反映材料对共产党的影响提高地下水混合太阳能海水淡化系统的性能

文摘

水能关系是一个至关重要的和具有挑战性的担心,解决它最引人注意的就是人类的未来。此外,淡水生产是一个高度能源密集型的过程。因此,开发一个合适的解决这一问题的重要性。在目前的情况下,太阳能海水淡化是一个合适的选项,因为太阳能可以以较低的成本,对环境是干净的,并且广泛可用。一般来说,太阳能收集器等平板收集器(FPC)和真空管集热器为海水淡化应用试验。这项工作提出了一个单级混合(ETC-CPC)的试验研究地下水太阳能海水淡化系统。复合抛物面聚光(CPC)被放置在真空管集热器(等)收集太阳辐射热量转移到疏散管在不同的情况下提高了性能在印度浦那城市的天气状况。实验结果表明,地下水混合太阳能海水淡化系统,通过维持20毫米等和共产党之间的最佳距离与聚酯薄膜反射材料,可以提供饮用水生产的3.4 l / (m²h) /天。然而,拟议的单级混合(等)+共产党地下水太阳能海水淡化系统与铝箔反射物质每天可以产生1.9升的软水。此外,聚酯薄膜作为反映材料的使用可以产生3.5升的每天软水。

1。介绍

目前对太阳能的需求不断增加的发电和其他有用的工作。世界人口不断增加每天的,需要淡水喝应用程序和电力需求来满足他们的需要是世界上最大的问题1,2]。在农村地区缺乏淡水使人类变得非常困难,因为少数量的可用淡水和大量的电力。太阳能是一种的选择尤其是在农村地区饮用水的最大数量与低成本3]。在世界场景中,大约有97%的水是海水,剩下的水存在于各种来源如湖泊、河流和地下水。一定数量的水以冰的形式,剩下的1%或更少的淡水将用于人类和动物4]。世界上的淡水供应城市和农村地区是主要的问题。不同的工程师和科学家已经开发了不同的海水淡化技术,如罗,艾德,副总裁,但这些方法的主要缺点包括大能源消耗和最大的化石燃料的使用会影响环境5]。基达等人已经从理论上研究了太阳能海水淡化系统使用等共产党;按他们的主要研究有很大范围的研究领域的太阳能海水淡化系统(6]。Moungar et al。7)实验研究了浸鳍双斜率仍会影响生产。他们的研究结果表明,实现更好的软水生产使用双斜率太阳能仍然,作者曾计划整个研究南阿尔及利亚为各种气候和环境条件。使用砂热能存储技术,Sathyamurthy et al。8)开发了一种传统的太阳能。实验结果表明高蓄热能力的太阳能仍然而Morad et al。9)从事太阳能热力性能改善。Bhambare et al。10)提出了各种海水淡化系统可用在阿曼。棚等。11- - - - - -13主要开发了一个真空管集热器和复合抛物面使用单效浓缩器沸腾的方法。作者做了大量的实验工作,混合太阳能海水淡化系统。Grosu et al。14)进行了exergy-based优化太阳能热收集器。Sadeghzadeh et al。15)应用智能模型基于机器学习的方法来预测平板太阳能集热器的效率。Olia et al。16]讨论了可能的应用程序使用纳米流体改善太阳能抛物线收藏家的性能。Loni et al。17)估计的性能抛物面碟收藏家与管状空腔接收器。Jilte et al。18]研究了生物质气化炉的集成太阳能热管。Rafiei et al。19]小说进行了敏感性分析和监控抛物槽集热器的工作参数定义的情况下。Sampathkumar et al。20.)进行了详细的回顾了活跃的太阳能蒸馏,和他们详细审查节目未来的研究领域的复合材料。西迪基et al。21)做了一项研究使用太阳能空气加热器研究海水淡化系统的热力性能和结果表明,观察到的生产率增加到72%以及获得输出比率(工资)增加了57%。Kabeel和El-Said22)主要综述了各种海水淡化系统和使用HDH技术开发海水淡化系统。Sapre et al。23)从事海水淡化系统与抛物线集中器通过收集器;他们主要开发了一个吸收器作为薄墙压力容器用于吸收过程。郑et al。24)实验开发multieffect管式太阳能海水淡化设备;通过实验,作者主要集中在multieffect设备的性能分析。

