عنوان فارسی مقاله: |
استفاده از روش نمک زدایی سریع در نیازمندی های مقیاس کوچک توسط سامانه یکپارچه جدید در ترکیب با یک جمع آوری کننده خورشیدی مبتنی بر نانو سیال |
عنوان انگلیسی مقاله: |
Applicability of flashing desalination technique for small scale needs using a novel integrated system coupled with nanofluid-based solar collector |
خلاصه
مطالعه فعلی تلاشی برای استفاده از یک روش نمک زدایی (آب شیرین کنی) سریع برای نیازمندی های در مقیاس کوچک را ارائه می دهد. سامانه ای یکپارچه از یک روش آب شیرین کنی سریع که در ترکیب با یک جمع آوری کننده (کلکتور) خورشیدی مبتنی بر نانو سیال قرار دارد به عنوان یک منبع حرارتی استفاده می کند. به منظور تحقیق درباره اثرات حالت های کاری متفاوت و همچنین تغییرات پارامتر های عملکردی و شرایط آب و هوایی در تولید آب شیرین به کار می رود. واحد flashing توسط روش طراحی ساختاری مشابه با طرح تبخیر سریع چند مرحله ای (MFS) اجرا شده است. ویژگی های حرارتی سیال کاری در جمع آوری کننده انرژی خورشیدی با استفاده از نانو ذرات متمرکز بهبود یافته است. نانو ذره Cu (مس) در مدل سازی استفاده می شود تا نسبت حجمی نانو سیال مناسب را که سبب بهره وری بیشتر در تولید آب شیرین می شود را مشخص نماید. از آنجا که این موضوع هزینه نهایی آب تولید شده را تحت تاثیر قرار می دهد، یک تحلیل اقتصادی به منظور تعیین هزینه تولید آب شیرین انجام شده است. اگرچه یک سامانه ممکن است از نظر فنی بسیار موثر و کارآمد باشد اما شاید از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نباشد. اثرات درجه حرارت آب خوراکی و آب خنک کننده ورودی بر عملکرد این سامانه مطالعه شده است. یک مدل ریاضیاتی برای محاسبه راندمان سامانه در شرایط کاری متفاوت توسعه داده شده است. این سامانه پیشنهادی تولید منطقی و قابل قبولی از آب شیرین را به میزان حداکثر 7.7 لیتر در روز در شرایط کاری ارائه می دهد. بر اساس هزینه انرژی مصرفی در کشور مصر هزینه تخمینی آب قابل شرب حدود 11 دلار آمریکار در هر متر مکعب است. میزان بهره وری این سامانه توسط فاکتور نسبت خروجی حاصل شده (GOR) در زمان روز اندازه گیری می شود. نسبت خروجی به دست آمده (حاصل) این سامانه به مقدار 1.058 می رسد. مطالعه فعلی نشان داده است که مساحت ناحیه جمع آوری کننده آب گرم کن خورشیدی به عنوان عامل مهمی در جهت کاهش هزینه تولید آب در نظر گرفته شده است. همچنین هزینه های آب تولیدی با افزایش مساحت ناحیه جمع آوری کننده آب گرم کن خورشیدی کاهش می یابد. نسبت حجمی نانو ذره در جمع کننده خورشیدی که با سیال کار می کند تاثیر قابل ملاحظه ای بر افزایش تولید آب شیرین و همچنین هزینه تولید داشته است.