مدل‌سازي يك آب‌شيرين‌كن خورشيدي مجهز به مواد تغييرفازدهنده به روش رطوبت‌زني و رطوبت-زدايي هوا

Modeling of Solar Desalination Equipped with Phase Change Materials by Air Humidification and Dehumidification Technique

روش رطوبت زني-رطوبت زدايي هوا گزينه مناسبي براي توليد غير متمركز آب شيرين است. نقطه ضعف اصلي اين سيستم ها وابستگي آن به نور مستقيم خورشيد است. براي حل اين مشكل، استفاده از روش ذخيره انرژي گرمايي خورشيد در روز و استفاده از اين انرژي در طول شب مي تواند گزينه بسيار مناسبي باشد كه با استفاده از مواد تغيير فاز دهنده قابل تحقق است. در كار حاضر با مجهز كردن كلكتور خورشيدي مجهز شده با ماده تغيير فاز دهنده از دو نوع مختلف پارافين واكس امكان ادامه كار آب شيرينكن در ساعات بعد از غروب خورشيد نيز فراهم گرديده است. براي حل معادالت حاكم بر اجزاي سيستم آب شيرين كن از نرم افزار متلب استفاده شده است. طبق نتايج به دست آمده دماي آب خروجي از كلكتور خورشيدي نقش قابل توجهي در ميزان آب شيرين توليد شده دارد و همچنين نتايج مؤيد آن است كه استفاده از ماده تغيير فاز دهنده بيش از 9% افزايش توليد آب شيرين را در پي دارد. نتيجه ديگر نشان مي دهد كه سرعت فرايند ذوب به مقدار قابل ملاحظه اي بيشتر از سرعت فرآيند انجماد است.

The air humidification-dehumidification method is a good option for decentralized freshwater production because of no need for high temperature operation. The main disadvantage of these systems is their dependence on direct sunlight. to solve this problem, using the sun's thermal energy storage during the day and using this energy during the night can be a very good option that can be achieved using phase change materials. In the present work, it is also possible to continue the desalination process after sunset, by equipping the solar collector with phase change material from two different types of paraffin wax. MATLAB software has been used to solve the equations governing the components of the desalination system. According to the results, the temperature of the output water from the solar collector plays a significant role in the amount of fresh water produced. The results also confirm that the use of phase change material leads to more than 9% increase in fresh water production. Another important result is that in the phase change materials the melting process speed is substantially higher than the freezing process speed.