تحلیل عددی دستگاه آب شیرین‌کن خورشیدی تقطیر مستقیم کوپل شده با ماژول خورشیدی نیمه‌شفاف

Abstract

انرژی الکتریکی و آب شیرین دو نیاز اساسی بشر است که این نیاز با استفاده صحیح از انرژی خورشیدی مرتفع می‌گردد. هدف از این پژوهش، تعبیه دستگاه آب شیرین‌کن کوپل شده با ماژول خورشیدی نیمه‌شفاف برای تولید الکتریسیته و آب شیرین بطور همزمان می باشد. سیستم خورشیدی کوپل شده در محیط نرم افزار ANSYS Workbench 2022 شبیه‌سازی شد. سپس برای بررسی میزان بهره‌وری، سیستم در دماهای مختلف آب شور 60، 70 و 80 و سرعت‌های متفاوت باد 1، 2، 3، 4 و 5 متر بر ثانیه شبیه‌سازی شد. همچنین ده سناریو بر حسب شدت تشعشع و دمای آب شور تعریف و شبیه‌سازی شد. نتایج نشان داد که افزایش دمای آب شور و هم‌چنین سرعت باد موجب افزایش میزان تولید آب شیرین شد که اثر دمای آب شور در مقایسه با سرعت باد از این نظر بیشتر بود. برای سرعت باد m/s 3، با افزایش دمای آب شور از 60 به 70 و از 70 به 80 بطور متوسط میزان بهره‌وری ، بترتیب %64 و 120% افزایش یافت. همچنین افزایش توان الکتریکی خروجی سیستم برای دمای آب شور 70 با افزایش سرعت باد از m/s 1 تا m/s 5، 53/10% بوده است. نتایج شبیه‌سازی در ده سناریو مختلف نشان داد که سیستم خورشیدی کوپل شده نسبت به سیستم خورشیدی مستقل در هشت مورد بهره‌وری بیشتری داشته است. با توجه به نتایج حاصل از این پژوهش پیشنهاد می‌شود که مناطق جنوبی کشور با شدت تشعشع و سرعت باد بالا برای نصب سیستم خورشیدی کوپل شده مورد توجه قرار گیرد.

Keywords

• انرژی تجدیدپذیر
• انرژی خورشیدی
• شبیه‌سازی عددی
• ماژول خورشیدی نیمه‌شفاف