تأثیر بعض العوامل على تقطیر المیاه بواسطة الطاقة الشمسیة

یونس, سمیر محمد; الشقویر, محمد حماد; الدناصورى, مسعد محمد; غریب, عادل عبد العزیز; مراد, رجب إسماعیل

doi:10.21608/mjae.2010.105848

تأثیر بعض العوامل على تقطیر المیاه بواسطة الطاقة الشمسیة

نوع المستند : Original Article

المؤلفون

¹ قسم الهندسة الزراعیة – کلیة الزراعة - جامعة الإسکندریة، مصر.

² قسم علوم الأراضى والمیاه کلیة الزراعة بالفیوم – جامعة القاهرة، مصر.

10.21608/mjae.2010.105848

المستخلص

کثیراً من المناطق فى مصر تعانى من عدم و جود المیاه العذبة برغم توافر المیاه المالحة بها، مما یعرقل التنمیة بهذه المناطق ولذلک أجرى هذا البحث لمحاولة استخدام أشعة الشمس المباشرة فى تقطیر المیاه المالحة. وقد اقترح خصیصاً لهذا الفرض نموذج لتحلیة المیاه. ثم تصمیمه وترکیبه وإجراء اختباراته فى محطة بحوث الجرارات بمعهد الهندسة الزراعیة بالصباحیة بالإسکندریة فى الفترة من دیسمبر 1996 حتى أغسطس 1997، والنموذج المقترح مکون من صندوق صلب ذو لون أسود ومعزول من الجوانب والقاع ومغطى من أعلاه بزجاج شفاف یمیل بزاویة 16 درجة على الأفقى لسهولة استقبال المیاه المقطرة، وقد درس فى النموذج المقترح عدة متغیرات تهدف للتعرف على إنتاجیة النموذج من المیاه العذبة تحت مختلف المتغیرات وقد بینت النتائج ما یلى:
1-     تناقص کمیة المیاه المقطرة بزیادة درجة ملوحة المیاه المستخدمة فقد کانت إنتاجیة المیاه المقطرة تزداد من 3.7 لتر/ م2. یوم إلى 4.1 لتر/ م2. یوم نتیجة لنقص درجة ملوحة المیاه من 58 مللیموز / سم. کما زادت الإنتاجیة من 4.1 لتر/ م2. یوم إلى 5.1 لتر/ م2. یوم وذلک بنقص درجة ملوحة المیاه من 35 إلى 28 مللیموز/ سم وذلک عند 6 سم عمق میاه، 6مم سمک الغطاء الشفاف و52.1% نسبة لطول النهار لعدد ساعات الیوم الکامل.
2-     زادت إنتاجیة المیاه المقطرة بقلة عمق المیاه المالحة المستخدمة فى المقطر، حیث کانت أعلى إنتاجیة من المیاه العذبة مع أقل عمق من الماء المالح وهو 6سم.
3-     زادت الإنتاجیة من المیاه المقطرة بزیادة سمک الغطاء الزجاجى الشفاف. حیث زادت الإنتاجیة من 4.3 لتر/ م2. یوم إلى 5.1 لتر/ م2. یوم بزیادة سمک الغطاء الزجاجى من 2مم إلى 6مم وذلک عند عمق میاه 6سم وملوحة قدرها 28 مللیموز/ سم.
4-     أدت زیادة درجة حرارة الجو وشدة إشعاع الشمس إلى زیادة کمیة المیاه المقطرة. ولکن زیادة سرعة الهواء الجوى والرطوبة النسبیة نتج عنهما نقص فى الإنتاجیة من المیاه المقطرة.
5-   أظهرت التحالیل الإحصائیة معنویة، کما استبعد تأثیر الرطوبة النسبیة للهواء عند إجراء
stepwise regression analy وناتج هذا التحلیل کان المعادلة التالیة:
Q = 0.002 R + 0.011 T - 0.042W + 0.08 H + 137.93C- 0.03 S - 17.90 D
    (R² = 89%)
Q:        کمیة المیاه المقطرة المنتجة من النموذج (لتر/ م². یوم).
R:        شدة الإشعاع وات/ م². یوم.
T:        درجة حرارة الهواء (°م).
W:       سرعة الهواء الجوى (م/ ث).
H:        طول النهار کنسبة مئویة من عدد ساعات الیوم الکامل (%).
C:        سمک الغطاء الزجاجى للمقطر (م).
S:         درجة ملوحة المیاه (مللیموز/ سم).
D:        عمق المیاه المالح داخل المقطر (م).

الموضوعات الرئيسية

هندسة تصنیع المنتجات الزراعیة

المراجع

Adhikari, R.S.; Humar, A., and M.S. Sodha (1991) Thermal performance of a multi-effect diffusion solar still. Energy Research, 15, 769 - 779.

Adhikari, R.S.; Kumar, A., and G.D. Sootha (1995). Simulation studies on a multi-stage stacked tray solar still. Solar Energy l 54 (5): 317-325.

Frenandez, J. L. and N. Chargoy (1990). Multi-stage indirectly heated solar still. Solar Energy J. 44 (4): 215-223.

Gama, R.M; J. A. O., Pessamha, lA,.Parise, R. and F.E. Saboya. (1986) Analysis of V-groove solar collector with a selective glass cover. Solar Energy J. 63 (6): 509-519.

Hahna and Y. Chen (1998). Numerical study of flow heat transfer Charachteristicsin hot water stores. Solar Energy J. 64 (1):9-18.

Harprect, S.K. (1996) Performance of a solar still: predicted effect of enhanced evaporation area on yield and evaporation temperature. Solar Energy J. 56(3): 261-266.

Hollands, C.E. and M.F. lightstone (1989) A review of low-flow, stratified tank solar water heating systems. Solar Energy J. 43 (2): 97-105.

Kishore, V.V.N.; M.R. Gandhi and K .S. Rao (1986) Experimental and analytical studies of shallow solar pond systems with continuous heat extraction. Solar Energy J. 36 (3): 245-256.

Lund, P.D. and R.S. Keinonen (1984) Radiation transmission measurements for solar ponds. Solar Energy J. 33 (3): 237-240.

Mourad, Ragab. I. (2002). Effect of some factors in water distillation by solar energy. Ph. D thesis, Fayoum Faculty of Agriculture, University of Cairo 2000.

Tsilingiris, P.T. (1988) An accurate upper estimate for the transmission of solar radiation in salt gradient ponds. Solar Energy J. 40 (1): 41-48

Wang, J. and J. S. Yagoobi (1994) Effects of water turbidity and salt concentration levels 0 penetration of solar radiation under water. Solar Energy J.52 (5): 429-438.