وبلاگ اخبار تاسیسات

آب شیرین کن خورشیدی

آب شیرین کن خورشیدی 5

آب شرین کن خورشیدی چیست

آب مایه‌ی زندگی و حیات است. نقش آب در زندگی انسان و تمام موجودات زنده بسیار مهم می باشد. در میان آب‌ها، آب آشامیدنی یا به اصطلاح آب شیرین برای انسان بسیار اهمیت دارد. لذا تبدیل آب‌های شور دریا به آب آشامیدنی برای ما بسیار حیاتی است. در این مطلب، تاحدودی با سیستم آب شیرین کن خورشیدی آشنا می شویم.

آب شیرین کن خورشیدی می تواند عوامل بیماری زای موجود در آب، نمک ها و فلزات سنگین را که در برخی از روش های تصفیه قبلی امکان جداسازی آن ها ممکن نبود، از آب جدا نماید. میزان استحصال آب تصفیه شده در این سیستم تابعی از میزان انرژی خورشید، میزان عایق کاری و دمای محیط بیرون است.

آب شیرین کن خورشیدی می تواند میکروب های موجود در آب، نمک ها و فلزات سنگین را که در برخی از روش های تصفیه قبلی امکان جداسازی آن ها امکان پذیر نبود از آب جدا نماید. میزان استحصال آب تصفیه شده در این سیستم به میزان انرژی خورشید، میزان عایق کاری و دمای محیط بیرون بستگی دارد.

سيستم های آب شيرين کن خورشيدی با فناوری های مختلفی ساخته و به کار گرفته می شوند. فناوری های توليد آب شيرين اغلب به دو دسته حرارتی و غشايی تقسيم بندی می شوند. مهم ترين روش های حرارتی توليد آب شيرين با استفاده از انرژی خورشيدی روش رطوبت زنی و رطوبت زدايی و روش حوضچه خورشيدی می باشد و مهم ترين روش های غشايی نيز شامل روش اسمز معكوس به همراه سلول فتوولتائيك و تقطير غشايی می باشند.

محاسبات سرانگشتی در مورد آب شیرین کن خورشیدی مشخص می کند به ازای هر ۱ متر مربع سطح جاذب خورشیدی می توان در روز 4 لیتر آب تصفیه شده جمع آوری نمود. بنابراین می توان نتیجه گرفت برای تامین آب مکان های پرجمعیت سطح بسیار زیادی لازم می باشد. در شهرها زمینی که برای این کار لازم است بسیار گران قیمت و محدود می باشد.

آب شیرین کن های خورشیدی دارای هزینه اولیه تولید و ساخت نسبتا بالایی می باشد ولی هزینه انرژی آن ها مجانی است. البته برای انتقال آب شور به دستگاه و آب پاک از دستگاه به بیرون نیاز به کار پمپ می باشد. همچنین دستگاه آب شیرین کن نیاز به مراقبت و نگهداری همیشگی دارد تا دستگاه از خوردگی و تشکیل رسوب حفظ شود و همچنین به این نکته توجه کنید از نشتی دستگاه و خروج بخار از آن جلوگیری کنید. از لحاظ عملی دستگاه های آب شیرین کن خورشیدی برای تصفیه آب در مقیاس های خانگی بیشترین کاربرد را دارند و همچنین مناسب روستاهای دورافتاده و محروم می باشند.

امروزه تلاش های بسیاری در جهت افزایش بازده آب شیرین کن ها انجام شده است و به همین دلیل با تمهیدات خاصی مانند تغییرات در طراحی، استفاده از فناوری های جانبی و استفاده از مواد متخلخل تلاش شده است تا میزان آب پاک استحصال شده از دستگاه های آب شیرین کن افزایش یابد. به این نکته توجه کنید این تغییرات با این که باعث افزایش بازده تولید می شود ولی به دلیل پیچیده تر شدن دستگاه ممکن است کارایی خود را در روستاها و مناطق محروم از دست بدهد.

آب شیرین کن های خورشیدی در مناطق گرم، که نیاز آب کمتر از ۳ مترمکعب در روز می باشد کارایی دارند. به دلیل هزینه بالای انتقال آب و همچنین هزینه های بالای تامین سوخت استفاده از این روش توجیه پذیر می باشد. شرایطی که استفاده از آب شیرین کن ها را معقول و با صرفه می نماید، شامل موارد زیر می باشد

  • آب شور در دسترس
  • نیاز کلی آب بهداشتی کمتر از ۵ مترمکعب در روز
  • آب و هوای گرم
  • هزینه بالای انتقال آب

آب شیرین کن خورشیدی 1

مزایای آب شیرین کن های خورشیدی

  • تولید آب خالص
  • عدم نیاز به تجهیزات جانبی برای راه اندازی
  • عدم نیاز به منابع انرژی متداول
  • عدم نیاز به اپراتور متخصص برای راه اندازی و نگهداری
  • امکان پذیر بودن ساخت و تعمیر محلی
  • هزینه پایین
  • امکان تهیه آب شرب حتی از آب مقطر