哈利勒et al。25HDH)开发了一个太阳能海水淡化系统技术;他们已经开发了一个气泡列加湿器。艾哈迈德et al。26)开发了一个真空管太阳能海水淡化系统;他们研究了多级太阳能蒸馏的特点等。吴et al。27]了一种有效的传热传质研究真空膜蒸馏基于空气泡沫,而Jahangiri et al。28]表现一个实验利用太阳能来评估性能的热虹吸热管以及真空玻璃。德维威迪和女子29日内部传热系数)进行了比较研究被动式太阳能仍然由不同的热模型。拉赫巴尔和Esfahani30.)使用热电模块和热管进行实验研究一种新型便携式太阳能。Kargar谢里夫Abad et al。31日小说集成太阳能海水淡化系统进行了研究与脉动热管而Dimri et al。32)观察冷凝覆盖材料的性能有关的收益率仍然活跃的太阳。

Chandrashekara和亚达夫33)审查相关的各种文章使用太阳能热海水淡化系统;他们的研究表明,有必要开发一种新的混合海水淡化系统。左et al。34,35)实验研究了太阳能烟囱是逐步加上海水淡化而明et al。36]和Bacha [37)准备了一个由太阳能海水淡化为动态建模的原型,并在相同的实验验证。李等人。38)进行了一项实验研究海水淡化系统加湿和除湿阶段的太阳能空气加热器。曹et al。39)进行了一项实验研究海水淡化系统的加湿和除湿相结合的烟囱而Murali et al。40- - - - - -42)曾在太阳能仍然生产力增强PCM和犯了一个严重的调查性能的太阳能铝罐空气加热器的潜热存储和潜热存储的也没有。他们认为,相变材料(PCM)需要太阳能仍然生产力的提高。Al-Nimr et al。43曾在一个混合太阳风海水淡化系统。他们的研究显示,软水的0.5296 l每天获得了马林的气候条件,约旦。棚等。44- - - - - -46]研究混合动力等+中共太阳能海水淡化系统应用程序。

应等。47)综述了可能的技术来提高淡水生产的管状太阳能。在实验研究中,应等。48]调查鳍倾向在太阳能蒸馏器的影响。人们已经发现,垂直和倾斜鳍增强的输出产生太阳能。

关于文学和专家讨论的太阳能海水淡化系统,分析了大多数的研究进行了多级闪光,multieffect沸腾,反渗透。最近的这次尝试的伸长是研究单级的混合(ETC-CPC)地下水太阳能海水淡化系统。介绍了四种不同材料的调查,即,铝箔,聚酯薄膜,chrome乙烯银包,和白漆,反映材料在复合抛物面聚光增强传热的速度。因此,太阳能海水淡化将以更高的利率。所有的实验都进行了不同大气条件下的城市浦那。一些参数,如材料的影响,太阳辐射的强度和距离等中共产量的彻底检查。

2。实验装置的细节

整个实验是在浦那市,印度马哈拉施特拉邦。准确地说,浦那的位置在北纬18.6°(18°36北),经度74.15°(74.9东),海拔560米的平均海平面。混合太阳能海水淡化系统分为两个不同的部分。第一部分是一个真空管集热器的大小1500毫米长;增加了铜管等的流动的水从一边和热/蒸汽从另一个方面。使用铜管道等的主要目的是增强传热的速度。第二部分是一个复合抛物面聚光镜,将被放置完全低于疏散管避免太阳辐射损失。不同的材料研究和使用复合抛物面聚光镜,如铝箔,反光的白色油漆,铬镜面银塑料包装,聚酯薄膜。所有的实验都进行了从早上7点到晚上6点。实验装置的原理是在数字1- - - - - -3,它显示了中国共产党与铝箔和镀铬镜面银塑料包装和共产党铝箔和聚酯薄膜。聚集在各种技术参数和详细的尺寸表1。

3所示。仪器用于实验

在浦那市的情况下,约60%的太阳的热量达到上午10点至下午3点。所有的实验进行了从1月至5月期间对整个月在2018年。在整个实验,观察环境温度( ),外疏散管温度,出口水温( ),和中国共产党的温度(中国共产党_temp。)测量热电偶的帮助下和一种非接触温度计模型irl - 380。太阳辐射的强度是衡量日射强度计KM-SPM530。水的流量是衡量标准水流量计。风速测量的风速计模型公里- 910。最后,脱盐水收集瓶中有10毫升决议。

3.1。不确定性分析

在实验期间,红外温度计仪器用于测量温度的模型可用irl范围- 380和-50 - 380°C。风速计仪器用于测量风速模型公里- 910和范围0-45米/秒。日射强度计仪器用于测量太阳辐射的强度与模型公里范围- spm - 530和0到2000 W / m²。水流速是用于测量水的流量范围100到0.01升分钟。在一个近似,日常性能的效率和数量的不确定性软水(升)被记录为±2%±4%,分别。

