نمکزدایی آب با استفاده از سامانههای تولید بخار خورشیدی برپایه لایه فوتوترمال گرافیتی | ||
| پژوهش های کاربردی مهندسی شیمی - پلیمر | ||
| Article 4, Volume 6, Issue 1 - Serial Number 19, 1401, Pages 49-61 PDF (1.07 M) | ||
| Document Type: پژوهشی اصیل | ||
| Authors | ||
| محمود ملکی1; فرزانه عرب پور رق آبادی* 2; سید مجتبی صدرعاملی3 | ||
| 1گروه فرآیند، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران | ||
| 21-استادیار، گروه فرایند، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران 2-استادیار، گروه پژوهشی اپتواکترونیک و نانوفوتونیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران | ||
| 3استاد، گروه فرآیند، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران | ||
| Abstract | ||
| موضوع تحقیق: انرژی خورشیدی یک منبع تجدید پذیر بوده که به میزان فراوان موجود است و میتواند بسیاری از معضلات کمبود انرژی را برطرف کند. بهمنظور استفاده از انرژی خورشید برای نمکزدایی آب و تولید بخار باکیفیت بالا یکی از ساختارهای پیشنهادی ارزانقیمت که قابلیت تجاری شدن را دارد، سامانههای تولید بخار خورشیدی شناور بر روی آب است. در این سامانه، آب بهصورت کنترلشده به سطح سامانه منتقلشده و با استفاده از گرمای تولیدشده در لایه جاذب نور به بخار تبدیل میگردد. مطالعات نشان میدهد چهار چالش اصلی در سامانههای تولید بخار خورشیدی وجود دارد که باید در تحقیقات برطرف گردد. این چالشها شامل مدیریت و جلوگیری از اتلافهای حرارتی، استحکام و پایداری ساختار، مدیریت و انتقال آب درون ساختار، جذب نور و تبدیل نور به گرما است. روش تحقیق: در این مقاله سامانههای تولید بخار خورشیدی چندلایه شناور ساختهشده است که در آنها از فوم پلییورتان تخلخل بسته بهعنوان لایه عایق حرارتی و زیرلایه اصلی، نمد بهعنوان لایه انتقالدهنده آب و مواد فوتوترمال مختلف شامل گرافیت، طلا و مخلوط گرافیت و طلا بهعنوان لایه جاذب نور برای تولید بخار باکیفیت بالا استفادهشده است. همچنین به منظور تعیین نرخ تبخیر آب و راندمان سامانه ها، میزان تغییرات جرم آب و دمای سامانه اندازه گیری شده است. نتایج اصلی: نتایج بهدستآمده نشان میدهد در بین سامانههای تولید بخار خورشیدی موردمطالعه، در بهینهترین حالت سامانه ساختهشده از جاذب مخلوط گرافیت و طلا قادر به تولید بخار با نرخ kg.m-2.h-1 1/257 است. این نرخ معادل باراندمان حدوداً 82 % است. همچنین نتایج آزمایش پایداری نشان داد که تغییرات نرخ تبخیر بعد از 30 مرتبه تکرار ناچیز بوده و سامانه ساختهشده از پایداری خوبی برخوردار است. درنهایت عملکرد بهینهترین سامانه در شرایط واقعی آبشور دریا بررسی شد. نتایج نشان داد که نرخ تبخیر آبشور دریا به کمک سامانه تولید بخار خورشیدی با جاذب مخلوط گرافیت و طلا، kg.m-2.h-1 1/201 و راندمان آن 78/4 % است. | ||
| Keywords | ||
| تولید بخار خورشیدی; نمک زدایی آب حرارتی; تبخیر سطحی خورشیدی; جاذب طلا; مواد فوتوترمال | ||
| References | ||
|
| ||
|
Statistics Article View: 212 PDF Download: 106 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,171 |
| Number of Articles | 24,674 |
| Article View | 24,448,480 |
| PDF Download | 17,555,328 |