کاربرد های آب شیرین کن های خورشیدی

  • صنایع جهت استفاده برای نیازهای صنعتی
  • بیمارستان به منظور استریل نمودن
  • استفاده به عنوان آبرادیاتور و آب باتری در تعمیرگاه های خودرو
  • استفاده نمودن به عنوان آب باتری در صنایع مخابراتی
  • آزمایشگاه های تجزیه مواد
  • مناطق مجاور دریا و بنادر برای تهیه آب بهداشتی

دستگاه آب شیرین کن خورشیدی چگونه کار می کند؟

دستگاه آب شیرین کن خورشیدی از قوانین تبخیر و تقطیر پیروی می کند. در این سیستم آب شور وارد دستگاه می شود و این آب توسط تابش خورشیدی عبوری از سطح شیشه ای دستگاه، گرم می شود. وقتی آب شور داخل آب شیرین کن تبخیر می شود نمک، میکروب و سایر ذرات محلول در آب در تشتک باقی مانده و بخار آب که فاقد این مواد می باشد می تواند به سمت بالا حرکت کرده و در سطح زیرین شیشه تقطیر گردد. قطرات تشکیل شده از آن جا به سمت ظرف جمع کننده آب تصفیه شده حرکت می کند.

آب شیرین کن خورشیدی 2

معرفی انواع آب شيرين کن های خورشيدی

آب شيرين کن های خورشيدی به دسته های مختلفی تقسیم بندی می شوند که می توان به انواع يك مرحله ای و چندمرحله ای اشاره کرد. آب شیرین کن  يك مرحله ای به این معنی است که آب شيرين در يك مرحله تهيه و توليد می شود. آب شيرين کن های يك مرحله ای به بو دسته فعال و غيرفعال دسته بندی می شوند.

  • آب شيرين کن های غيرفعال

آب شيرين کن های غيرفعال به دو دسته حوضچه ای و شيب دار تقسیم بندی می شوند. آب شيرين کن فعال در واقع همان آب شيرين کن غيرفعال است که با تجهيزات بيرونی مثل صفحه جاذب و يا پمپ سيرکولاسيون ترکيب شده است.

  • آب شيرين کن خورشيدی حوضچه ای تك مرحله ای

در اين دسته از آب شيرين کن ها انرژی تابشی خورشيد از پوشش شيشه ای و شفاف می گذرد و به صورت انرژی حرارتی جذب سطح سياه حوضچه که در تماس با آب شور می باشد می شود. آب گرم شروع به تبخير می کند و بخار ايجاد شده در سطح پوشش شيشه ای چگاليده می شود و سپس در جهت شيب سطح به طرف يك ناودان و سپس به درون يك تانك ذخيره کننده آب خالص هدايت می شود. اين نوع دستگاه آب شیرین کن خورشیدی روی يك زمين روباز نصب می شود. از جمله معایب اين دستگاه افقی بودن سطح آب داخل حوضچه می باشد که با اشعه های خورشيد برخورد کمتری دارد و همچنین ظرفيت زياد آب شور داخل حوضچه ميزان افزايش دما و در نتيجه ميزان توليد آب شيرين را محدود می کند.

  • آب شيرين کن خورشيدی چندمرحله ای

اين دستگاه شامل صفحات موازی فاصله دار و مايلی می باشد که فضای بين هر دو صفحه يك مرحله عمل تقطير را انجام می دهد. در آب شيرين کن خورشيدی چندمرحله ای هر صفحه نقش تبخيرکننده برای يك مرحله و تقطيرکننده برای مرحله بعدی را بازی می کند. چگونگی عملکرد این دستگاه به این گونه است که اشعه خورشيد از شيشه می گذرد و در صفحه جاذب توليد گرما می کند و صفحه بعدی در اثر عبور جريان آب شور سرد می شود. هنگام عبور آب شور از سطح زيرين صفحه جاذب آب تبخير شده و روی سطح بالايی صفحه ديگر تقطير می شود. در اين عمليات گرمای دفع شده در اثر تقطير نقش پيش گرمكن برای مرحله بعدی را ایفا می کند. به اين ترتيب آب های تقطير شده از طريق چند صفحه و آب شور تبخير نشده به وسيله چند سطح ديگرجريان يافته و از جريان خارج می شوند.

آب شیرین کن خورشیدی 3

  • آب شيرين کن خورشيدی با بازتابنده

استفاده از سطوح بازتابنده نیازمند استفاده از آيينه هايی است که در سطح عمودی عقبی به دستگاه های کوچك محدود می شود. با وجود اين كه استفاده از اين نوع آيينه ها به طور محسوسی ميزان توليد را افزايش می دهد ولی این آيينه ها گران قيمت بوده و چندان مقاوم نیستند. 

