SlideShare a Scribd company logo
Research Article
Vol. 14, No. 2, 2024, p. 177-195
Evaluation of the Energy Efficiency of a Solar Parabolic Collector Equipped
with Phase Change Materials inside the Receiver Tube of a Desalination System
J. Seifi Laleh1, H. Samimi Akhijahani 2*, P. Salami 2
1- Graduate Student of Renewable Energies, Department of Biosystem Engineering, Faculty of Agriculture, University
of Kurdistan, Sanandaj, Iran
2- Assistant Professor, Department of Biosystem Engineering, Faculty of Agriculture, University of Kurdistan,
Sanandaj, Iran
(*- Corresponding Author Email: h.samimi@uok.ac.ir)
How to cite this article:
Seifi Laleh, J., Samimi Akhijahani, H., & Salami, P. (2024). Evaluation of the Energy
Efficiency of a Solar Parabolic Collector Equipped with Phase Change Materials inside the
Receiver Tube of a Desalination System. Journal of Agricultural Machinery, 14(2), 177-
195. (in Persian with English abstract). https://doi.org/10.22067/jam.2023.80081.1138
Received: 17 December 2022
Revised: 28 January 2023
Accepted: 20 February 2023
Available Online: 25 February 2023
Introduction 1
With increasing the world's population, the demand for supply water resources is also increasing.
Nevertheless, climate change has severely impacted the accessibility of fresh water resources. Consequently,
researchers have been focusing on producing drinkable water from seas and oceans. Iran, with its significant
levels of solar radiation and access to open water from the north and south, is an ideal country for fresh water
production. Using solar water desalination systems is a reliable and cost-effective solution for producing
drinking water from salt water sources. The purpose of this research is to enhance the performance of the solar
water desalination system by using the latent heat storage system and a solar tracking system. In this
experimental setup for fresh water production, water was used as the working fluid, while a parabolic collector
functioned as the source of thermal energy.
Materials and Methods
The solar water desalination system was designed and built on a laboratory scale at the University of
Kurdistan, and then the necessary experiments were carried out. The flowing fluid (water) inside the spiral tube
in the tank is pumped into the absorber tube of the parabolic collector. Inside the receiver tube, there is a spiral
copper tube with a 7 cm pitch, which contains paraffin. The parabolic mirror reflects the sunlight onto the
receiver tube, causing the working fluid, water, to heat up. The cooling process is achieved using a specific
source located in the upper section of the distillation tank. In this case, the steam droplets in the tank hit the
bottom surface of this cooling tank, which has the shape of an inverted funnel, leading to condensation. The
study was conducted over four consecutive days, from 10:00 to 14:00, under identical conditions from August
24th to August 27th, 2022. It took place at the Renewable Energy Laboratory, University of Kurdistan in
Sanandaj, Iran, and was conducted for three different volume flow rates of fluid: 1.9, 3.1, and 4.2 l.min-1
with
phase change materials (PCM) and 4.2 l.min-1
without phase change materials (WOPCM); the pump’s maximum
flow rate was 4.2 l.min-1
. Variations of outlet temperature, thermal efficiency, desalination efficiency, and
produced water were investigated under different conditions.
Results and Discussion
The results reveal that by decreasing the pitch of the spiral tube, there is an increase in the amount of heat
captured, due to the increase in the Nusselt number. At the beginning of data collection, a significant amount of
the energy that enters the receiver tube is absorbed by both the phase change material and the spiral tube inside
the receiver and as a result, the initial air temperature is lowered. The highest temperature of salt water occurs
©2023 The author(s). This is an open access article distributed under Creative Commons
Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0).
https://doi.org/10.22067/jam.2023.80081.1138
Journal of Agricultural Machinery
Homepage: https://jame.um.ac.ir
178
‫ماشين‬ ‫نشریه‬
‫جلد‬ ،‫کشاورزي‬ ‫هاي‬
14
‫شماره‬ ،
2
،
‫تابستان‬
1403
when the fluid is flowing at a rate of 4.2 l.min-1
, while the lowest temperature is observed at a flow rate of 1.9
l.min-1
. With a flow rate of 4.2 l.min-1
, the absorbent tube rapidly transfers the absorbed heat to the salt water
chamber through the fluid. The input energy to the tank has increased from 1.53 to 2.83, 1.14 to 2.18, and 0.73 to
1.48 MJ for fluid flow rates of 4.2, 3.1, and 1.9 l.min-1
, respectively. At a flow rate of 4.2 l.min-1
, the thermal
efficiency of the system without phase change materials (3.51%) is lower compared to the case with phase
change materials (5.02%). Moreover, using a solar tracking mechanism increased the thermal efficiency of the
collector by 9.86% compared to the system using a photocell sensor. Based on the water quality values, it can be
stated that the level of dissolved solids in the water sample has been significantly decreased. This indicates that
the water can be used for drinking.
