Насир Тавфик Алван - аспирант уральского федерального университета, кафедра атомных станций и возобновляемых источников энергии
ул. Мира, 19, Екатеринбург 620002
36001, Киркук, Ирак
tel.: +79122713619
Naseer Tawfeeq Alwan - PhD Candidate at Ural Federal University, Department of Nuclear Power Plants and Renewable Energy Sources
19 Mira St., Yekaterinburg 620002
36001 Kirkuk, Iraq
tel.: +79122713619
Щеклеин Сергей Евгеньевич - доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Атомные станции и возобновляемые источники энергии»
ул. Мира, 19, Екатеринбург 620002
Sergey E. Shcheklein - Doctor of technical science, professor, Urals Federal University, head of Atomic Stations and Renewable Energy Sources Department
19 Mira St., Yekaterinburg 620002
В регионах с засушливым климатом процесс преобразования загрязненной воды в питьевую воду с использованием технологии солнечной дистилляции является одним из наиболее широко применяемых методов.Солнечный дистиллятор традиционного типа (CSS) представляет собой резервуар с соленой морской или загрязненной пресной водой, помещенный в герметичную прозрачную камеру, в которой происходит нагрев и испарение воды за счет проникающего внутрь солнечного излучения. Испаряясь, вода конденсируется на внутренней поверхности прозрачной крышки, которая накрывает резервуар. Очищенный конденсат, стекая по крышке, поступает в сборный канал и далее поступает в водосборный бак, расположенный в нижней части дистиллятора. Несмотря на простоту конструкции производительность подобных дистилляторов крайне мала.В настоящем исследовании приведены экспериментальные результаты для двух типов солнечных дистилляторов, традиционной солнечной дистилляции CSS и модифицированной системы солнечной дистилляции интегрированной с вращающимся цилиндром, приводимым в действие микродвигателем, питаемым от фотоэлектрической панели- MSS. Предварительные исследования показали, что чем меньше толщина слоя воды, тем быстрее она нагревается и испаряется. Новая конструкция включает в себя вращающийся в камере солнечного дистиллятора полый цилиндр, который за счет действия капиллярных сил захватывает воду из резервуара в виде пленки толщиной менее 1 мм. Тонкая пленка воды испаряется за считанные секунды. Таким образом, радикально увеличивается площадь и скорость испарения.Результаты экспериментального исследования показали, что даже в условиях Уральской климатической зоны производство пресной воды в системе с вращающимся полым цилиндром в летний день, увеличилось с 0,87 л/м2 до 2,22 л/м2, т.е. на 155% по сравнению с традиционным солнечным неподвижным дистилляторомCSS. Несмотря на некоторое усложнение и удорожание конструкции MSS стоимость производства 1 литра пресной воды для CSS и MSS составляет 0,059 и 0,054 доллара соответственно.
In dry climate regions, the conversion of contaminated water into drinking water using solar distillation technology is one of the most widely used methods. The traditional solar distiller (CSS) is a tank with salty sea or contaminated fresh water placed in an airtight transparent chamber, where water is heated and evaporated due to the solar radiation penetrating inside. By evaporating, the water condenses on the inside of the transparent lid that covers the tank. The purified condensate, draining through the lid enters the prefabricated canal and then enters the catchment pot located at the bottom of the distiller. Despite the simplicity of the design, the performance of such distillers is extremely small.This study provides experimental results for two types of solar distillers, the traditional solar distillation of CSS and a modified solar distillation system integrated with a rotating cylinder powered by a microdrive powered by a photovoltaic panel- MSS.Preliminary studies have shown that the less thick the water layer, the faster it heats and evaporates. The new design includes a hollow cylinder rotating in the solar distiller's chamber, which, through capillary forces, captures water from the tank in the form of a film less than 1 mm thick.The thin film of water evaporates in a matter of seconds. Thus, the area and the rate of evaporation increase radically.The results of the experimental study showed that even in the Conditions of the Ural Climate Zone, the production of fresh water in a system with a rotating hollow cylinder on a summer day increased from 0.87 liters/m2 to 2.22 l/m2, i.e. by 155% compared to the traditional solar still distiller- CSS. Despite some complication and cost of MSS construction, the cost of producing 1 liter of fresh water for CSS and MSS is 0.059 and 0.054 dollars, respectively.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.