استفاده از صفحات خورشیدی شناور به عنوان بادشکن به منظور کاهش تبخیر و تولید انرژی با استفاده از مدل‌سازی ANSYS FLUENT (مطالعۀ موردی: چاه نیمۀ شمارۀ 4 سیستان)

تبخیر فرایندی است که به تغییر سیال از حالت مایع به گاز می‏انجامد. میزان تبخیر از سطوح آزاد به عواملی همچون دما، سرعت باد، عمق آب و فشار بخار بستگی دارد. بررسی دقیق اطلاعات دریافتی از ادارۀ هواشناسی زهک (واقع در جنوب شرقی شهرستان زابل) نشان داد که دما و سرعت باد در این منطقه تأثیرگذارترین عوامل پدیدۀ تبخیر هستند و جالب اینکه اصلی‌ترین عامل آن، سرعت زیاد باد تشخیص داده شد. روش‏های متعددی برای مقابله با پدیدۀ تبخیر وجود دارد که استفاده از پوشش‏های فیزیکی و بادشکن از آن جمله است. بر اساس تحقیقات پیشین، بهترین جذب نور خورشید برای تولید بیشترین توان در نیمکرۀ شمالی به سمت جنوب است. استفاده از صفحات خورشیدی، هم‌زمان به عنوان پوشش فیزیکی برای کاهش تبخیر و تولید انرژی بسیار بررسی شده ‏است. به منظور مدل‏سازی میزان جریان عبوری از روی صفحات خورشیدی و زاویۀ قرارگیری افقی و عمودی برای به‌دست‌آوردن بهترین کاهش تبخیر، از نرم‌افزار مدل‏سازی ANSYS FLUENT16 و از طریق تعیین بهترین زاویۀ افقی و عمودی برای به‌دست‌آوردن بهترین بازده خروجی استفاده شد. نتایج نشان می‏دهد در صورت طراحی صفحات خورشیدی با ابعاد 5/2×5/2 متر تحت زاویه، زاویۀ افقی صفر درجه (جهت شمال غرب، روبه‌روی مسیر وزش باد) و زاویۀ شیب 60 درجه به میزان کاهش تبخیری معادل 25/90 درصد به دست خواهد آمد. همچنین، بیشترین راندمان تولید انرژی تحت زاویۀ افقی 30 درجه (جهت شمال غرب، روبه‌روی مسیر وزش باد) و زاویۀ شیب 30 درجه به میزان 45/99 درصد است. با توجه به داده‌های موجود، بهینه‌ترین حالت ممکن، زاویۀ افقی 30 درجه (جهت شمال غرب، روبه‌روی مسیر وزش باد) و زاویۀ شیب 30 درجه به میزان کاهش تبخیری معادل 36/71 درصد و بازده تولید انرژی به میزان 45/99 درصد نسبت به حالت ایده‏آل‏ است.