Conclusion
In this research, the process of thermal changes in a solar water desalination system using PCM was
investigated. The obtained results demonstrate that the use of PCM improved the thermal efficiency of the
collector and the water obtained from the current system is safe for consumption. Furthermore, by implementing
a solar panel tracking system, the efficiency of the solar collector is improved.
Keywords: Drinking water, Solar collector, Solar tracker, Thermal efficiency, Water quality
Symbols and abbreviations
𝐴𝑐
‫کلکتور‬ ‫سطح‬
Collector area
m2
𝑄̇𝑐𝑜𝑣𝑒
‫انتقال‬ ‫انرژی‬ ‫نرخ‬
‫همرفت‬ ‫اثر‬ ‫در‬ ‫یافته‬
Convected heat flux
J.s-1
𝑐𝑝
‫ویژه‬ ‫گرمای‬ ‫ظرفیت‬
Specific heat capacity
kJ.kg-1
.°
C-1
𝑄̇𝑢
‫حرارتی‬ ‫انرژی‬ ‫نرخ‬
‫دریافتی‬
Received useful energy
J.s-1
D
‫لوله‬ ‫قطر‬
Tube diameter
m Pr
‫پرانتل‬ ‫عدد‬
Prandtl number
-
𝐸𝑒𝑙𝑐
‫الکتریکی‬ ‫انرژی‬
Electrical energy
J Re
‫رینولدز‬ ‫عدد‬
Reynolds number
-
𝐹𝑅
‫حرارت‬ ‫اتالف‬ ‫پارامتر‬
Heat loss coefficient
- 𝑇𝑖
‫ورودی‬ ‫دمای‬
In temperature
tlet
o
C
ℎ𝑐
‫همرفت‬ ‫حرارت‬ ‫انتقال‬ ‫ضریب‬
Convective heat transfer coefficient
W.m-2
.°
C-1 𝑇𝑂
‫خروجی‬ ‫دمای‬
Outlet temperature
o
C
hfg
‫آب‬ ‫تبخیر‬ ‫نهان‬ ‫گرمای‬
Latent heat of water evaporation
kJ.kg-1
tc
‫دیواره‬ ‫ضخامت‬
Wall thickness
m
𝐼𝑜
‫تابش‬ ‫شدت‬
‫خورشیدی‬
Solar radiation
W.m-2
𝑈𝐿
‫کلی‬ ‫حرارت‬ ‫اتالف‬ ‫ضریب‬
Total heat loss coefficient
W.m-2
.°
C-1
𝑘𝑤
‫حرارت‬ ‫انتقال‬ ‫ضریب‬
Conductive heat transfer coefficent
kg.s-1
V
‫سیال‬ ‫حجم‬
Fluid volume
m3
mw,ev
‫تبخیری‬ ‫آب‬ ‫جرم‬
Evaporated water mass
kg α
‫جذب‬ ‫ضریب‬
Absorption factor
-
𝑚
̇
‫کاری‬ ‫سیال‬ ‫جرم‬
Working fluid mass
- η
‫جمع‬ ‫گرمایی‬ ‫بازده‬
‫کننده‬
Collector thermal efficiency
-
Nu
‫ناسلت‬ ‫عدد‬
Nusselt number
J 𝜂𝑑𝑒𝑠
‫آب‬ ‫تبخیر‬ ‫بازده‬
Evaporation efficiency
-
Qw
‫تبخیر‬ ‫نیازبرای‬ ‫مورد‬ ‫انرژی‬
Required thermal energy for evaporation
J μ
‫سیال‬ ‫ویسکوزیته‬
Fluid viscosity
m2
.s-1
Qm
‫آب‬ ‫تبخیر‬ ‫برای‬ ‫نیاز‬ ‫مورد‬ ‫انرژی‬ ‫مجموع‬
Total required energy for evaporation
J.s-1
ρ
‫جرمی‬ ‫دانسیته‬
Mass density
kg.m3
𝑄̇𝑓
‫جمع‬ ‫از‬ ‫انتقالی‬ ‫گرمای‬
‫سیال‬ ‫به‬ ‫کننده‬
Transferred heat to working fluid
J.s-1
τ
‫انتشار‬ ‫ضریب‬
Emission factor
-
𝑄̇𝑐𝑜𝑛𝑑
‫انتقال‬ ‫انرژی‬ ‫نرخ‬
‫هدایتی‬ ‫یافته‬
Conducted energy flux
J.s-1
،‫همکاران‬ ‫و‬ ‫الله‬ ‫سيفی‬
‫ارز‬
‫ی‬
‫اب‬
‫ی‬
‫انرژ‬ ‫بازده‬
‫ي‬
‫جمع‬
‫سهمو‬ ‫کننده‬
‫ي‬
‫تغ‬ ‫مواد‬ ‫به‬ ‫مجهز‬
‫يي‬
‫رفازدهنده‬
...