4所示。结果与讨论

4.1。淡水的生成速度的影响

在实验期间,每小时的连续监测环境温度等测量参数的变化,外部疏散管温度,出口水温,共产党的温度随着太阳辐射的强度,风速,淡水的生成率在2018年5月以来的一个实验如表所示2。

在这个实验中,使用的材料中共铝箔的厚度是2毫米。太阳辐射的强度,风速,软海水淡化率如表所示2。有人指出代软水的速度增加时,太阳辐射强度增加。早上时间的实验中,水在真空管不是温暖足够;由于这个原因,获得太阳辐射加热率和较低的速度一代的淡水非常低。一段时间后,水的温度等管内部的不断增加将有助于形成蒸汽;由于气泡的形成的影响表面冷凝器,蒸馏水滴形成将收集瓶中。由于连续增加太阳辐射从早上10点到下午4点,一代的软水的速度将会提高,达到更高的值1.5公斤/小时下午3点,最后,代软水的速率在一天结束的时候是1.7公斤/小时在下午6点。图4显示生成的速率的影响和太阳辐射强度与时间铝箔材料用于复合抛物面聚光。图5代表了软水生成的速率的研究以及环境温度等温度外,出口温度随时间和温度的共产党。结果表明,最高温度(85 - 90°C)是在下午三点到达和0.35公斤/米²/ h软水了生成(使用铝箔材料用于共产党)。

在实验期间,每小时变化不断监控和参数测量环境温度,电子管温度外,出口水温,中共太阳辐射强度的温度,风速,淡水的生成率,实验中共涂上反光的白色油漆(如表所示3)。

图6显示了条件反射涂白漆材料在复合抛物面聚光镜,和太阳辐射强度之间的关系和时间软水生成的速率的影响。图7显示了软水生成的速率的关系随着环境温度,等温度外,出口温度随时间和温度的共产党。结果显示,下午3小时,最高温度(90 - 95°C)达到了0.45公斤/ m²生成/ h软水(使用反光白漆材料用于CPC)。在下午,太阳辐射的最大强度(800 - 930 W / m²在中国共产党)是通过使用反光白漆。在实验期间,持续的监控每小时变化的测量参数,如环境温度、外疏散管温度,出口水温,共产党的温度随着太阳辐射的强度,风速,淡水的生成率2018年5月以来的实验用反光的白色油漆中共表所示4。

在实验期间,持续的监控每小时变化的测量参数,如环境温度、外疏散管温度,出口水温,共产党的温度随着太阳辐射的强度,风速,淡水的生成率的实验2018年5月以来与铬镜面银塑料包装中共表所示4.Figure8显示了软水生成的速率的影响以及太阳辐射强度当镜子银乙烯基材料被包裹在复合抛物面聚光。图9显示了软水生成的速率的研究随着环境温度,等温度外,出口温度随时间和温度的共产党。结果在下午三点还显示,最高温度(90 - 93°C)为0.53公斤/米²/ h软水是铬镜面银时生成乙烯基材料被包裹在中国共产党。在下午,太阳辐射的最大强度(800 - 930 W / m²)是通过使用铬镜面银塑料包装在中国共产党。

在这个实验中,每小时改变参数监视和测量环境温度,外疏散管温度,出口水温,中共温度、太阳辐射强度、风速、淡水(聚酯薄膜的生成率中共表所示5)。

图10显示了生成的速率之间的关系和太阳辐射强度随时间当聚酯薄膜材料用于复合抛物面聚光器。图11显示了软水生成的速率的关系随着环境温度,等温度外,出口温度随时间和温度的共产党。结果表明,下午3小时,最高温度(90 - 93°C)为0.55公斤/米²生成/ h软水使用共产党的聚酯薄膜材料。在下午时间、最大太阳辐射强度(750 - 890 W / m²中国共产党)得以实现,同时使用聚酯薄膜。

从表,发现有一个时间滞后之间的大约一个小时的最大曲率点和最大一部分太阳辐射强度,因为有很好的时间和太阳辐射强度之间的协议,这对淡水的最大代会产生积极的影响。代的速度的变化和各种温度关于时间如图11。发现还有好协议温度和淡水的生成。这是一个可接受的事实由于不断增加CPC温度具有良好的反映材料。的一代的淡水的先前的研究工作和目前的研究比较在上面的数字。可以看出有显著增加的速度每天一代的淡水。

4.2。材料对共产党的影响

在地下水混合太阳能海水淡化过程中,复合抛物面聚光镜的反射率扮演着重要的角色,由于太阳辐射的吸收和反射的电子管。在整个实验中,使用四种不同的材料如铝箔、反光的白色油漆,铬镜面银塑料包装,聚酯薄膜。表6显示中共上使用各种材料反射率和软水的生成速度。