  • آب شيرين کن خورشيدی فتيله ای

در آب شيرين کن خورشيدی فتيله ای، فتيله پر منفذی از جنس پارچه سياه وجود دارد که آب شور به آرامی از روی آن عبور داده می شود. نور خورشيدکه از روی شيشه عبور کرده است باعث گرم شدن این پارچه می شود و عمل تبخير شروع می شود. بخار آب در برخورد با شيشه يا پلاستيك پوشش دستگاه تقطیر می شود و در کانالی که در پوشش پايينی قرار دارد جمع می شود و آب های شور نيز از ابتداي فتيله به بيرون از آب شيرين کن ريخته می شود. اين آب شرین کن به علت قرار گرفتن مناسب در مقابل اشعه خورشيد و همچنين به دليل داشتن ظرفيت گرمای کمتر دارای ميزان توليد زيادی به ازای هر مترمربع از سطح جاذب می باشد ولی به دلیل خشك شدن های مكرر و پوسيدگی سريع فتيله از لحاظ اقتصادی به صرفه نمی باشد.

  • آب شيرين کن خورشيدی پلکانی

در آب شيرين کن پلكانی به علت فاصله کم شيشه و پلكان فضای خالی سريع تر اشباع می شود و بنابراین راندمان این نوع آب شیرین کن برای توليد آب شيرين نسبت به ساير آب شيرين کن ها بالاتر است. از ديگر مزايای اين نوع آب شيرين کن قابل تنظیم بودن زاويه آن نسبت به نور خورشيد می باشد. و می توان آن را در هر عرض جغرافيايی طوری تنظيم کرد که نسبت به نور خورشيد بيشترين دريافت را داشته باشد. همچنین اين دستگاه قابليت توليد آب شيرين و آب گرم را به طور همزمان دارا می باشد. از معایب اين نوع از آب شيرين کن ها پيچيدگی مدل سازی و گرانی ساخت آن ها می باشد.

  • آب شيرين کن خورشيدی دودکشی

آب شيرين کن خورشيدی دودکشی شبيه آب شيرين کن حوضچه ای می باشد که آب شور روی صفحه سياه رنگ در اثر تابش خورشيد تبخير می شود. بخار حاصل از طریق جا به جايی طبيعی يا اجباری وارد دودکش شده و آن جا در اثر برخورد با يك مبادله کن گرمايی که از درون لوله های آن آب شور سرد جريان دارد تقطير می شود. در اثر فرآيند تقطير و دفع گرما آب شور ورودی به دستگاه پيش گرم شده و آب شيرين تهيه شده در بخش پايين دودکش جمع و مورد استفاده قرار می گيرد.

آب شیرین کن خورشیدی 4

  • آب شيرين کن خورشيدی لوله ای هم مرکز

اين دستگاه از دو لوله هم محور تشكيل می شود که لوله ی بزرگ تر آن از جنس پلاستيك شفاف است و لوله ی کوچك تر آن که درون لوله ی بزرگ تر قرار گرفته از فلز سياه رنگی ساخته شده و به عنوان صفحه جاذب کار می کند. آب شور به کمك لوله ای که دور لوله کوچك تر پيچيده شده به درون دستگاه جريان می يابد و از طريق سوراخ هايی که روی لوله ايجاد شده به بيرون ریخته می شود. عملکرد اين نوع آب شيرين کن به این صورت می باشد که هوا به داخل فضای حلقوی بين دو لوله فرستاده می شود و تابش خورشيد به وسيله سطح بيرونی و سياه رنگ لوله کوچك جذب می شود و موجب افزايش رطوبت هوا به دليل تبخير آب شور می گردد و هوای مرطوب وارد بخش درونی لوله کوچك تر می شود و رطوبت هوا بر روی سطح درونی لوله کوچك تقطير و جمع آوری می گردد.

  • آب شيرين کن های خورشيدی فعال

آب شيرين کن های خورشیدی نوع فعال آب شيرين کن هايی هستند که در آن تبخير به صورت مستقيم بر روی صفحه جاذب انجام نمی شود بلكه از صفحه جاذب به طور غيرمستقيم يا در ترکيب با ساير آب شيرين کن ها استفاده می شود. حرارت به صورت مستقيم و با کمك يك جاذب به آب شيرين کن انتقال می يابد و اين امر موجب افزايش ميزان تبخير می شود.

بازگشت به لیست

1 نظر در “آب شیرین کن خورشیدی

  1. رحیم گفت:

    سلام وقتتون بخیر و ممنون از اطلاعات مفیدی که ارائه دادین.
    سوالی که خدمتتون دارم اینه که در تصاویر از سلول های خورشیدی استفاده کردین ولی ارتباط این سلول ها به تقطیر و خالص سازی اب رو توضیح نداین. و مطلب بعد این که میزان تلفات یا پساب اب در روش های خورشیدی چند درصد است.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Enter Captcha Here : *

Reload Image