179
‫پژوهشی‬ ‫مقاله‬
‫جلد‬
14
‫شماره‬ ،
2
،
‫تابستان‬
1403
‫ص‬ ،
195
-
177
‫جمع‬ ‫انرژی‬ ‫بازده‬ ‫ارزیابی‬
‫دریافت‬ ‫لوله‬ ‫درون‬ ‫تغییرفازدهنده‬ ‫مواد‬ ‫به‬ ‫مجهز‬ ‫سهموی‬ ‫کننده‬
‫در‬ ‫کننده‬
‫آب‬ ‫یک‬
‫شیرین‬
‫خورشیدی‬ ‫کن‬
‫الله‬ ‫سیفی‬ ‫ژینا‬
1
‫اخیجهانی‬ ‫صمیمی‬ ‫هادی‬ ،
2
*
‫سالمی‬ ‫پیمان‬ ،
2
:‫دریافت‬ ‫تاریخ‬
26
/
09
/
1401
:‫پذیرش‬ ‫تاریخ‬
01
/
12
/
1401
‫چکیده‬
‫سامانه‬ ‫از‬ ‫استفاده‬
‫آب‬ ‫های‬
‫شیرین‬
.‫است‬ ‫شور‬ ‫آب‬ ‫منابع‬ ‫از‬ ‫شرب‬ ‫آب‬ ‫تولید‬ ‫برای‬ ‫اقتصادی‬ ‫صرفه‬ ‫با‬ ،‫مناسب‬ ‫راهکار‬ ‫یک‬ ‫خورشیدی‬ ‫کن‬
‫دام‬
‫د‬‫انج‬ ‫از‬ ‫ددف‬
‫د‬‫ه‬
‫این‬
‫تحقیق‬
‫عملکرد‬ ‫افزایش‬
‫آب‬
‫شیرین‬
‫خورشیدی‬ ‫کن‬
‫ب‬
‫ا‬
‫از‬ ‫استفاده‬
‫سامانه‬
‫ذخیره‬
‫نهان‬ ‫گرمای‬ ‫ساز‬
‫انرژی‬
‫پنلی‬ ‫ردیاب‬ ‫سامانه‬ ‫و‬ ‫خورشیدی‬
.‫است‬
‫ت‬ ‫با‬
‫به‬ ‫وجه‬
‫این‬
‫جمع‬ ‫از‬ ‫حرارتی‬ ‫هدررفت‬ ‫خورشیدی‬ ‫تابش‬ ‫شدت‬ ‫نوسانات‬ ‫دلیل‬ ‫به‬ ‫که‬
‫می‬ ‫افزایش‬ ‫خورشیدی‬ ‫کننده‬
‫از‬ ‫استفاده‬ ،‫یابد‬
‫تغ‬ ‫مواد‬
‫ییر‬
‫فازدهنده‬
‫راه‬
‫دبی‬
‫د‬‫مناس‬ ‫دل‬
‫د‬‫ح‬
‫برای‬
‫ذخ‬
‫ی‬
‫ره‬
‫ساز‬
‫تغی‬ ‫ماده‬ ‫منظور‬ ‫این‬ ‫به‬ .‫است‬ ‫خورشیدی‬ ‫تابش‬ ‫شدت‬ ‫نبود‬ ‫یا‬ ‫و‬ ‫کاهش‬ ‫زمان‬ ‫در‬ ‫نمودن‬ ‫آزاد‬ ‫و‬ ‫اوج‬ ‫ساعات‬ ‫در‬ ‫انرژی‬ ‫ی‬
‫به‬ ‫یرفازدهنده‬
‫دورت‬
‫د‬‫ص‬
‫لوله‬
‫مارپیچ‬ ‫ی‬
6
‫میلی‬
‫گام‬ ‫با‬ ‫متری‬
7
‫سانتی‬
‫متر‬
‫کانون‬ ‫لوله‬ ‫درون‬
‫ی‬
‫داری‬
‫د‬‫ک‬ ‫دیال‬
‫د‬‫س‬ ‫برای‬ ‫جریان‬ ‫دبی‬ ‫سه‬ ‫حرارتی‬ ‫عملکرد‬ ‫ارزیابی‬ ‫جهت‬ .‫گرفت‬ ‫قرار‬
9
/
1
،
1
/
3
‫و‬
2
/
4
‫داعت‬
