بررسی تجربی و آنالیز انرژی و اگزرژی آب شیرین کن صفحه تخت در شیب‌های مختلف با استفاده از مواد متخلخل و روغن جاذب حرارت

نوع مقاله : مقاله کوتاه

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول، دزفول، ایران

2 دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول، دزفول، ایران

3 استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

4 کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول، دزفول، ایران

چکیده

در این پژوهش عملکرد یک دستگاه آب­ شیرین­کن ­خورشیدی صفحه تخت شیبدار در زوایای 15، 30 و 45 درجه با حضور مواد متخلخل پشم فشرده و روغن جاذب گرما در شهر دزفول، ایران، به صورت تجربی بررسی شده است. سطح صفحه جاذب توسط ماده متخلخل پوشیده شده و روغن در لوله‌های متصل به صفحه جاذب در مدار بسته در گردش است. بازده انرژی با استفاده از مواد متخلخل در شیب زوایای 15، 30 و 45 درجه به ترتیب برابر با 16/16 درصد، 15/15 درصد و 71/9 درصد و بدون استفاده از مواد متخلخل به ترتیب برابر با 39/16 درصد، 48/14 درصد و 62/7 درصد به ثبت رسید. همچنین بازده اگزرژی در شیب زاویای 15، 30 و 45 درجه با حضور مواد متخلخل به ترتیب 65/1 درصد، 65/6 درصد و 78/4 درصد و بدون حضور مواد متخلخل برابر 51/1 درصد، 28/7 درصد و 45/3 درصد بدست آمده است. نتایج نشان داد که بیشترین مقدار آب مقطر تولیدی در زاویه 15 درجه در حالت عدم استفاده از ماده متخلخل بوده و برابر با 3300 میلی­لیتر و در مدت زمان 11 ساعت می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


]1 [Jury A. W., Henry J. V., The Emerging Global Water Crisis: Managing Scarcity and Conflict Between Water Users, Adv. Agron. Vol. 95, pp. 1–76, 2007.
]2[ Li X., Yang X., Xue H., Pang H., Xu Q., Metal–organic frameworks as a platform for clean energy applications, EnergyChem. Vol. 2, 100027, 2020.
[3] Barbir F., Veziroǧlu T. N., Plass H. J., Environmental damage due to fossil fuels use, Int. J. Hydrogen Energy, Vol. 15, pp. 739–749, 1990.
 [4] خانمحمدی ش., خانجانی س., مطالعه تجربی اثر تولید بخار سرد فراصوتی بر بهبود عملکرد آب شیرین کن استخری خورشیدی با استفاده از فناوری برداشت از مه, مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز. د. 52، ش. 1، ص. 257–266، 1401.
]5[Abu-Hijleh B.  A., Rababah, H. M., Experimental study of a solar still with sponge cubes in basin, Energy Convers. Manag., Vol. 44, pp. 1411–1418, 2003.
]6 [Elango T., Kannan A., Murugavel K. K., Performance study on single basin single slope solar still with different water nanofluids, Desalination, Vol. 360, pp. 45–51, 2015
]7[ Sharshir S. W., Peng G., Wu L., Yang N., Essa F. A., Elsheikh A. H., Mohamed S. I. T., Kabeel A. E., Enhancing the solar still performance using nanofluids and glass cover cooling: Experimental study, Appl. Therm. Eng., Vol. 113, pp. 684–693, 2017.
]8[ Parsa S. M., Rahbar A., Koleini M. H., Davoud Javadi Y., Afrand M., Rostami S., Amidpour M., First approach on nanofluid-based solar still in high altitude for water desalination and solar water disinfection (SODIS), Desalination. Vol. 491, 114592, 2020
]9[ Assari M. R., Basirat Tabrizi H., Shafiee M., Cheshmeh Khavar Y., Experimental Performance of Desalination System Using Solar Concentrator, Nano-fluid, and Preheater Tube Accompanying Phase Change Material, Iran. J. Sci. Technol. - Trans. Mech. Eng. Vol. 45, pp. 1033–1044, 2021
[10] گچکاران آ. و جدا ف.، طراحی و بهینه سازی یکپارچه آب شیرین‌کن خورشیدی با ذخیره سازی انرژی گرمایی به کمک مواد تغییرفازدهنده . مجله مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز، د. 49 ، ش. 1، ص. 238 -244، 1398.
 [11] گشایشی ح.، ادیبی طوسی س.، رستمی م.، جعفری آ.، تحقیق آزمایشگاهی جهت بهبود راندمان آب‌شیرین‌کن پلکانی با استفاده از پارافین/ اکسید گرافن. مجله مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز ، د. 51، ش. 2، ص. 269-273، 1400،
]12[ Sing K. S. W., Everett D. H., Haul R. A. W, Moscou L., Pierotti R. A., Rouquerol J., Siemieniewska T., Annexes: IUPAC Recommendations: Reporting Physisorption Data for Gas/Solid Systems, Handb. Heterog. Catal. Vol. 3–5, 1503–1516, 2008
[13] Assari M. R., Basirat Tabrizi H., Parvar M., Esfandeh E., Experimental study of solar desalination performance due to water depths, flow rates and using heat recovery from disposed brine, Int. J. Ambient Energy, Vol. 43, No. 1, pp. 6052-6061, 2021.
[14] Abd Elbar A. R., Hassan H., Energy, exergy and environmental assessment of solar still with solar panel enhanced by porous material and saline water preheating, J. Clean. Prod. Vol. 277 124175, 2020.