Preview

Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE)

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ платный или только для Подписчиков

Физические методы повышение эффективности испарения и конденсации в испарительном солнечном дистилляторе

https://doi.org/10.15518/isjaee.2023.02.012-018

Полный текст:

Аннотация

Повышение эффективности использования солнечной энергии для опреснения соленой и загрязненной воды является актуальной задачей для многих регионов нашей планеты. Большие успехи, достигнутые в этой сфере с использованием методов ультрафильтрации и обратного осмоса, имеют высокую энергоемкость технологий, обеспечение которой с использованием фотоэлектрических преобразователей солнечной энергии является чрезвычайно дорогостоящим. Создание новых технологий опреснения, требующих малых расходов электрической энергии требует применения других физических механизмов. Перспективным является совместное использование методов термической дистилляции с интенсификацией процессов испарения и конденсации малоэнергоемкими ультразвукомыми диспергаторами и термоэлектрическими холодильниками. В данной работе приведены результаты экспериментального исследования, эффекта улучшения процессов испарения и конденсации внутри одиночного солнечного дистиллятора с помощью ультразвуковых увлажнителей, расположенных в воде бассейна и установки в верхней части солнечного дистиллятора конденсатора паров, охлаждаемого термоэлектрическими элементами Пельтье. Результаты показали, что производительность модифицированного солнечного дистиллятора увеличилась на 124% по сравнению с традиционным солнечным дистиллятором.

Об авторах

Н. T. Алван
Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина; Киркук Технический колледж, Северный технический университет
Россия

Алван Насир Тавфик - инженер исследователь кафедры «Атомные станции и возобновляемые источники энергии», кандидат технических наук, доктор PhD.

Екатеринбург



М. Х. Маджид
Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина
Россия

Маджид Милия Хамид - аспирант кафедры «Атомные станции и возобновляемые источники энергии».

Екатеринбург



А. С. Ахмед
Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина
Россия

Ахмед Аяд. С. - магистрант кафедры «Атомные станции и возобновляемые источники энергии».

Екатеринбург



С. Е. Щеклеин
Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина
Россия

Щеклеин Сергей Евгеньевич - доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Атомные станции и возобновляемые источники энергии».

Екатеринбург



Список литературы

1. Yaqoob SJ, Obed AA. An Efficient Grid-tied Flyback Micro-inverter with DCM Control Strategy. Journal of Techniques. 2021 Mar 30;3(1):74-84.

2. Yaqoob SJ, Obed A, Zubo R, Al-Yasir YI, Fadhel H, Mokryani G, Abd-Alhameed RA. Flyback photovoltaic micro-inverter with a low cost and simple digital-analog control scheme. Energies. 2021 Jan;14(14):4239.

3. Palai G, Nayyar A, Manikandan R, Singh B. Metamaterial based photonic structure: an alternate high performance antire-flection coating for solar cell. Optik. 2019 Feb 1; 179:740-3.

4. Ghaderi D, Maroti PK, Sanjeevikumar P, Holm-Nielsen JB, Hossain E, Nayyar A. A modified step-up converter with small signal analysis-based controller for renewable resource applications. Applied Sciences. 2020 Jan;10(1):102.

5. Yaqoob SJ, Saleh AL, Motahhir S, Agyekum EB, Nayyar A, Qureshi B. Comparative study with practical validation of pho-tovoltaic monocrystalline module for single and double diode models. Scientific Reports. 2021 Sep 27;11(1):1-4.

6. Agyekum EB, PraveenKumar S, Alwan NT, Velkin VI, Shcheklein SE, Yaqoob SJ. Experimental Investigation of the Effect of a Combination of Active and Passive Cooling Mechanism on the Thermal Characteristics and Efficiency of Solar PV Module. Inventions. 2021 Dec;6(4):63.

7. Behzadi A, Arabkoohsar A. Feasibility study of a smart building energy system comprising solar PV/T panels and a heat storage unit. Energy. 2020 Nov 1; 210:118528.

8. Nasser KW, Yaqoob SJ, Hassoun ZA. Improved dynamic performance of photovoltaic panel using fuzzy logic-MPPT algo-rithm. Indonesian Journal of Electrical Engineering and Computer Science. 2021 Feb;21(2):617-24.

9. Yaqoob SJ, Obed AA. Modeling, Simulation and Implementation of PV System by Proteus Based on Two-diode Model. Journal of techniques. 2019;1(1):39-51.

10. Agyekum EB, PraveenKumar S, Alwan NT, Velkin VI, Adebayo TS. Experimental Study on Performance Enhancement of a Photovoltaic Module Using a Combination of Phase Change Material and Aluminum Fins—Exergy, Energy and Economic (3E) Analysis. Inventions. 2021 Dec; 6(4):69.

11. Agyekum EB, PraveenKumar S, Alwan NT, Velkin VI, Shcheklein SE. Effect of dual surface cooling of solar photovoltaic panel on the efficiency of the module: Experimental investigation. Heliyon. 2021 Sep 1;7(9): e07920.