因此,重建这一假说,四个不同的中国共产党由不同的材料(铝箔,反光的白色油漆,铬镜面银塑料包装,和聚酯薄膜)了。根据预测,脱盐率预计为所有不同的共产党无与伦比的材料。从聚酯薄膜材料,获得最高的结果给了3.30公斤/小时/天。

图12展示了各种材料的比较在中国共产党代软水。聚酯薄膜材料提供了最高的软水(0.55公斤/米²/ h)。

4.2.1。准备铝箔材料对共产党的影响

铝箔是轻质材料的反射率为90%。适用于紫外线反射辐射。铝箔的厚度小于0.2毫米将通过千分尺测量。薄箔有时与塑料层压。铝箔的光面强烈粘贴在复合抛物面铝片的最大反射率。明亮的铝箔的反射率在88 - 90%的范围。结果表明,改进的速度一代的软水,大约2.15升的软水每天必须获得。

4.2.2。反光白漆材料对共产党的影响

反光的白色颜料被广泛使用,已经被用来反映入射光的热组件。反光白漆用于复合抛物面聚光器得到的最大反射太阳辐射对最大传热的电子管。明亮的铝箔的反射率在93 - 94%的范围。结果表明,改进的速度一代的软水,大约2.80升的软水每天必须获得。

4.2.3。铬镜面银塑料包装材料对共产党的影响

铬镜面银塑料包装材料的镜面光洁度高反射率在94 - 95%的范围。材料应该是轻量级的,轻松地重新定位和延伸了确切的灯丝。当太阳辐射影响中国共产党与铬镜面银塑料包装,它应该反映在短时间内对真空管集热器。结果表明,改进的速度一代的软水,大约3.20升的软水每天必须获得。

4.2.4。聚酯薄膜材料对共产党的影响

聚酯薄膜的材料命名的拉伸聚酯树脂将一个清晰的、薄的塑料。表示材料的厚度是0.01微米。其高反射隔热中共将致力于整个传热过程。聚酯薄膜聚酯薄膜的优点是保留好温度范围之间的物理性质−70°C和150°C,将更适合中国共产党。作为主要影响聚酯薄膜在共产党由于较高的反射率,98%最大太阳能radiation-reflected疏散管在短时间内对水加热会有用的。结果表明:大约3.50升的软水每天获得。

4.3。等和共产党之间的距离的影响

聚焦等与共产党之间的距离参数,严重影响混合太阳能海水淡化系统的性能。之间的距离等的影响以及中国共产党在混合海水淡化系统代软水也被调查在这个研究。在这之下,三个高度预选等和共产党之间的实验。淡水中获得的最大代混合太阳能海水淡化系统是2厘米。不断增加的距离将会得到少量的淡水,而且非常接近/关闭ETC-CPC距离也得到了相同的结果。这是由于在ETC-CPC观察到的最大太阳辐射损失。结果是,应考虑ETC-CPC的有效距离。在这个实验中,距离是2厘米的最佳值。随之,观察到的速度一代的淡水非常光滑的下午四点以后,因为下午三点四点以后太阳辐射的强度有所降低;同时,经受温度快速下拉的时间3点到下午6点。 From a comparison point of view, it was seen that Al-Nimr et al. [43)可以获得每天0.5296升的软水马林的气候条件,约旦,通过开发混合太阳能风能海水淡化系统。然而,拟议的单级混合(等)+共产党地下水太阳能海水淡化系统与铝箔反射物质每天可以产生1.9升的软水。此外,聚酯薄膜作为反映材料的使用可以产生3.5升的每天软水。

5。结论

单级混合(等)+共产党地下水太阳能海水淡化系统组成的水箱,等,表面冷凝器,收集水瓶实验调查。地下水混合太阳能海水淡化系统的性能评估是通过使用不同的中国共产党由铝箔层、反光的白色油漆,铬镜面银塑料包装,聚酯薄膜。

结论可以简单表示如下:(我)实验结果得出结论,聚酯薄膜是最好的CPC材料的最大代淡水一整天(2)使用一个最佳等和共产党之间的距离将会得到一个好的协议,淡水的一代(3)提出了单级混合(等)+共产党地下水太阳能海水淡化系统与铝箔反射物质能产生1.9升每天软水(iv)聚酯薄膜作为反映材料的使用可以产生3.4升每天软水

数据可用性

使用的数据来支持本研究的结果包括在本文中。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

作者要感谢康明斯工程学院对于女性来说,浦那(411052马哈拉施特拉邦,印度、提供设施进行试点实验和董事会的学院和大学发展,Savitribai Phule普纳大学(SPPU),普纳,在批准号15 eng000570金融支持。

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