رهیافتی در پیش بینی نحوه عملکرد کلکتور خورشیدی در یک مجموعه آب شیرین کن خورشیدی

امروزه با روند افزایش فوق العاده جمعیت در جهان ، منابع آب فراوان موجود در طبیعت با روند مصرف کنونی تکافوی نیاز کافی نمی باشد . بویژه در برخی از کشورهای جهان که دچار خشکسالی هستند ایجاد بحران می شود . در چنین شر ایطی نمک زد ایی آب یکی از روشهای مناسب برای رفع بحران آب است و در این میان آب شیرین کن خورشیدی با تبخیر و چگالش چند مرحله ای با استفاده انرژی پاک و رایگان برای تهیه آب شرب به ویژه در شرایط آب و هوایی خشک مناسب می باشد . در این مطالعه الگوی اجزای مختلف سیستم : کلکتور صفحه تخت ، تانکر ذخیره ، برج تبخیر و برج چگالش با استفاده از اصل بقای انرژی و پیوستگی در هر جزء حاصل می شود . الگوی سیستم که از ترکیب اجزای مختلف سیستم حاصل می شود بصورت دستگاه معادلات دیفرانسیلبا مشتقات جزئی مورد مطالعه قرار می گیرد با بهره گیری از این الگو و مطالعه دینامیک پارامترها که بصورت نوسانات داخلی وخارجی بصورت ورودی به الگو داده می شود می توان رفتار آب شیرین کن را پیش بینی کرد . در این مقاله به شب یه ساز ی وتعیین عملکرد کلکتور خورشیدی و حل معادلات تغییرات دما بصورت تحلیلی به کمک نرم افزار Maple13 پرداخته و نتایج آن را با نتایج حاصل از مطالعه مدل تجربی و حل عددی معادلات کلکتور به روش Orthogonal Collocation مقایسه می کنیم. نتایج حل معادلات کلکتور به روشهای فوق الذکر نزدیکی زیادی دارند و موید یکدیگر هستند.نتایج نشان می دهد که یرای افزایش دمای آب در خروجی از گردآورنده خورشیدی باید دبی آن را کاهش داد که این امر سبب کارکرد بهینه در تبخیرکننده می شود .نتایج مطالعات پارامتری مدل پیشنهادی با داده های ورودی نسبت به آب و هوای تبریز انجام شد و نتایج حاصله نشانگر این مطلب است که علیرغم آب و هوای کوهستانی و غالبا سرد این منطقه به علت وجود تابش کافی خورشید در 6 ماه از سال می توان به کمک انرژی خورشیدی آب شیرین جهت مصارف مختلف را با استفاده از مدل پیشنهادی بدست آورد .

کلیدواژه ها:

انرژی خورشیدی ، آب شیرین کن ، کلکتور خورشیدی ، Maple ، Orthogonal Collocation