13693

13693

شبيه‌سازي و بهينه‌سازي يك آب‌شيرين‌كن خورشيدي

كارشناسي ارشد

آبان ماه 1393

آبان ماه 1393

دكتر سيد مصطفي حسينعلي پور

چكيده گلخانه آب دريايي يك نوع آب‌شيرين‌كن است كه با استفاده از نور خورشيد و آب دريا، هوا را مرطوب كرده و از آن آب شيرين توليد مي‌كند كه از اين آب هم مي‌توان براي آبياري محصولات و هم مصرف شرب استفاده كرد. اين آب‌شيرين‌كن به علت آن‌كه از طريق انرژي خورشيد كار مي‌كند، صرفه‌جويي بالايي در مصرف انرژي دارد و به دليل كاربرد قطعات مكانيكي كم‌تر در آن، هزينه ساخت، تعمير و نگهداري نسبت به ديگر آب‌شيرين‌كن‌ها كمتر است. گلخانه آب دريايي مورد مطالعه در اين پايان‌نامه شامل دو اواپراتور تبخيري، يك كندانسور، فن، لوله‌هاي روي سقف و محصولات داخل گلخانه است. با مدلسازي رياضي اواپراتور و كندانسور و نوشتن معادلات انرژي در هر يك از اجزاي گلخانه و معادلات جرم در داخل گلخانه، تحليل ترموديناميكي جامعي از سيستم به عمل خواهد آمد. كد برنامه‌نويسي هر يك از معادلات نوشته شده و با اتصال كدهاي نوشته‌شده، در خروجي برنامه مقدار آب شيرين توليدي محاسبه خواهد شد. در اين سيستم پنج پارامتر اصلي دماي هواي ورودي، رطوبت نسبي هواي ورودي، سرعت هواي ورودي و دماي آب درياي ورودي، دبي حجمي آب درياي ورودي، بر مقدار آب شيرين توليديتأثيرگذار هستند. تأثير و تغيير هر يك از اين پارامترها با ثابت نگه‌داشتن چهار پارامتر ديگر بر مقدار آب شيرين توليدي از سيستم، تحليل و نمودارهاي عملكردي آن بيان خواهد شده‌اند. به‌منظور بررسي بهتر، كارائي سيستم مزبوربراي سواحل بوشهر در كنارخليج‌فارس ارزيابي شده است. اطلاعات هواشناسي روزانه و ساعتي يك روز به‌عنوان نمونه از هر فصل اين شهر جمع‌آوري شده و عملكرد سيستم آب‌شيرين‌كنگلخانه‌اي در اين شرايط آب‌وهوايي مورد بررسي قرار گرفته و نمودارهاي توليد آب شيرين در ساعت 7 صبح تا 5 بعدازظهر بدست آمده است.به‌منظورشبيه‌سازي اين گلخانه آب درياييفرض شده است كه دماي آب دريا همواره 10 درجه كم‌تر از دماي هوا و دبي آب دريا برابر 5 ليتر بر ثانيه است، بنابراين با استفاده از الگوريتم ژنتيك در محيط برنامه‌نويسي، سرعتي كه در آن، بيشينه توليد آب شيرين است، با توجه به شرايط محيطي، بدست آمده و انتخاب فن از روي اين سرعت بهينه ممكن خواهد شد. واژه‌هاي كليدي:گلخانه آب دريايي، اواپراتور، مدلسازي ترموديناميكي،كندانسور