نمک زدایی آب با استفاده از سامانه های تولید بخار خورشیدی برپایه لایه فوتوترمال گرافیتی
سال انتشار: 1401
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 118
فایل این مقاله در 13 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_ARCPE-6-1_004
تاریخ نمایه سازی: 10 دی 1403
چکیده مقاله:
موضوع تحقیق: انرژی خورشیدی یک منبع تجدید پذیر بوده که به میزان فراوان موجود است و می تواند بسیاری از معضلات کمبود انرژی را برطرف کند. به منظور استفاده از انرژی خورشید برای نمک زدایی آب و تولید بخار باکیفیت بالا یکی از ساختارهای پیشنهادی ارزان قیمت که قابلیت تجاری شدن را دارد، سامانه های تولید بخار خورشیدی شناور بر روی آب است. در این سامانه، آب به صورت کنترل شده به سطح سامانه منتقل شده و با استفاده از گرمای تولیدشده در لایه جاذب نور به بخار تبدیل می گردد. مطالعات نشان می دهد چهار چالش اصلی در سامانه های تولید بخار خورشیدی وجود دارد که باید در تحقیقات برطرف گردد. این چالش ها شامل مدیریت و جلوگیری از اتلاف های حرارتی، استحکام و پایداری ساختار، مدیریت و انتقال آب درون ساختار، جذب نور و تبدیل نور به گرما است.
روش تحقیق: در این مقاله سامانه های تولید بخار خورشیدی چندلایه شناور ساخته شده است که در آن ها از فوم پلییورتان تخلخل بسته به عنوان لایه عایق حرارتی و زیرلایه اصلی، نمد به عنوان لایه انتقال دهنده آب و مواد فوتوترمال مختلف شامل گرافیت، طلا و مخلوط گرافیت و طلا به عنوان لایه جاذب نور برای تولید بخار باکیفیت بالا استفاده شده است. همچنین به منظور تعیین نرخ تبخیر آب و راندمان سامانه ها، میزان تغییرات جرم آب و دمای سامانه اندازه گیری شده است.
نتایج اصلی: نتایج به دست آمده نشان می دهد در بین سامانه های تولید بخار خورشیدی موردمطالعه، در بهینه ترین حالت سامانه ساخته شده از جاذب مخلوط گرافیت و طلا قادر به تولید بخار با نرخ kg.m-۲.h-۱ ۱/۲۵۷ است. این نرخ معادل باراندمان حدودا ۸۲ % است. همچنین نتایج آزمایش پایداری نشان داد که تغییرات نرخ تبخیر بعد از ۳۰ مرتبه تکرار ناچیز بوده و سامانه ساخته شده از پایداری خوبی برخوردار است. درنهایت عملکرد بهینه ترین سامانه در شرایط واقعی آب شور دریا بررسی شد. نتایج نشان داد که نرخ تبخیر آب شور دریا به کمک سامانه تولید بخار خورشیدی با جاذب مخلوط گرافیت و طلا، kg.m-۲.h-۱ ۱/۲۰۱ و راندمان آن ۷۸/۴ % است.
کلیدواژه ها:
Solar Steam Generation ، Thermal Water Desalination ، Interfacial Solar Evaporation ، Gold Absorber ، Photothermal Materials ، تولید بخار خورشیدی ، نمک زدایی آب حرارتی ، تبخیر سطحی خورشیدی ، جاذب طلا ، مواد فوتوترمال
نویسندگان
محمود ملکی
Process Engineering Department, Faculty of Chemical Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
فرزانه عرب پور رق آبادی
۱-Process Engineering Department, Faculty of Chemical Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran۲- Optoelectronics and Nanophotonics Research Group, Faculty of Electrical and Computer Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
سید مجتبی صدرعاملی
Process Engineering Department, Faculty of Chemical Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
