تأثیرإستخدام التظلیل علی آداء وإنتاجیة وحدة تقطیر شمسی ذات المیل من الجانبین تحت الظروف المناخیة المصریة

نوع المستند : Original Article

المؤلف

أستاذ مساعد - قسم الهندسة الزراعیة - کلیة الزراعة - جامعة قناة السویس، مصر.

المستخلص

أجری هذا البحث بقسم الهندسة الزراعیة - کلیة الزراعة - جامعة قناة السویس – الإسماعیلیة ویهدف إلی دراسة تأثیر تظلیل الجانب الشمالی لوحدة تقطیر شمسی ذات المیل من الجانیبن علی إنتاجیة هذه الوحدة. ولهذا الغرض تم تصمیم وحدة تقطیر شمسی تتکون من حوض معدنی سمکه 1 مم وأبعاده 1.8 × 0.8 ×0.1 م طول وعرض وارتفاع علی الترتیب وتم وضعه داخل صندوق خشبی أبعاده الخارجیة 2.0×1.0× 0.12 م. لعزل جوانب الحوض تم حشو الفراغ بین جوانبه وجوانب الصندوق الخشبی والذی یبلغ سمکه 7 سم بمادة الفوم , کذلک تم وضع طبقة من الصوف الزجاجی سمکها 2 سم لعزل الحوض المعدنی من أسفل. وتتکون مساحة التکثیف فی الوحدة من سطحین مائلین , السطح الجنوبی وأبعاده 1.46 × 1.05 م , والسطح الشمالی وأبعاده 1.05 × 0.83 م وتم تغطیة السطحین بزجاج سمکه 3 مم. و تم تظلیل الجانب الشمالی من الوحدة عن طریق تغطیته بصندوق خشبی. تم قیاس الإشعاع الشمسی , درجة حرارة سطح الزجاج الداخلی والخارجی , درجة حرارة المیاه داخل الوحدة , درجة حرارة الهواء المحیط وإنتاجبة الوحدة کل ساعة أثناء فترة التشغیل من الساعة السابعة صباحاً حتی الساعة السابعة مساءً. و تم اختبار الوحدة مع نمطین للتشغیل هما:
1-     تشغیل الوحدة بدون تظلیل.
2-     تشغیل الوحدة مع تظلیل الجانب الشمالی.
 وقد أوضحت النتائج ما یلی:

أدی تظلیل الجانب الشمالی إلی زیادة إنتاجبة الوحدة بمقدار 13.79 ٪.
أقصی قیمة لمعاملات انتقال الحرارة داخل الوحدة کانت 2.2 , 7.6 , 33.3 وات/م2 مο لکل من الحمل والإشعاع والتبخیر علی الترتیب.
أقصی قیمة لمعدل الإنتقال الحراری داخل الوحدة کانت 23.3 , 70.6 , 341.5 وات/م2 لکل من الحمل والإشعاع والتبخیرعلی الترتیب.
معظم الفقد الحراری من الوحدة یتم عن طریق انتقال الحرارة بالحمل والإشعاع من الغطاء الزجاجی إلی المحیط الخارجی.

Al-Hayek I. and Badran O. (2004) "The effect of using different designs of solar stills on water distillation" Desalination, 169, 121-127
Bahadori M. M. and Edlin F. E. (1973) "Improvement of solar stills by the surface transparency of the glass" Solar energy, 14, 339–352
Boukar, M. and Harim, A. (2003) "Development and testing of vertical solar still" Desalination, 158, 158-179
Cooper, PI. (1973) "The maximum efficiency of a single effect of solar stills" Solar Energy, 15, 3, 205-217
Duffie, J. A. and Beckman, W. A. (2006) "Solar Engineering of Thermal Processes" New York, N.Y., John Wiley and Sons, USA
Dunkle, R. V. (1961) "Solar water distillation, the roof type solar still and a multi effect diffusion still, International developments in heat transfer, ASME Proceedings of International Heat Transfer" University of Colorado. 5, 895-902.
El-Bahi, A. and Inan, D. (1999) "A solar still with minimum inclination, coupled to outside condenser" Desalination, 123, 79-83
Fath, E. S. and Hosny, H. M. (2002) "Thermal performance of a single-sloped basin still with an inherent built-in additional condenser" Desalination, 142, 19-27
Fath, H. E. S. (1998) "Solar desalination: a promising alternative for water provision with free energy, simple technology and a clean environment" Desalination, 116, 45-56
Fernandez, J. and Chargoy, N (1990) "Multi-stage, indirectly heated solar still" Solar Energy, 44 (4): 215-223
Gracia-Rodriguez, L. (2004) "Desalination by wind power" Wind Engineering, 28, 453-466

Kabeel, A. E.; Omara, Z. M.; and Essa, F. A. (2014) "Enhancement of modified solar still integrated with external condenser using nano-fluids: An experimental approach" Energy Conversion and Management, 78, 493-498

Malik, M. A.; Tiwar, G. N.; Kumar, A.; and Sodha, M. S. (1982) "Solar Distillation" Pergamon press Ltd, Oxford, UK.
McAdams, W. H. (1954) "Heat Transmission" 3rd ed. McGraw-Hill Book Company, N.Y, USA
Rajaseenivasan, T.; Elango, T.and Mrugavel, K. K. (2013) Comparative study of double basin and single basin solar stills. Desalination, 309, 27-31
Taamneh, Y. and Taamneh, M. M. (2012) "Performance of pyramid-shaped solar still: Experimental study" Desalination, 291, 65–68
Tiwari, G. N. (2002) "Solar Energy, Fundamentals, Designs, Modeling and Application" CRC press, New Delhi, Narosa Publishers, pp. 279-309
Tiwari, G. N. and Tiwari, A. K. (2008) "Solar distillation practice for water desalination systems" New Delhi, Anamaya Publishers.
Tiwari, G. N.; Dimri, V.; Singh, U.; Chel, A. and Sarkar, B. (2007) "Comparative thermal performance evaluation of an active solar distillation system" International Journal of Energy Research, 31, 1465-1482
Velmurugan, V. and Srithar, K. (2007) "Solar stills integrated with a mini solar pond-analytical simulation and experimental validation" Desalination, 216, 232-241
Zeroual, M.; Bouguettaia, H; Bechki D.; Boughali, S; Bouchekima B. and Mahcene, H. (2011) "Experimental investigation on a double slope solar still with partially cooled condenser in the region of Ouargla (Algeria)" Energy Proc., 6, 736-742