شماره ركورد
31931
پديد آورنده
سميرا مختارزاده
عنوان
مدلسازي و تحليل پارامتريك يك سامانه رطوبتزن-رطوبتزدا شامل ماژول ترموالكتريك و بستر متراكم
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
سيستم هاي انرژي
سال تحصيل
1403
تاريخ دفاع
1403/06/27
استاد راهنما
دكتر سيد مجتبي ميرحسيني
استاد مشاور
دكتر ابوالفضل احمدي
دانشكده
فناوري هاي نوين
چكيده
امروزه مسئله تأمين آب سالم و انرژي، دو چالش اساسي پيشروي جهان است. در چند دههي اخير فناوري¬هاي متعددي جهت نمكزدايي از آب¬هاي شور توسعهيافته است. در اين ﺗﺤﻘﻴﻖ ﺑﻪ ﺑﺮرﺳﻲ دﺳﺘﮕﺎه آب ﺷﻴﺮﻳﻦﻛﻨﻲ ﻛﻪ ﺑﻪ روش رﻃﻮﺑﺖزﻧﻲ-رﻃﻮﺑﺖزداﻳﻲ (HDH) ﻋﻤﻞ مينمايد، ﭘﺮداﺧﺘﻪ ﺷﺪ كه در ميان روشهاي متعدد نمكزدايي، يكي از كارآمدترين روشهايي است كه براي مناطق دورافتاده با تقاضاي متوسط آب شيرين در نظر گرفته ميشود و كم¬ترين مصرف انرژي فسيلي و آسيب به محيطزيست را دربردارد. در سامانه موردبررسي، ابتدا آبشور با بازيابي گرماي ترموالكتريك و عبور از سطح گرم ترموالكتريك، پيش گرم و سپس به داخل رطوبت¬زن بستر متراكم اسپري ميگردد. همچنين هوا با عبور از هوا گرمكن خورشيدي گرم و به داخل رطوبت¬زن بستر متراكم دميده و هواي مرطوب ايجاد مي¬شود. هواي مرطوب با عبور از سطح سرد ترموالكتريك چگالش يافته و آب شيرين توليد و در تانك ذخيره ميشود.
ﺑﺎ اﻧﺠﺎم ﺗﺪوﻳﻦ ﻣﺪل رﻳﺎﺿﻲ از سامانه طراحيشده، به بررسي رﻓﺘﺎر ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻋﻤﻠﻴﺎﺗﻲ و ﻧﺤﻮه تأثيرپذيري ﻣﻴﺰان آب ﺷﻴﺮﻳﻦ ﺗﻮﻟﻴﺪي و راندمان و نرخ بهرهوري خروجي (GOR) ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﺗﻐﻴﻴﺮات ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎ ) ازجمله تغييرات دما و دبي جرمي آب و هواي ورودي به سامانه، نوع پركنهاي مورداستفاده، مدل و تعداد ترموالكتريك، طول جمعآورنده انرژي خورشيدي و شدت تابش خورشيدي) ﭘﺮداﺧﺘﻪ ﺷﺪ. همچنين بهمنظور طراحي بهينه و ارزيابي اثربخشي سامانه، اثر وجود هواگرمكن خورشيدي و اثر اضافه شدن بازيابي گرماي اتلافي ترموالكتريك بر روي عملكرد سامانه HDH طراحيشده، موردبررسي قرار گرفت.
نتايج حاصل از مدلسازي در نرمافزار EES نشان داد پارامترهاي طول جمعآورنده انرژي خورشيدي، شدت تابش خورشيدي، دبي جرمي آبشور ورودي، تعداد ترموالكتريك هاي تعبيهشده، دماي آب وهوا ورودي به سامانه رابطه مستقيم و پارامتر دبي جرمي هواي ورودي رابطه معكوس با مقدار آب شيرين توليدي دارد. همچنين پكينگ فلزي باعث توليد بالاترين مقدار آب شيرين ميشود. با بهكارگيري هواگرمكن خورشيدي، مقدار آب شيرين توليدي در سامانه افزايش و GOR سامانه كاهش مييابد و در صورت استفاده و بازيابي گرماي اتلافي ترموالكتريك، مقدار آب شيرين توليدي و GOR سامانه افزايش مييابد.
تاريخ ورود اطلاعات
1403/08/22
عنوان به انگليسي
Modelling And Parametric Study Of A Humidifier-Dehumidifier (HDH) System Including Thermoelectric Module And Packed Bed
تاريخ بهره برداري
9/18/2025 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
سميرا مختارزاده نيستانكي
چكيده به لاتين
Today, the issue of providing fresh water and energy is two fundamental challenges facing the world. In recent decades, various technologies for desalinating saline water have been developed. This research focuses on a fresh water desalination plant that operates using the humidification-dehumidification (HDH) method, which is considered one of the most efficient methods among various desalination techniques for use in areas with moderate demand for fresh water, while having the least fossil energy consumption and environmental impact. In the examined system, saline water is first preheated by recovering thermoelectric heat and passing through a thermoelectric hot surface, and then it is sprayed into the packed bed humidifier. Additionally, air is heated by passing through a solar air heater and is blown into the packed bed humidifier, creating humid air. The humid air condenses by passing through a cold thermoelectric surface, producing fresh water that is stored in a tank. By developing a mathematical model of the designed system, the behavior of operational parameters and the impact of changes in parameters (including temperature and mass flow rate of the input saline water, type of packing used, model and number of thermoelectrics, length of the collector, and solar radiation intensity) on the amount of produced fresh water, efficiency, and output gain ratio (GOR) were examined. Furthermore, to optimize the design and evaluate the effectiveness of the system, the effect of the solar air heater and the addition of recovering waste heat from the thermoelectric on the performance of the designed HDH system were investigated. The results obtained from modeling in the EES software indicated that the amount of fresh water production depends on the parameters of solar collector length, solar radiation intensity, mass flow rate of input saline water, number of installed thermoelectrics, and temperature of the input water and air, while the mass flow rate of the input air has an inverse relationship. Additionally, metal packing results in the highest amount of produced fresh water. By use a solar air heater, the amount of produced fresh water in the system increases, and the GOR of the system decreases. Conversely, if waste heat recovery from the thermoelectric is utilized, both the amount of produced fresh water and the GOR of the system increase.
كليدواژه هاي فارسي
آبشيرينكن , رطوبت¬زن-رطوبتزدا , هوا گرمكن خورشيدي , بستر¬متراكم , ترموالكتريك
كليدواژه هاي لاتين
desalination , , humidifier-dehumidifier , solar air heater , packed bed , thermoelectric
Author
-
SuperVisor
-