12. Farhan AA, Hasan DJ. Enhancing the efficiency of Photovoltaic panel using open-cell copper metal foam fins. International Journal of Renewable Energy Research (IJRER). 2019 Dec 29;9(4):1849-55.

13. N.T. Alwan, S.E. Shcheklein, O.M. Ali, Experimental investigations of single-slope solar still integrated with a hollow rotating cylinder, in: IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng., Institute of Physics Publishing, 2020. https://doi.org/10.1088/1757-899X/745/1/012063.

14. O. Mahian, A. Kianifar, C. Jumpholkul, P. Thiangtham, S. Wongwises, R. Srisomba, Solar distillation practice for water de-salination systems, J. Therm. Eng. 1 (2015) 287–288.

15. T.A. Naseer, S.E. Shcheklein, O.M. Ali, Effect of Hollow Drum Rotational Speed Variation on the Productivity of Modified Solar Still According to Yekaterinburg City, Russia, Appl. Sol. Energy (English Transl. Geliotekhnika). 56 (2020) 276–283. https://doi.org/10.3103/S0003701X20040040.

16. R. Tariq, N. Ahmed, J. Xamán, A. Bassam, An innovative air saturator for humidi fi cation-dehumidi fi cation desalination application, 228 (2018) 789–807. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2018.06.135.

17. N.T. Alwan, S.E.E. Shcheklein, O.M. Ali, Case Studies in Thermal Engineering Experimental investigation of modified solar still integrated with solar collector, Case Stud. Therm. Eng. 19 (2020) 100614. https://doi.org/10.1016/j.csite.2020.100614.

18. S. Nazari, H. Safarzadeh, M. Bahiraei, Experimental and analytical investigations of productivity , energy and exergy ef fi ciency of a single slope solar still enhanced with thermoelectric channel and nano fl uid, 135 (2019). https://doi.org/10.1016/j.renene.2018.12.059.

19. N.T. Alwan, S.E. Shcheklein, O.M. Ali, Evaluation of the productivity for new design single slope solar still at different saltwater depth, J. Phys. Conf. Ser. 1706 (2020). https://doi.org/10.1088/1742-6596/1706/1/012002.

20. N.T. Alwan, S. Shcheklein, O. Ali, Investigation of the coefficient of heat transfer and daily cumulative production in a single-slope solar distiller at different water depths, Energy Sources, Part A Recover. Util. Environ. Eff. (2020) 1–18. https://doi.org/10.1080/15567036.2020.1842561.

21. A.S. Abdullah, A. Alarjani, M.M. Abou Al-sood, Z.M. Omara, A.E. Kabeel, F.A. Essa, Rotating-wick solar still with mended evaporation technics: Experimental approach, Alexandria Eng. J. 58 (2019) 1449–1459. https://doi.org/10.1016/j.aej.2019.11.018.

22. N.T. Alwan, S.E. Shcheklein, O.M. Ali, Case Studies in Thermal Engineering Evaluation of distilled water quality and production costs from modified solar still integrated with an outdoor solar water heater, Case Stud. Therm. Eng. 27 (2021) 101216. https://doi.org/10.1016/j.csite.2021.101216.

23. N.T. Alwan, S.E. Shcheklein, O.M. Ali, Experimental investigation of solar distillation system integrated with photoelectric diffusion-absorption refrigerator (DAR), 2290 (2020) 50023. https://doi.org/10.1063/5.0027426.

24. N.T. Alwan, S.E. Shcheklein, O.M. Ali, Experimental study and economic cost analysis about enhancement productivity for a conventional solar still combined with humidifiers ultrasonic, Energy Sources, Part A Recover. Util. Environ. Eff. (2021) 1–17.

25. N.T. Alwan, S.E. Shcheklein, O.M. Ali, A practical study of a rectangular basin solar distillation with single slope using paraffin wax (PCM) cells, Int. J. Energy Convers. 7 (2019) 162–170. https://doi.org/10.15866/irecon.v7i4.17862.

26. M.H. Majeed, N.T. Alwan, S.E. Shcheklein, A. V Matveev, Electromechanical solar tracker system for a parabolic dish with CPU water heater, Mater. Today Proc. (2021).

27. Sadeghi, G., & Nazari, S. (2021). Retrofitting a thermoelectric-based solar still integrated with an evacuated tube collector utilizing an antibacterial-magnetic hybrid nanofluid. Desalination, 500, 114871.).


Рецензия

Для цитирования:


Алван Н.T., Маджид М.Х., Ахмед А.С., Щеклеин С.Е. Физические методы повышение эффективности испарения и конденсации в испарительном солнечном дистилляторе. Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). 2023;(2):12-18. https://doi.org/10.15518/isjaee.2023.02.012-018

For citation:


Alwan N.T., Majeed M.H., Ahmed A.S., Shcheklein S.E. Physical methods to improve the efficiency of evaporation and condensation in an evaporative solar distiller. Alternative Energy and Ecology (ISJAEE). 2023;(2):12-18. https://doi.org/10.15518/isjaee.2023.02.012-018

Просмотров: 175


ISSN 1608-8298 (Print)