تحلیل و ارزیابی عملکرد اکسرژی آب شیرین کن آبشاری پلکانی خورشیدی

در این پایان نامه به تحلیل و ارزیابی عملکرد اکسرژی آب شیرین کن خورشیدی آبشاری پلکانی پرداخته شده است. در ابتدا با نوشتن موازنه ناپایای انرژی و اکسرژی برای قسمت های مختلف آب شیرین کن مانند پوشش شیشه ای، آب شور، صفحه جذب کننده و pcm معادلاتی برای تعیین دمای قسمت های مختلف آب شیرین کن، راندمان انرژی، راندمان اکسرژی و بازگشت ناپذیرهای سیستم بر حسب پارامترهای جوی و عملکردی به دست آمده است. هم چنین رابطه ای میان راندمان انرژی و اکسرژی جهت تحلیل و مقایسه تغییرات این دو راندمان نسبت به شرایط جوی و عملکردی معرفی شده است. بر مبنای معادلات حاصل از تحلیل انرژی و اکسرژی یک برنامه شبیه ساز کامپیوتری توسعه داده شده است.نتایج حاصل از شبیه سازی عددی در توافق خوبی با داده های تجربی آب شیرین کن پلکانی ساخته شده در دانشگاه سیستان و بلوچستان می باشد. دستگاه آب شیرین کن پلکانی برای دو حالت با و بدون pcm مورد آزمایش قرار گرفته است. بررسی نتایج شبیه سازی نشان داد که راندمان اکسرژی و انرژی در روز آفتابی برای دستگاه بدون pcmبه ترتیب برابر 8/05 % و 75/03 % می باشد و نیز در روز نیمه ابری برای دستگاه با pcm راندمان اکسرژی و انرژی به ترتیب برابر 6/04% و 68/06% می باشد. علاوه براین چگونگی تاثیر نرخ ورودی آب شور بر راندمان انرژی و اکسرژی بررسی شده است که حداکثر راندمان انرژی و اکسرژی در حداقل دبی جریان ورودی 0/065 به دست آمد. نتایج نشان داد که تغییرات راندمان انرژی و اکسرژی نسبت به تغییرات تابش خورشید رابطه ی مستقیم و با تغییرات دمای محیط نسبت عکس دارند. از سوی دیگر با افزایش دمای آب، راندمان انرژی و اکسرژی افزایش می یابد. بررسی نتایج شبیه سازی هم چنین نشان داد که صفحه جذب کننده بزرگ ترین بازگشت ناپذیری را در کل سیستم برای روزهای آزمایش ایجاد می کند. میزان بازگشت ناپذیری صفحه جذب کننده در دستگاه بدون pcm در روز آفتابی 83/1% و برای روز نیمه ابری در دستگاه با pcm 78/8% و نیز در دبی جریان 0/065، 84/17% بازگشت ناپذیری کل سیستم را به خود اختصاص می دهد به طوری که می توان از بازگشت ناپذیری های سایر بخش ها در مقابل آن صرفنظر کرد. در بررسی کسرهای اکسرژی، نتایج نشان داد که کسر اکسرژی تبخیری نسبت به کسر اکسرژی تابشی و جابه جایی از اهمیت بیشتری برخوردار می باشد