تحلیل عددی استحصال آب از هوای مرطوب با استفاده از چگالش آب توسط سرمایش زمین در واترسیر

باتوجه به منابع آب موجود در جهان، تامین آب شیرین یکی از مهمترین مسائل پیش روی دولت مردان در کشورهای خشک و کم آب است. متداول ترین روش های موجود برای شیرین سازی، روش های حرارتی و غشایی هستند که مناسب برای تولید آب در ظرفیت های بالا می باشند. در حال حاضر استفاده از آب شیرین کن های صنعتی در مناطق کم جمعیت فاقد توجیه اقتصادی است، لذا توسعه فناوری های نوین جهت تولید آب شیرین در ظرفیت های پایین برای اینگونه مناطق امری ضروری است. بکارگیری سیستم های تولید آب چگالشی، بروش سرد نمودن هوای گرم و مرطوب با استفاده از لوله های مدفون و سرمایش زمین به ویژه برای مناطق گرم و مرطوب یکی از همین روش های نوین پیشنهادی است. این سیستمها که از انرژی خورشید برای تبخیر آب و افزایش رطوبت هوا و از سرمایش زمین برای رطوبت زدایی آن استفاده می کنند، به سیستم های تولید آب چگالشی معروف هستند .[9] غالبا از لوله های بدون سوراخ برای آب خوراکی و از لوله های سوراخ دار برای کشاورزی و هوادهی خاک استفاده میگردد.[8] هدف اصلی در این پژوهش، ارزیابی پارامترهای موثر بر میزان آب تولید شده در سیستم های چگالشی با استفاده از لوله های مدفون و همچنین ارزیابی کارایی آنها است. پارامترهای موثر مورد بررسی عبارتند از: دما، میزان رطوبت نسبی، سرعت هوای ورودی، دمای دیواره، قطر و طول لوله، بدین منظور یک نمونه سیستم چگالشی تولید آب خوراکی در نرم افزار انسیس فلوئنت مدلسازی شده و نتایج حل مورد مطالعه قرار می گیرد. نتایج تحقیق نشان می دهد که میزان آب قابل تولید با دما، رطوبت نسبی، سرعت هوای ورودی قطر و طول لوله نسبت مستقیم و با دمای دیواره نسبت معکوس دارد. راندمان نیز با افزایش میزان رطوبت نسبی و طول لوله افزایش می یابد و با سرعت هوای ورودی، دمای دیواره و قطر لوله رابطه معکوس دارد. راندمان بر حسب دمای ورودی ابتدا افزایش و سپس کاهش می یابد و در دمای 50 °C دارای بیشترین مقدار است. به طور میانگین از هر لوله 15 متری در طول 24 ساعت شبانه روز میتوان 23/48 کیلوگرم آب شیرین استحصال نمود. به منظور صحت سنجی، نتایج این تحقیق با نتایج کار لیندبلام و نوردل1مقایسه شده و انحراف %2 نشان دهنده دقت وصحت تحقیق است.

کلیدواژه ها:

واترسیر 2 ، استحصال آب ، لوله مدفون ، شبیه سازی