بررسی اثر پارامترهای جاذب، هدایت الکتریکی و عمق آب در مخازن استحصال آب (تقطیرگر) خورشیدی به منظور آبیاری تقطیری در گلخانه

فصلنامه آب و توسعه پایدار

مقاله 9، دوره 9، شماره 4 - شماره پیاپی 26، اسفند 1401، صفحه 89-96   

نوع مقاله: فنی و ترویجی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jwsd.v9i4.2205.1141

نویسندگان

زینب حمید¹؛ سعید برومندنسب²؛ امیر سلطانی محمدی^{* 3}

¹دانشجوی کارشناسی‌ارشد آبیاری و زهکشی، دانشکده مهندسی آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز، ایران

²استاد، دانشکده مهندسی آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز، ایران

³دانشیار، دانشکده مهندسی آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز، ایران

چکیده

از روش‌های مؤثر در توسعه آب‌شیرین‌کن‌ها، استفاده از انرژی خورشیدی است که از قواعد اصلی تبخیر و تقطیر آب استفاده می‌کنند. آب‌شور وارد تشتک دستگاه می‌شود و سپس توسط تابش نور خورشید گرم و تبخیرشده، مواد اضافه و حتی برخی از میکروب‌ها، حین تبخیر از مولکول‌های آب جداشده و در تشتک باقی می‌مانند. تولید آب خالص وعدم نیاز به منابع انرژی متداول از مزایای این روش است. در این تحقیق اثر جاذب‌های پلی‌اتیلن با ضخامت یک سانتی‌متر و شیشه سیاه‌رنگ کف مخازن؛ عمق و هدایت الکتریکی آب، بر تغییرات حجم آب تقطیری ارزیابی شد. بدین منظور در مرداد ماه سال 1398در دانشکده مهندسی آب و محیط‌زیست دانشگاه شهید چمران اهواز، چهار مخزن تقطیرگر خورشیدی، در دو جهت شمالی- جنوبی و جنوبی- شمالی بر بام گلخانه آبیاری تقطیری نصب ‌شدند. آزمایش‌ها در مدت سه هفته، با چهار تیمار بررسی شدند (1- مخازن بدون جاذب پلی‌اتیلن و عمق آب در آن‌ها دو سانتی‌متر ؛ 2- مخازن با جاذب پلی‌اتیلن و عمق آب در آن‌ها دو سانتی‌متر؛ 3- مخازن حاوی جاذب پلی‌اتیلن و عمق آب در آن‌ها دو و چهار سانتی‌متر، در جهت شمالی- جنوبی؛ هر تکرار در یک هفته). هدایت الکتریکی در مخازن، 10 و 20 dS/m بود. نتایج نشان داد در مخازن جهت شمالی- جنوبی، افزایش عمق آب‌ شور از 2 به 4 سانتی‌متر، سبب افزایش میزان تولید آب تا 65% شد؛ همچنین در این جهت مخازن حاوی آب با هدایت الکتریکی بیشتر، سبب افزایش در میزان تولید آب تقطیری تا 5% شدند، در مخازن جنوبی- شمالی در هفته اول اندازه‌گیری، میزان تولید در مخزنی با هدایت الکتریکی dS/m 10(مخزن شماره دو) تا 2 لیتر بیشتر بود. درنهایت با توجه به ثابت بودن سایر عوامل دخیل، اختلاف حجم کل آب تولیدی بین دو حالت وجود و عدم وجود جاذب پلی‌اتیلن در مخازن شمالی- جنوبی، 22% به‌دست‌آمد و برای مخازن جنوبی- شمالی، این اختلاف به 84% رسید. شرایط بهینه برای تولید آب، وجود جاذب پلی اتیلن و عمق آب بیشتر بود.

کلیدواژه‌ها

آبیاری تقطیری؛ انرژی خورشیدی؛ استحصال آب؛ جاذب پلی‌اتیلن

مراجع

بهزادمهر، ا.، فرساد، س. و اکاتی، و. 1396. آب‌شیرین‌کن‌های خورشیدی. انتشارات آوای قلم. 135 صفحه.
یوسفی، ب. و برومند نسب، س. 1394. شوری‌زدایی با استفاده از سیستم آبیاری چگالشی (مطالعه موردی :مزرعه تحقیقاتی دانشگاه شهید چمران اهواز). فصلنامه علمی – پژوهشی آب و فاضلاب، 26(3): 127- 133.
Abhay P. U., Paul J., Jayaprakash R., Kumar S., and Denkenberger D. 2016. Augmentation of distillate yield in “V”-type inclined wick solar still with cotton gauze cooling under regenerative effect. Cogent Engineering, 3(1): 1202476.
Akash B. A., Mohsen M. S. and Nayfeh W. 2000. Waleed Nayfeh, Experimental study of the basin type solar still under local climate conditions. Energy Conversion and Management, 41(9): 883-890. DOI:10.1016/S0196-8904(99)00158-2.
Akash B. A., Mohsen M. S., Osta O. and Elayan Y. 1998. Experimental evaluation of a single-basin solar still using different absorbing materials. Renewable Energy, 14(1–4): 307–310. 
Al-Hinai H., Al-Nassari M.S. and Jubran B.A. 2002. Effect of Climatic, Design and Operational Parameters on the Yield of a Simple Solar Still. Energy Conversion and Management, 43(13): 1639–1650.
Hansen R. S., Narayanan C. S. and Murugavel K. K. 2015. Performance analysis on inclined solar still with different new wick materials and wire mesh. Desalination, 358: 1–8.
Rosegrant M.W., CAI X. and Cline S.A. 2002. World water and food to 2025: Dealing with scarcity. International Food policy Research Institute (IFPRI). Washington, DC, USA. ISSN Number: 0896296466.
Tiwari A.K. and Tiwari G.N. 2006. Effect of water depths on heat and mass transfer in a passive solar still: in summer climatic Condition, Desalination, 195(1-3): 78-94.