‫د‬‫س‬ ‫از‬ ‫متوالی‬ ‫روز‬ ‫چهار‬ ‫در‬ ‫تغییرفازدهنده‬ ‫مواد‬ ‫بدون‬ ‫حالت‬ ‫و‬ )‫تغییرفازدهنده‬ ‫مواد‬ ‫(با‬ ‫دقیقه‬ ‫بر‬ ‫لیتر‬
10:00
‫دا‬
‫د‬‫ت‬
14:00
‫دای‬
‫د‬‫نت‬ .‫دد‬
‫د‬‫ش‬ ‫ده‬
‫د‬‫گرفت‬ ‫در‬
‫د‬‫نظ‬ ‫در‬
‫بررسی‬
‫آب‬ ‫سامانه‬ ‫که‬ ‫داد‬ ‫نشان‬ ‫ها‬
‫شیرین‬
‫دبی‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫حرارتی‬ ‫راندمان‬ ‫بیشترین‬ ‫تغییرفازدهنده‬ ‫مواد‬ ‫به‬ ‫مجهز‬ ‫خورشیدی‬ ‫کن‬
2
/
4
‫با‬ ‫آن‬ ‫کمترین‬ ‫و‬ ‫دقیقه‬ ‫بر‬ ‫لیتر‬
‫دبی‬
9
/
1
‫ب‬ ‫تغییرفازدهنده‬ ‫مواد‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫داد‬ ‫نشان‬ ‫نتای‬ .‫است‬ ‫بوده‬ ‫دقیقه‬ ‫بر‬ ‫لیتر‬
‫میزان‬ ‫به‬ ‫حرارتی‬ ‫راندمان‬ ‫بهبود‬ ‫اعث‬
05
/
3
‫می‬ ‫درصد‬
‫دیرین‬
‫د‬‫ش‬ ‫آب‬ .‫دردد‬
‫د‬‫گ‬
‫زمان‬ ‫مدت‬ ‫در‬ ‫تولیدی‬
4
،‫ساعت‬
722
/
0
‫به‬ ‫و‬ ‫بود‬ ‫ساعت‬ ‫چهار‬ ‫در‬ ‫مترمربع‬ ‫بر‬ ‫لیتر‬
‫قابل‬ ‫طور‬
‫مالحظه‬
.‫بود‬ ‫شده‬ ‫شرب‬ ‫آب‬ ‫در‬ ‫موجود‬ ‫سختی‬ ‫کاهش‬ ‫باعث‬ ‫ای‬
‫واژه‬
:‫کلیدی‬ ‫های‬
‫بهره‬ ،‫شرب‬ ‫آب‬
‫جمع‬ ،‫حرارتی‬ ‫وری‬
‫رد‬ ،‫خورشیدی‬ ‫کننده‬
‫آب‬ ‫کیفیت‬ ،‫خورشیدی‬ ‫یاب‬
‫مقدمه‬
1
‫یکی‬
‫نوشیدنی‬ ‫از‬
‫و‬ ‫حیدات‬ ‫ادامده‬ ‫برای‬ ،‫آن‬ ‫روزانه‬ ‫مصرف‬ ‫که‬ ‫های‬
‫زیدادی‬ ‫اهمیدت‬ ‫از‬ ‫زندده‬ ‫موجدودات‬ ‫تمدام‬ ‫همچندین‬ ‫و‬ ‫انسان‬ ‫سالمتی‬
‫می‬ ‫دوردار‬
‫د‬‫برخ‬
‫و‬ ‫ددن‬
‫د‬‫ش‬ ‫دنصتی‬
‫د‬‫ص‬ ‫و‬ ‫دت‬
‫د‬‫جمصی‬ ‫دزایش‬
‫د‬‫اف‬ .‫دت‬
‫د‬‫اس‬ ‫آب‬ ،‫دد‬
‫د‬‫باش‬
،‫ی‬ ‫خدان‬ ‫و‬ ‫کشداورزی‬ ‫نظیدر‬ ‫مختلفی‬ ‫کاربردهای‬ ‫برای‬ ‫تقاضا‬ ‫همچنین‬
‫آب‬ ‫تولید‬ ‫به‬ ‫منجر‬
‫مص‬ .‫است‬ ‫شده‬ ‫زیاد‬ ‫شیرین‬
‫مصیارهای‬ ‫از‬ ‫یکی‬ ‫آب‬ ‫رف‬
