1030.
 Abdelgaied, M., Attia, M.E.H., Arıcı, M., and Abdel-Aziz, M.M., (2023), "Performance enhancement of a conical solar still by optimizing inclination angle", Solar Energy, 264, 112001, https://doi.org/10.1016/j.solener.2023.112001.
 Abdullah, A.S., (2013), "Improving the performance of stepped solar still",  Desalination, 319, 60-65, https://doi.org/10.1016/j.desal.2013.04.003.
Azari, P., Lavasani, A.M., Rahbar, N., and Yazdi, M.E., (2022), "The effect of air flow on solar stills performance: A review", Desalination and Water Treatment, 256, 1-17,  https://doi.org/10.5004/dwt.2022.28297.  
Azari, P., Lavasani, A. M., Rahbar, N., and Yazdi, M.E., (2022), "Performance enhancement of a solar still using a V-groove solar air collector, Experimental study with energy, exergy, enviroeconomic, and exergoeconomic analysis",  Environmental Science and Pollution Research, 29(37), 56885-56885, https://doi.org/10.1007/s11356-022-21397-2.
Azari, P., Mirabdolah Lavasani, A., Rahbar, N., and Eftekhari Yazdi, M., (2022), "Combination of a v-grooved solar collector with a single slope solar still: Performance evaluation, mathematical modeling, and economic analysis",  Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, 236(15), 8731-8753, https://doi.org/10.1177/09544062221081297.
Chang, Z., Yang, J., Chu, Y., Hou, J., and Su, Y., (2025), "Energy, exergy and economic analysis of a novel immersion tapered solar still for combination with solar concentrator", Desalination, 601, 118560, https://doi.org/10.1016/j.desal.2025.118560.
Eltawil, M.A., and Omara, Z.M., (2014), "Enhancing the solar still performance using solar photovoltaic, flat plate collector and hot air", Desalination, 349, 1-9, https://doi.org/10.1016/j.desal.2014.06.021.
Poblete, R., Salihoglu, G., and Salihoglu, N.K., (2016), "Investigation of the factors influencing the efficiency of a solar still combined with a solar collector", Desalination and Water Treatment, 57(60), 29082-29091, https://doi.org/10.1080/19443994.2016.1202872.
Rahbar, N., and Esfahani, J.A., (2013), "Productivity estimation of a single-slope solar still: Theoretical and numerical analysis", Energy, 49, 289-297, https://doi.org/10.1016/j.energy.2012.10.023.
Sai, P.V., and Reddy, K.S., (2024), "Theoretical and experimental investigations of inclined solar still using secondary reflectors on east-west for enhanced distillate yield", Applied Thermal Engineering, 236, 121836, https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2023.121836.
Samimi, M., and Moghadam, H., (2024), "Investigation of structural parameters for inclined weir-type solar stills", Renewable and Sustainable Energy Reviews, 190, 113969, https://doi.org/10.1016/j.rser.2023.113969.
 Tei, E.A., Hameed, R.M. S., Illyas, M., and Athikesavan, M.M., (2024), "Experimental investigation of inclined solar still with and without sand as energy storage materials", Journal of Energy Storage, 77, 109809, https://doi.org/10.1016/j.est.2023.109809
دوره 10، شماره 3
پاییز 1404
صفحه 19-28

  • تاریخ دریافت 29 دی 1403
  • تاریخ بازنگری 28 اسفند 1403
  • تاریخ پذیرش 23 اردیبهشت 1404