دراسة بعض العوامل المؤثرة على انتاجیة مقطرات شمسیة

أجرى هذا البحث لدراسة بعض العوامل المؤثرة على رفع کفاءة المقطر الشمسى. ولتحقیق الهدف من الدراسة تم إنشاء مقطر شمسى ودراسة العوامل المؤثرة على هذا المقطر، حیث تم تصنیعه بقسم الهندسة الزراعیة والنظم الحیویة – کلیة الزراعة – جامعة المنوفیة (خط عرض 30 درجة) واجریت التجارب فى الفترة من 24 اغسطس 2016 حتى 24 مایو 2017. المقطر على شکل هرمى، جوانبه الثلاثة تمیل على الافقى بزاویة 30 درجة، وهى زاویة المیل المثلى طول العام لخط عرض مکان الزراعة. وهذه الجوانب مصنوعة من الزجاج بسمک 4 مم. واطار المقطر وقاعدته مصنوعین من الالومنیوم. قاعدة الجهاز على شکل شبه منحرف متساوى الضلعین، طول الضلعین المتساویین 0.9 م وطول الضلعین المتوازیین 0.7 و 1.34 م. ثلاثة احواض لوضع الماء المالح بها، مصنوعة من الصلب بسمک 3 مم. کل حوض له مقاس مختلف، حیث تم تصمیم أکبر حوض بحیث یبعد عن کل اطراف الجهاز ب 3 سم من الاربع جوانب، وحوض متوسط یبعد 6 سم عن الاربع جوانب، واصغر حوض یبعد 9 سم عن الاربع جوانب. کل حوض مقسم الى 3 أقسام لتعطى نسب احجام مختلفة من الماء. تم تجربة تحلیة الماء بالمقطر بدون استخدام سخانات او باضافة سخان فى کل قطاع او اضافة سخانین فى کل قطاع او اضافة 3 سخانات فى کل قطاع. کانت تؤخذ القراءات من الساعة 7 صباحا کل ساعتین حتى الساعة 5 مساءا. تم تسجیل درجات الحرارة للثلاث جوانب الهرمیة للمقطر ودرجة حرارة الجو باستخدام ترمومترات حراریة مثبتة على جوانب المقطر واخر مثبت فى الهواء. تم تسجیل کمیة المیاه الناتجة عن کل جانب من جوانب المقطر على حدة. وکانت عوامل الدراسة هى :- استخدام ثلاث احجام من احواض الماء، وهى 15.5 لتر، 13 لتر، و11 لتر وبنسب ملىء مختلفة 100%، 75%، و50%. واستخدام ثلاث مسافات بین حوض الماء وبین حدود المقطر، وهى 3، 6، و9سم. وبدون استخدام سخان و استخدام سخان و اثنین و ثلاثة فى کل قطاع بقدرة 15 وات لکل سخان. وأخیرا دراسة تأثیر هذه العوامل على کفاءة المقطر الشمسى والانتاجیة وتوزیع درجات الحرارة. وتوصلت الدراسة الى النتائج الآتیة:-
عند زیادة کل من المسافة بین اطراف الأحواض وجوانب المقطر من الداخل، أحجام الماء فى الأحواض، و عدد السخانات المضافة یحدث ما یلى:
- زیادة فى نسبة فرق درجات الحرارة. اقصى قیمة کانت 52%. واصغر قیمة کانت 15%.
- زیادة فى الانتاجیة. اقصى قیمة کانت 3.3 لتر/ م². واصغر قیمة کانت 0.3 لتر/ م².
- زیادة فى الکفاءة. اقصى قیمة کانت 70%. واصغر قیمة کانت 12%.
وأقصى قیم کانت تنتج من حجم الحوض الثالث الذى کان یبعد عن 9سم عن جوانب المقطر، ومملوء 100% بالماء، ومضاف لکل قطاع 3 سخانات. أما أصغر قیم کانت تعطى من الحوض الأول الذى یبعد 3 سم عن جوانب المقطر، ومملوء 50% بالماء، وبدون اضافة سخانات.