‫انسان‬ ‫تمدن‬ ‫ارزیابی‬ ‫اصلی‬
( ‫اسدت‬ ‫هدا‬
Panchal, Patel, Elkelawy,
& Bastawissi, 2019
‫آب‬ ‫دد‬
‫د‬‫تولی‬ ‫درای‬
‫د‬‫ب‬ .)
،‫دین‬
‫د‬‫زم‬ ‫دره‬
‫د‬‫ک‬ ‫در‬ ‫دیرین‬
‫د‬‫ش‬
‫می‬
‫به‬ ‫توان‬
‫دریاچه‬ ‫از‬ ‫مستقیم‬ ‫طور‬
‫یخچدال‬ ‫و‬ ‫رودخانه‬ ،‫ها‬
‫طبیصدی‬ ‫هدای‬
.‫گرفت‬ ‫بهره‬
‫قدرار‬ ‫دسدترا‬ ‫در‬ ‫انددر‬ ‫مقددار‬ ‫بده‬ ‫زیرزمینی‬ ‫آب‬ ‫اگرچه‬
1
-
‫دانش‬
‫انرژی‬ ‫ارشد‬ ‫کارشناسی‬ ‫آموخته‬
،‫تجدیدپذیر‬ ‫های‬
‫بیوسیسدتم‬ ‫مهندسی‬ ‫گروه‬
،
‫کشاورز‬ ‫دانشکده‬
‫ی‬
،
‫ایران‬ ،‫سنندج‬ ،‫کردستان‬ ‫اه‬ ‫دانش‬
2
-
‫استادیار‬
،
‫بیوسیسدتم‬ ‫مهندسدی‬ ‫گروه‬
‫کشداورز‬ ‫دانشدکده‬ ،
‫ی‬
،
،‫کردسدتان‬ ‫اه‬ ‫دانشد‬
‫ایران‬ ،‫سنندج‬
*(
-
:‫مسئول‬ ‫نویسنده‬
Email: h.samimi@uok.ac.ir
)
https://doi.org/10.22067/jam.2023.80081.1138
‫تصدفیه‬ ‫استفاده‬ ‫از‬ ‫پیش‬ ‫بایستی‬ ‫نیز‬ ‫اندر‬ ‫مقدار‬ ‫همین‬ ‫اما‬ ،‫است‬ ‫گرفته‬
‫اقیانوا‬ ‫و‬ ‫دریاها‬ ‫ر‬ ‫دی‬ ‫طرف‬ ‫از‬ .‫شود‬
‫آب‬ ‫حاوی‬ ‫ها‬
‫ایدن‬ ‫از‬ ‫و‬ ‫بدوده‬ ‫شور‬
‫دل‬
‫د‬‫دلی‬ ‫ده‬
‫د‬‫ب‬ ‫و‬ ‫ی‬ ‫دان‬
‫د‬‫خ‬ ‫دارف‬
‫د‬‫مص‬ ‫درای‬
‫د‬‫ب‬ ‫دتفاده‬
‫د‬‫اس‬ ‫دل‬
‫د‬‫قاب‬ ‫دان‬
‫د‬‫آن‬ ‫آب‬ ‫دت‬
‫د‬‫جه‬
‫خورنده‬
‫مصد‬ ‫بدرای‬ ‫اسدتفاده‬ ‫قابدل‬ ‫بودن‬
‫افدزایش‬ .‫نیسدت‬ ‫صدنصتی‬ ‫ارف‬
‫به‬ ‫را‬ ‫جامصه‬ ،‫آشامیدن‬ ‫قابل‬ ‫طبیصی‬ ‫آب‬ ‫منابع‬ ‫شوری‬ ‫و‬ ‫جهانی‬ ‫گرمایش‬
‫روش‬ ‫کشف‬ ‫سمت‬
‫آب‬ ‫مندابع‬ ‫از‬ ‫مناسدب‬ ‫استفاده‬ ‫برای‬ ‫هوشمندانه‬ ‫های‬
‫می‬ ‫سوق‬
.‫دهد‬
‫انرژی‬ ‫منابع‬ ‫از‬ ‫یکی‬ ‫خورشیدی‬ ‫انرژی‬
‫تجدیدپدذیر‬ ‫هدای‬
