طراحی و بهینه سازی آب شیرین کن گلخانه ای خورشیدی با فرآیند HD بر اساس تحلیل عددی

شیرینکن های گلخانه ای، انرژی خود را معمولا با استفاده از انرژی خورشید تامین می کند و در حالت کلی جذب دی اکسید کربن داشته و همچنین آب شیرین و محصولات کشاورزی نیز تولید می کنند. در شیرین سازی آب این سیستم از روش رطوبت زا - رطوبت گیر ( HD ) استفاده می شود که نیاز به آبیاری محصولات را بر طرف می کند. فرآیند HD براین اساس بنا شده است که قابلیت حمل بخار توسط سیال چگالش ناپذیری مانند هوا با افزایش دمای سیال افزایش میابد و با رطوبت زنی و رطوبت گیری از سیال مورد نظر می توان فرآیند شیرین سازی را انجام داد، یک واحد HD معمولا تحت شرایط اتمسفریک کار می کند و دارای سه بخش اصلی منبع گرمایی، تبخیر کننده و چگالنده (گلوگاه اصلی آب شیرین کن) است. از مهمترین بخشهای شیرین سازی قسمت چگالنده دستگاه است که به استفاده از فرآیندهای مختلف رطوبت گیری با دو نوع ستون حباب و مبدل دولوله ای در چگالنده پرداخته شده است و در مدل اول کندانسور به عنوان دو مبدل حرارتی تک جریان و در تعامل با جریان تکدما مدل شده است، که یکی از آنها دارای مبادله جرم است. در مدل دوم از روش تفاضل محدود با حجم کنترل دیفرانسیلی استفاده شده است. پس از توسعه معادلات و حل نرم افزاری به نتیجه رسیدیم که در حالت کلی تولید آب شیرین از چگالنده ستون حباب در شرایط - یکسان، بسته به مقادیر مختلف ورودی از 5 / 1 تا 2 برابر بیشتر از تولید آن از چگالنده مبدل دولوله ای است. همچنین بقیه پارامتر های تاثیر گذار روی مسیله بررسی شده از جمله آن در مبدل ستون حباب افزایش کسر مولی، افزایش دمای هوای مرطوب، افزایش جریان جرمی هوا همگی باعث افزایش انتقال حرارت می گردد. همچنین در مدل مبدل دولوله ای افزایش سطح مقطع کندانسور باعث افزایش آب تولیدی و نسبت کارایی خروجی می گردد.

Keywords:

آب شیرین کن , رطوبت زا - رطوبت گیر , چگالنده