مهندسی لایه انتقال دهنده آب در سامانه های خورشیدی تولید بخار برای جلوگیری از رسوب نمک

نمک زدایی با استفاده از انرژی خورشیدی، مبتنی بر گرمایش محلی و تبخیر سطحی است. این فرآیند سازگار با محیط زیست و مقرون به صرفه، فرصتی را برای تامین آب قابل شرب فراهم می کند. با این حال، گرمایش محلی و تولید سریع بخار، ممکن است باعث تجمع نمک در سطح تبخیر شده و کانال های تبخیر را مسدود کند. تجمع نمک به طور اجتناب ناپذیری جذب نور و دوره سرویس دهی جاذب خورشیدی را کاهش داده و در نتیجه با گذشت زمان باعث کاهش قابل توجه راندمان تبخیر می شود. در این پژوهش، تاثیر تغییر لایه انتقال دهنده آب بر نرخ تبخیر و تجمع نمک بر روی سطح تبخیر بررسی می شود. لذا از نمد پلی استری و نمد کتانی برای انتقال آب استفاده می شود. از فوم پلی یورتان (PU) به عنوان لایه عایق و از کامپوزیت نیترید تیتانیوم- نانوله های کربنی (TiN-CNT) در لایه جاذب بهره گرفته می ‎شود. نتایج نشان می دهد که در محلول شبیه سازی شده آب دریا (%wt NaCl ۵/۳)، سامانه آماده شده با نمد کتانی عملکرد بهتری نسبت به سامانه آماده شده با نمد پلی استری دارد و هیچ تجمع نمکی بر روی سطح آن مشاهده نمی شود. نرخ تبخیر (بازدهی) ساختار آماده شده با نمد کتانی و پلی استری به ترتیب kg m-۲ h-۱ ۸۶/۰ (۶۰%) و kg m-۲ h-۱ ۷۲/۰ (۵۰%) است، که این مقادیر ۱۵/۲ و ۸/۱ برابر آب خالص هستند. بنابراین می توان اظهار داشت که تامین سریع و کافی آب به سطح تبخیر تاثیر چشم گیری در جلوگیری از رسوب نمک و بهبود راندمان تبخیر دارد.

Keywords:

نمک زدایی خورشیدی , تجمع نمک , نمد کتانی و پلی استری , فوم پلی یورتان , جاذب نور