Исследование пассивного солнечного опреснителя

Показано, что в опреснителе традиционного типа солнечная энергия проникает в воду бассейна через светопрозрачное покрытие, одновременно являющееся и конденсатором пара. Однако светопропускание этого покрытия значительно снижается во время конденсации из-за образования пленок, струй и капель конденсата.

Установлено, что использование отдельного, встроенного в конструкцию конденсатора пара дает положительный эффект при всех регистрируемых уровнях солнечной инсоляции и температур окружающей среды.

Показано сильное влияние температуры жидкости на скорость испарения со свободной поверхности. Использование данного эффекта путем установки дополнительного пародинамического контура (с низкокипящим теплоносителем) для солнечного подогрева бассейна дает значительный положительный эффект при достижении теплоносителем (ацетоном) температуры, превышающей требуемую для начала кипения.

Использование дополнительного экрана у задней стенки опреснительной установки не дает положительного эффекта, температура стенки остается на уровне выше температуры без защитного экрана на 2-3 °C.

Выполненное экспериментальное исследование показало возможность значительного повышения эффективности системы солнечного опреснения воды для г. Екатеринбурга. Предлагаемая конструкция опреснителя будет ещё более эффективна в климатических условиях с высоким уровнем солнечной инсоляции и температуры окружающей среды.

1. G. N. Tiwari, H. N. Singh and R. Tripathi. Present status of solar distillation, Sol. Energy. – Vol. 75, no. 5, pp. 367-373, 2003, doi: 10.1016/j.solener.2003.07.005.

2. D. Khawaji, I. K. Kutubkhanah and J. M. Wie, Advances in seawater desalination technologies. Desalination. – Vol. 221, no. 1-3, pp. 47-69, 2008, doi: 10.1016/j.desal.2007.01.067.

3. L. García-Rodríguez. Seawater desalination driven by renewable energies: A review, Desalination. – V ol. 143, no. 2, pp. 103-113, 2002, doi: 10.1016/S00119164(02)00232-1.

4. F. Muhammad-Sukki et al. Solar photovoltaic in Malaysia: The way forward, Renew. Sustain. Energy Rev. – Vol. 16, no. 7, pp. 5232-5244, 2012, doi: 10.1016/j.rser.2012.05.002.

5. REN21, Renewables 2016 Global Status Report. 2016.

6. M. Tyagunov. Distributed energy system’s is the future of the world’s power industry, in 2017 2nd International Conference on the Applications of Information Technology in Developing Renewable Energy Processes & Systems (IT-DREPS). – 2017, pp. 1-4.

7. N. T. Alwan, S. 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.

8. N. T. Alwan, S. Е. Shcheklein, О. М. 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.

9. Alwan N. T., Majeed M. H., Shcheklein S. E., Ali O. M. & Praveen Kumar S. (2021). Experimental study of a tilt single slope solar still integrated with aluminum condensate plate. Inventions, 6(4), 77.

10. Alwan N. T., Shcheklein S. E., Ali O. M. Experimental investigation of modified solar still integrated with solar collector // Case Studies in Thermal Engineering. – 2020. – Т. 19. – Р. 100614.

11. Alwan N. T., Shcheklein S. E. & Ali O. M. (2021). Experimental analysis of thermal performance for flat plate solar water collector in the climate conditions of Yekaterinburg, Russia. Materials Today: Proceedings, 42, 2076-2083.

12. 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.

13. N. T. Alwan, S. E. Shcheklein, O. M. Ali. Productivity of enhanced solar still under various environmental conditions in Yekaterinburg city / Russia, in: IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng., Institute of Physics Publishing, 2020.

14. N. T. Alwan, S. E. Shcheklein and O. M. Ali. Evaluation of the productivity for new design single slope solar still at different saltwater depth. J. Phys. Conf. Ser., vol. 1706, no. 1, 2020.

15. N. T. Alwan, S. E. Shcheklein and O. M. Ali. Experimental investigation of solar distillation system integrated with photoelectric diffusion-absorption refrigerator (DAR), vol. 2290, p. 50023, 2020.

16. T. A. Naseer, S. E. Shcheklein and 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), vol. 56, no. 4, pp. 276-283, 2020.

17. 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.

18. N. T. Alwan, S. Е. Shcheklein and O. M. Ali. Experimental Investigation of Modified Solar Still Productivity under Variable Climatic Conditions, Int. J. Des. Nat. Ecodynamics, vol. 15, no. 1, pp. 57-64, 2020.

19. Марков И. И. О скорости испарения жидкости с её свободной поверхности и с поверхности нагрева / Марков И. И., Хащенко А. А., Вечер О. В. // МО РФ, СКГТУ, Северо-Кавказское отделение технологических наук РФ. – Сб. научн. тр. – Вып. 6. – Ставрополь. – 2002. – С. 48-55.

20. Марков И. И. О механизме парообразования на границе раздела двух сред / Марков И. И., Хащенко А. А., Вечер О. В. // МО РФ, СКГТУ, Северо-Кавказское отделение технологических наук РФ. – Сб. научн. тр. – Серия «Физико-химическая». – Ставрополь. – 2004. – С. 73-76.

21. Воробьев И. Н. Экспериментальные исследования по определению значений скорости испарения и кипения жидкостей // Молодежный научный форум: Естественные и медицинские науки: электр. сб. ст. по мат. II междунар. студ. науч.-практ. конф. № 2 (2). URL: https://nauchforum.ru/archive/MNF_nature/2.pdf (дата обращения: 28.03.2019).