ارتقای عملکرد سیستم خورشیدی نمک زدایی آب مبتنی بر جاذب گرافیت با استفاده از نانوذرات پلاسمونیک نیکل و مهندسی ساختار | ||
| پژوهش های کاربردی مهندسی شیمی - پلیمر | ||
| Article 6, Volume 6, Issue 3 - Serial Number 21, 1401, Pages 75-85 PDF (867.96 K) | ||
| Document Type: پژوهشی کیفی | ||
| Authors | ||
| فرزانه زینب حشمتی1; وحید احمدی2; سید مجتبی صدرعاملی3 | ||
| 1دانشجوی دکتری، گروه مهندسی فرایند، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران. | ||
| 2گروه پژوهشی اپتوالکترونیک و نانوفوتونیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران | ||
| 3دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه صنعتی آلمان در عمان، مسقط، عمان. | ||
| Abstract | ||
| موضوع تحقیق: با توجه به شرایط رو به وخامت محیطزیست و به طور خاص جهانی که با کمبود انرژی و آب تمیز روبرو است، ویژگیهای سیستم خورشیدی تولید بخار از جمله عدم انتشار کربندیاکسید، مصرف انرژی پایین و بازده بالا برای نمکزدایی آب دریا کمک بزرگی به تامین نیاز بشر میکند. در سیستمهای مدرن نمک زدایی خورشیدی، انرژی خورشیدی توسط یک جاذب فوترترمال دریافت و سپس به انرژی حرارتی تبدیل میشود تا حجم مشخصی از آب را گرم کرده و بخار تولید کند؛ بخار تولید شده به سطح داخلی پوشش که سردتر است برخورد کرده، متراکم شده و آب تمیز در مخزن جمع میشود. سیستم خورشیدی تولید بخار باید دارای پنج ویژگی مهم و اساسی، شامل جذب نور زیاد، اتلاف حرارتی اندک، متمرکزسازی گرما، انتقال مناسب آب و در نهایت قابلیت شناوری بر سطح آب باشد. روش تحقیق: در پژوهش پیشرو سیستم خورشیدی تولید بخار مبتنی بر جاذب گرافیت ساخته شده و عملکرد آن با استفاده از نانوذرات پلاسمونیک نیکل ارتقا داده شده است. بمنظور بررسی اثر ساختار دو زیرلایه برای جاذب فتوترمال ساخته شد که شامل یک فوم پلییورتان (PU) تخلخل بسته به عنوان عایق حرارتی و یکی از دو نوع نمد متفاوت از جنس پنبه یا پلیاستر به عنوان لایه انتقال دهنده آب دور فوم PU پیچیده شده است. در این مطالعه مهمترین پارامترها از جمله نرخ تبخیر آب، دمای سطح نمونه و بازده سیستم اندازهگیری شدهاند. نتایج اصلی: بازده حرارتی و نرخ تبخیر برای جاذب گرافیتی خالص به ترتیب 17/68 % و kg/m2.h97/0 است که با اضافه کردن نانوذرات نیکل به آن، به ترتیب تا مقدار 57/93 % و kg/m2.h 37/1 افزایش یافته است. اهمیت مهندسی ساختار با استفاده از دو زیرلایه متفاوت با جاذب آب پنبهای یا پلی استری بررسی و متناسب با شرایط جاذب فتوترمال و موازنه جرم و انرژی، مناسبترین زیر لایه همراه با انتقال دهنده آب پلیاستری برای جاذب فوتوترمال گرافیت/نیکل، انتخاب شد. | ||
| Keywords | ||
| نمکزدایی آب دریا; سیستم خورشیدی تولید بخار; پلاسمونیک; نانوذرات گرافیت و نیکل | ||
| References | ||
|
| ||
|
Statistics Article View: 174 PDF Download: 102 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,174 |
| Number of Articles | 24,685 |
| Article View | 25,080,257 |
| PDF Download | 17,778,799 |