‫سدوخت‬ ‫کمبدود‬ ‫بده‬ ‫توجده‬ ‫بدا‬ ‫آن‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫که‬ ‫است‬
‫و‬ ‫فسدیلی‬ ‫هدای‬
‫ت‬
‫آلودگی‬ ‫کاستن‬ ‫برای‬ ‫جهانی‬ ‫قاضای‬
‫زیست‬ ‫های‬
‫یافته‬ ‫افزایش‬ ‫محیطی‬
.‫است‬
‫دهه‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫مهمی‬ ‫موضوعات‬ ‫از‬ ‫یکی‬
‫قدرار‬ ‫توجده‬ ‫مدورد‬ ‫اخیر‬ ‫های‬
‫نحوه‬ ‫و‬ ‫انرژی‬ ‫بحث‬ ،‫است‬ ‫گرفته‬
‫در‬ ‫مختلف‬ ‫مصارف‬ ‫برای‬ ‫آن‬ ‫تأمین‬ ‫ی‬
،‫جمصیدت‬ ‫ندرخ‬ ‫افدزایش‬ ‫تدداوم‬ ‫بده‬ ‫توجده‬ ‫با‬ .‫است‬ ‫کشاورزی‬ ‫و‬ ‫صنصت‬
‫سوخ‬ ‫اتمام‬ ،‫آب‬ ‫مصرف‬ ‫افزایش‬
‫ت‬
‫هدم‬ ‫و‬ ‫فسدیلی‬ ‫هدای‬
‫افدزایش‬ ‫چندین‬
‫زیست‬ ‫مشکالت‬
‫سوخت‬ ‫نوع‬ ‫این‬ ‫مصرف‬ ‫از‬ ‫ناشی‬ ‫محیطی‬
‫(افدزایش‬ ‫ها‬
‫میزان‬ ‫به‬ ‫آلودگی‬
ppm
8
‫بده‬ ‫و‬ ‫سال‬ ‫در‬
‫گرمدایش‬ ‫پدیدده‬ ‫آمددن‬ ‫وجود‬
‫ماشين‬ ‫نشریه‬
‫کشاورزي‬ ‫هاي‬
https://jame.um.ac.ir
180
‫ماشين‬ ‫نشریه‬
‫جلد‬ ،‫کشاورزي‬ ‫هاي‬
14
‫شماره‬ ،
2
،
‫تابستان‬
1403
‫می‬ ‫صرف‬ ‫شیرین‬ ‫آب‬ ‫تولید‬ ‫برای‬ ‫که‬ )‫جهانی‬
‫به‬ ‫را‬ ‫اخیر‬ ‫تحقیقات‬ ،‫شود‬
‫اندرژی‬ ‫منابع‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫سمت‬
.‫اسدت‬ ‫داده‬ ‫سدوق‬ ‫تجدیدپدذیر‬ ‫هدای‬
‫در‬
‫دهه‬
‫انرژی‬ ‫اخیر‬ ‫های‬
‫بین‬ ‫در‬ ‫جذاب‬ ‫موضوعات‬ ‫از‬ ‫یکی‬ ‫تجدیدپذیر‬ ‫های‬
‫زمینده‬ ‫در‬ ‫استفاده‬ ‫برای‬ ‫انرژی‬ ‫حوزه‬ ‫محققان‬
‫محسدوب‬ ‫مختلدف‬ ‫هدای‬
‫می‬
‫با‬ ‫خورشیدی‬ ‫انرژی‬ ،‫پایدار‬ ‫فراوانی‬ ‫و‬ ‫بودن‬ ‫دسترا‬ ‫در‬ ‫نظر‬ ‫از‬ .‫شود‬
‫ارزش‬
( ‫اسددت‬ ‫تجدیدپددذیر‬ ‫انددرژی‬ ‫منبددع‬ ‫تددرین‬
Abu-Arabi, Al-
harahsheh, Mousa, & Alzghoul, 2018
.)
