جمعه ۵ام خرداد ۱۳۹۶ ۰۴:۵۲:۴۳ قبل از ظهر

آب شیرین کن های خورشیدی

کد خبر: 935
تعداد بازدیدکننده: 329
تاریخ: ۱۸ بهمن ۱۳۹۰


مقدمه

هوای پاک و آب آشامیدنی سالم دو جزء بسیار مهم برای زندگی می باشند .از آنجایی که بسیاری از مناطق جهان از جمله مناطق ساحلی و خشک از کمبود آب آشامیدنی رنج می برند و به همین علت هر ساله به طور متوسط ۶ میلیون کودک کشته میشوند ، همچنین این مناطق منابع کافی برای تولید توان الکتریکی جهت شیرین کردن آب ندارند بنابراین برای اینگونه مناطق باید به دنبال تکنیک و تکنولوژی مناسب جهت شیرین کردن آب بود . روشهای گوناگون شیرین کردن آب مانند روشهای تقطیر ، اسمز معکوس ، روش الکتریکی و … می باشند . با توجه به شرایط کنونی جهان روشی مورد مقبول عموم می باشد که دارای ویژگی هایی نظیر مصرف انرژی پایین ، کیفیت بالا ، سهولت استفاده ، ارزان و پاک بودن انرژی مورد استفاده برای شیرین کردن آب  و … باشد . بنابراین با توجه به ویژگی های نام برده روش تقطیری    می تواند روشی مناسب برای شیرین کردن آب باشد . در صورتی که منطقه ای از نظر داشتن انرژی خورشیدی غنی باشد استفاده از آب شیرین کن های خورشیدی می توانند بهترین روش و گزینه انتخابی برای شیرین کردن آب های شور و نمکین باشند . آب شیرین کن های خورشیدی دارای پروسه ی برتر برای پاکسازی و تمیز کردن محیط با مصرف کم انرژی های تجدید پذیر ( انرژی خورشیدی ) و همچنین سهولت در استفاده می باشند . یکی از بخش های جهان که به خاطر دارا بودن انرژی خورشیدی زیاد هم اکنون آب شیرین کن های خورشیدی دارای استفاده فراوانی می باشند نیمه شرقی ( خاورمیانه ) می باشد . بنابر گفته های ذکر شده می توان نتیجه گرفت که در عصر و جهان کنونی بسیار به این تکنولوژی نیاز بوده و مهندسان و دانشمندان تمام دنیا که هدف اصلی اشان کمک به زندگی انسان ها می باشد توجه زیادی به این مسئله دارند .

آشنایی مختصر با آب شیرین کن های خورشیدی

  در بین مندسین مکانیک آب شیرین کن های خورشیدی را به نام solar still می شناسند . تاکنون تحقیقات زیادی بر روی آب شیرین کن های خورشیدی در سراسر دنیا انجام گرفته است . آب شیرین کن های خورشیدی در هندسه های مختلفی از جمله آب شیرین کن خورشیدی تشتکی ( basin solar still) و آب شیرین کن خورشیدی لوله ای( tubular solar still ) تا به امروز برای انجام مطالعات نظری و تجربی ساخته شده اند و دانشمندان در جهت افزایش هر چه بیشتر تولید و متعاقبا راندمان دستگاه در تلاش می باشند . ساختمان این آب شیرین کن ها بسیار ساده و غالبا از پوشش شفاف شیشه ای جهت تقطر بخار آب و نگه داری هوای مرطوب داخل آب شیرین کن و ظرف نگه دای آب شور ( تغار آب ) برای نگه داری آب شور و جذب تشعشع خورشید ساخته می شوند . ناگفته نماند دانشمندان برای افزایش تولید از دستگاههای دیگری که به عنوان دستگاه جانبی می باشند در کنار این دستگاه استفاده می کنند مثلا برای کاهش فشار بر روس سیال ( آب ) از مکنده ای استفاده کرده و با این کار سبب افزایش تبخیرآب شور و متعاقبا افزایش تقطیر و تولید آب شیرین می شوند .

مختصری درمورد روش های انتقال حرارت : قبل از بیان نحوه کار کردن آب شیرین کن های خورشیدی بهتر است مختصری از انواع روش های انتقال حرارت بیان کنیم . انرژی حرارتی در اثر اختلاف دما بین دو جسم از جسم با دمای بیشتر به جسم با دمای پایین تر حرکت میکند که به اصطلاح به آن شار حرارتی می گویند . حرارت توسط روش های مانند هدایت ( conduction ) ، جابجایی ( convection ) و تشعشع (radiation ) منتقل می شود .شار حرارتی در این روش توسط رابطه ی سرمایش نیوتن محاسبه می شود . انتقال حرارت جابجایی در دو نوع طبیعی ( natural convection  ) و اجباری ( force convection  ) می باشد . در انتقال حرارت جابجایی اجباری حرارت به اجبار و از طریق یک سیستم خارجی و در انتقال حرارت جابجایی طبیعی حرارت به دلیل افزایش دما و حجم سیال ومتعاقبا  کاهش چگالی سیال و به وجود امدن نیروی شناوری منتقل می شود . در انتقال حرارت جابجایی عامل انتقال حرارت به وجود آمدن نیروس شناوری و حرکت سیال ( سرعت سیال  ) می باشد . در انتقال حرارت جابجایی اجباری سرعت سیال زیاد و در انتقال حرارت جابجایی طبیعی سرعت سیال کم می باشد . لازم است بدانیم در آب شیرین کن های خورشیدی حرارت به روش انتقال حرارت جابجایی طبیعی منتقل می شود .

 نحوه عملکرد دستگاه :با تابش خورشید بر روی آب شیرین کن تشعشع خورشید از پوشش شیشه ای عبور کرده و به سطح و ظرف نگه داری آب برخورد می کند . پس از برخورد این انرژی ، دمای ظرف نگه داری و پیرو آن دمای آب شور بالا رفته تا جایی که آب تبخیر می شود . با تبخیر آب و کاهش چگالی بخار ، نیروی شناوری به وجود آمده و هوای مرطوب ( هوای حاوی بخار آب ) به سمت بالا به سمت پوشش با دمای کمتر حرکت کرده و قتی بخار آب به پوشش سرد می رسد دمایش کاهش یافته و تقطیر  می شود .قسمتی از بخار آب تقطیر شده و به صورت قطرات آب شیرین از آب شیرین کن خارج شده و در ظرفی جمع اوری می گردد اما بخشی دیگر از بخار آب که دمایش پایین آمده ولی تقیط نشده به دلیل بالا رفته چگالی وزنش زیاد و به سمت پایین ( سطح آب شور ) حرکت می کند . این پروسه در تمام روز و تا وقتی نیروی شناوری باشد انجام گرفته و باعث شیرین کردم آب های شور داخل آب شیرین کن می شود .

امیدوارم این مطلب مختصر برای شما خواننده ی گرامی و عزیز سودمندی واقع شود .

email : ehsansytif@gmail.com

 احسان فتوحی بافقی