مدل سازی و طراحی آب شیرین کن خورشیدی مناسب با شرایط منطقه نیشابور

در این پایان نامه، در ابتدا به جمع آوری اطلاعات هواشناسی منطقه نیشابور پرداخته، پس از آن طرح های مختلف آب شیرین-کن های خورشیدی موجود و مشخصات آن ها بررسی شده است. از میان طرح های مختلف با توجه به فاکتورهای ارزانی، قابلیت حمل آسان، تولید پراکنده و استفاده از انرژی خورشیدی، یک طرح اولیه مناسب با منطقه نیشابور انتخاب شده است. پس از اعمال برخی تغییرات بر روی طرح اولیه، یک نمونه آب شیرین کن طراحی گردیده است. پس از طراحی آب شیرین کن مذکور به کمک نرم افزار ansys fluent این طرح مدل شده و تعدادی از پارامترهای موثر در کارایی این طرح ارزیابی گردیده است. پارامترهای بررسی شده عبارتند از: • شدت تابش خورشیدی متفاوت در طول روز • فاصله اواپراتور از کندانسور • دمای ورودی آب تغذیه • ضخامت دیواره کندانسور • دبی آب تغذیه در کنار بررسی تاثیر این پارامترها، برخی اطلاعات دیگر نیز از قبیل دماهای نقاط مختلف کندانسور و اواپراتور ذکر گردیده است. در نهایت شرایط بهینه عملکردی ارایه شده است. در این بررسی به کمک نرم افزار ansys fluent به مدل سازی یک طرح آب شیرین کن خورشیدی خانگی ساده به همراه کلکتور خورشیدی که در آن نوآوری شده است، پرداخته شده است. این انتخاب بر اساس فاکتورهای بیان شده صورت گرفته، زاویه بین اواپراتور و کندانسور این طرح با کمی زاویه به شکل تقریبی v تغییر شکل یافته است. کندانسور آن صفحه ای انتخاب شده است آب سرد از بین دو صفحه موازی با ضخامت معین عبور کرده و با گرفتن حرارت بخار گرم شده و به صورت پیش گرم وارد کلکتور می-شود. پس از گرم شدن در کلکتور روی اواپراتور ریخته و وارد فرایند تبخیر-تقطیر می گردد. پس از طراحی آب شیرین کن مذکور به کمک نرم افزار ansys fluent این طرح مدل شده و پارامترهای موثر در کارایی این طرح ارزیابی گردیده است. پارامترهای بررسی شده عبارتند از: شدت تابش خورشیدی متفاوت در طول روز برای دو تابش متوسط w/m2.day 2000 و 3200، فاصله اواپراتور از کندانسور برای مقادیر cm 10-4، دمای ورودی آب تغذیه 50-10 درجه سانتیگراد، ضخامت دیواره کندانسور 2-0.1 میلیمتر و دبی آب تغذیه kg/h 30-15. در این طرح برای کندانسور و اواپراتور از مواد پلیمری و برای مدل سازی کلکتور از یک کلکتور مسطح مدل pg2.0-f/g استفاده شده است. نتایج گرفته شده به این شرح است: فاصله 4 سانتیمتر (کمترین فاصله مدل شده) بهترین فاصله برای میزان تولید بیشتر است. کاهش دمای آب تغذیه ورودی تولید را افزایش می دهد. با کاهش ضخامت دیواره کندانسور و دبی عبوری از دستگاه می توان تولید را افزایش داد. در برخی از شرایط بهینه طی مدل سازی دیده شده است که می توان به تولید 30 lit/m2 در روز دست یافت.