‫بین‬ ‫استانداردهای‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬
‫ین‬ ‫میدان‬ ‫کده‬ ‫منداطقی‬ ‫بدرای‬ ‫المللی‬
‫از‬ ‫باالتر‬ ‫روز‬ ‫در‬ ،‫خورشید‬ ‫تابشی‬ ‫انرژی‬
5
/
3
‫می‬ ‫ساعت‬ ‫کیلووات‬
،‫باشدد‬
‫سامانه‬ ‫از‬ ‫استفاده‬
‫جملده‬ ‫از‬ ‫خورشدیدی‬ ‫اندرژی‬ ‫مهار‬ ‫برای‬ ‫مختلف‬ ‫های‬
‫جمع‬
‫آب‬ ‫در‬
‫د‬‫نظی‬ ‫دارفی‬
‫د‬‫مص‬ ‫درای‬
‫د‬‫ب‬ ‫دیدی‬
‫د‬‫خورش‬ ‫دده‬
‫د‬‫کنن‬
‫دیرین‬
‫د‬‫ش‬
‫دن‬
‫د‬‫ک‬
‫دای‬
‫د‬‫ه‬
( ‫داشدت‬ ‫خواهدد‬ ‫اقتصدادی‬ ‫صدرفه‬ ‫خورشدیدی‬
Kalogirou et al.,
2005
‫تابشی‬ ‫انرژی‬ ‫ین‬ ‫میان‬ ‫با‬ ‫ایران‬ .)
5
/
4
‫و‬ ‫روز‬ ‫در‬ ‫سداعت‬ ‫کیلووات‬
3200
( ‫سدال‬ ‫بر‬ ‫ساعت‬
Edalati, Ameri, & Iranmanesh, 2015
)
‫از‬ ‫یکی‬
‫بهره‬ ‫برای‬ ‫مناطق‬ ‫مستصدترین‬
‫مانندد‬ ‫خورشدیدی‬ ‫تابش‬ ‫از‬ ‫وری‬
‫آب‬
‫شیرین‬
‫کن‬
‫این‬ ‫بده‬ ‫توجه‬ ‫با‬ .‫است‬ ‫خورشیدی‬ ‫های‬
‫شددت‬ ‫میدزان‬ ‫کده‬
‫اندرژی‬ ‫از‬ ‫اسدت‬ ‫الزم‬ ‫و‬ ‫بوده‬ ‫متغیر‬ ‫روز‬ ‫ساعات‬ ‫طول‬ ‫در‬ ‫خورشید‬ ‫تابش‬
‫جمع‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫خورشیدی‬
‫می‬ ‫کننده‬
‫اسدتفاده‬ ،‫نمود‬ ‫حداکثری‬ ‫استفاده‬ ،‫رسد‬
‫سامانه‬ ‫از‬
‫ذخیره‬ ‫نظیر‬ ‫هایی‬
‫تغییرفازدهنده‬ ‫مواد‬ ‫و‬ ‫حرارتی‬ ‫انرژی‬ ‫سازهای‬
‫می‬
‫مواد‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ .‫گردد‬ ‫سامانه‬ ‫حرارتی‬ ‫بازده‬ ‫افزایش‬ ‫به‬ ‫منجر‬ ‫تواند‬
‫ذخیدره‬ ‫عمدل‬ ،‫تدابش‬ ‫اوج‬ ‫سداعات‬ ‫در‬ ‫تغییرفازدهنده‬
‫به‬ ‫سدازی‬
‫صدورت‬
‫مواقصی‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫انجام‬ ‫نهان‬ ‫گرمای‬
‫پیددا‬ ‫افدت‬ ‫خورشدیدی‬ ‫تدابش‬ ‫که‬
‫مددی‬
‫ذ‬ ‫انددرژی‬ ،‫ندددارد‬ ‫دود‬‫د‬‫وج‬ ‫دا‬‫د‬‫ی‬ ‫و‬ ‫دد‬‫د‬‫کن‬
