جستجو در مقالات منتشر شده
۲ نتیجه برای صدرعاملی
دوره ۶، شماره ۱ - ( بهار ۱۴۰۱ )
چکیده
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-۲.h-۱ ۱/۲۵۷ است. این نرخ معادل باراندمان حدوداً ۸۲ % است. همچنین نتایج آزمایش پایداری نشان داد که تغییرات نرخ تبخیر بعد از ۳۰ 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-۲.h-۱ ۱/۲۰۱ و راندمان آن ۷۸/۴ % است.
دوره ۶، شماره ۳ - ( پاییز ۱۴۰۱ )
چکیده
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 ۱۷/۶۸ % و kg/m۲.h۹۷/۰ است که با اضافه کردن نانوذرات نیکل به آن، به ترتیب تا مقدار ۵۷/۹۳ % و kg/m۲.h ۳۷/۱ 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.
