21723

21723

طراحي و ساخت آب شيرين كن خورشيدي با كلكتور سهموي-خطي و تحليل فني و اقتصادي سامانه

كارشناسي ارشد

مهندسي سيستم هاي انرژي

1397-1398

1398/08/20

دكتر عليرضا زاهدي

فناوري هاي نوين

گراني منابع آب شيرين و محدوديت استفاده از منابع انرژي فسيلي به منظور شيرين سازي آب، دنيا را به سمت استفاده از انرژي هاي پاك نظير پيل هاي سوختي و تجديدپذير مانند انرژي خورشيدي به منظور توليد آب شيرين سوق داده است. طي اين پژوهش ساخت حوضچه نوين خورشيدي به كمك كلكتور خورشيدي سهموي خطي و تحليل فني و اقتصادي سامانه با هدف حداكثر بازده و كمترين هزينه در دستور كار قرار گرفت. علاوه بر اين از همه ظرفيتهاي موثر در افزايش راندمان و مقرون به صرفه براي طراحي استفاده گرديد. اين پارامترها شامل جهت استقرار مناسب سامانه،درصد نانوذرات هيبريدي موجود در نانوسيال عامل كلكتور، جنس/قطر لوله جاب كالكتور، اعمال/عدم اعمال خلأ پوشش شيشه اي، جئومتري حوضچه، جئومتري كويل مسي عبورسيال عامل از حوضچه و حضور/عدم حضور لايه آب براي بخش پيش‌آزمايش و فشار هواي حوضچه، دبي سيال عامل عبوري از حوضچه و همچنين ارتفاع آب حوضچه در بخش طراحي آزمايش بود. نتايج حكايت از آن داشت كه با استفاده از تركيبي از نانوسيال شامل نانولوله كربني و اكسيد منيزيم (با نسبت 1:4) و درصد جرمي 4/0 نانوذره در سيال پايه (روغن حرارتي) به عنوان سيال عامل، استقرار محور كلكتور در امتداد شرقي غربي، لوله جاذب تحت خلأ به قطر 1 اينچ از جنس مس، هندسه حوضچه به صورت تك شيب، هندسه كويل مسي به صورت مارپيچ در حضور لايه آب در قسمت پيش‌آزمون و همچنين سيال عامل با دبي 3 ليتر بر دقيقه، عمق آب 5/2 سانتيمتر و فشار 4/0 اتمسفر بهترين راندمان سيستم (55 درصد) را با هزينه توليد آب 21/2 دلار به ازاي هر مترمكعب رقم مي‌زند.

1398/10/01

Design and construction of solar desalination with parabolic-through collector and technical and economic analysis of the system

11/10/2020 12:00:00 AM

The cost of fresh water resources and the limitations of using fossil energy sources for water desalination have led the world to use clean energy such as renewable fuel cells such as solar energy to produce fresh water. During this research, construction of a new solar still with parabolic trough collector and technical and economic analysis of the system with the aim of maximum efficiency and lowest cost was on the agenda. In addition, all effective capacities for increasing efficiency and cost effectiveness were used for the design. These parameters include proper system direction, percentage of hybrid nanoparticles, absorber diameter of the collector, application / non-application of glass cover, solar still geometry, copper coil geometry, and presence / absence of solar still for the pre-test and solar still air pressure, the fluid flow was the solar still crossing factor as well as the solar still water depth in the experimental design section. The results showed that using a combination of nanofluids including carbon nanotube and magnesium oxide (1: 4 ratio) and mass percentage of 0.4 nanoparticles in the base fluid (thermal oil) as the operating fluid, the collector axis was deployed along the east Western, 1 inch diameter vacuum absorber tube, single slope pond geometry, spiral copper coil geometry in the presence of water layer in pretest, and operating fluid with discharge of 3 liters per minute, water depth of 2.5 The centimeter and pressure of 0.4 atm yields the best system efficiency (55%) at a cost of $ 2.21 per cubic meter of water.