‫خیره‬
‫مددواد‬ ‫و‬ ‫سددیال‬ ‫در‬ ‫شددده‬
‫ذخیدره‬ ‫در‬ .‫گیدرد‬ ‫قدرار‬ ‫اسدتفاده‬ ‫مورد‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫آزاد‬ ‫تغییرفازدهنده‬
‫سدازی‬
‫دمدای‬ ‫در‬ ‫حدرارت‬ ‫آزادسدازی‬ ‫یدا‬ ‫جذب‬ ،‫نهان‬ ‫گرمای‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫انرژی‬
‫می‬ ‫صورت‬ ‫مواد‬ ‫فاز‬ ‫تغییر‬
‫ذخیره‬ .‫پذیرد‬
‫از‬ ‫اسدت‬ ‫عبارت‬ ‫نهان‬ ‫گرمای‬ ‫ی‬
‫ماده‬ ‫یک‬ ‫که‬ ‫امی‬ ‫هن‬ ‫حرارت‬ ‫کردن‬ ‫آزاد‬ ‫و‬ ‫جذب‬
‫ذخیره‬ ‫ی‬
‫کنن‬
‫یک‬ ‫از‬ ‫ده‬
‫مدی‬ ‫حالدت‬ ‫تغییدر‬ ‫ثابدت‬ ‫تقریبدا‬ ‫دمدای‬ ‫در‬ ‫در‬ ‫دی‬ ‫فداز‬ ‫به‬ ‫فاز‬
‫در‬ .‫دهدد‬
‫ذخیره‬
‫به‬ ‫سازی‬
‫اسدتفاده‬ ‫تغییرفازدهندده‬ ‫مدواد‬ ‫از‬ ،‫نهدان‬ ‫گرمای‬ ‫صورت‬
‫می‬
‫بررسی‬ ‫با‬ .‫شود‬
‫انجام‬ ‫های‬
‫به‬ ‫اندرژی‬ ‫ذخیدره‬ ،‫گرفته‬
‫گرمدای‬ ‫صدورت‬
‫ذخیدددره‬ ‫روش‬ ‫کارآمددددترین‬ ،‫نهدددان‬
‫اسدددت‬ ‫گرمدددایی‬ ‫اندددرژی‬ ‫ی‬
(
Pielichowska & Pielichowski, 2014
‫مقدار‬ ‫تاثیر‬ ‫پژوهشی‬ ‫در‬ .)
‫تغییرفازدهنده‬ ‫مواد‬ ‫ضخامت‬ ‫و‬ ‫شدن‬ ‫ذوب‬
1
1
(
PCM
)
‫پراکندگی‬ ‫روی‬ ‫بر‬
‫ذوب‬ ‫زمدان‬ ‫داد‬ ‫نشدان‬ ‫نتای‬ .‫شد‬ ‫بررسی‬ ‫تغییرفازدهنده‬ ‫مواد‬ ‫در‬ ‫دمایی‬
‫به‬ ‫شدن‬
‫مقدار‬ ‫با‬ ‫خطی‬ ‫صورت‬
PCM
‫ضدخامت‬ ‫کاهش‬ ‫با‬ ‫و‬ ‫کرده‬ ‫تغییر‬
PCM
‫مددی‬ ‫افددزایش‬ ‫سددامانه‬ ‫عملکددرد‬
( ‫یابددد‬
Rostamizadeh,
Khanlarkhani, & Sadrameli, 2012
)
.
‫در‬ ‫تغییرفازدهندده‬ ‫مدواد‬ ‫از‬
‫جمع‬
‫کننده‬
‫خشک‬ ‫برای‬ ‫آن‬ ‫طریق‬ ‫از‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫استفاده‬ ‫نیز‬ ‫خورشیدی‬ ‫های‬
‫آب‬ ‫یا‬ ‫و‬ ‫محصول‬ ‫کردن‬
‫شیرین‬
‫می‬ ‫استفاده‬ ‫کن‬
‫جمع‬ ‫در‬ .‫شدود‬
‫کنندده‬
‫هدا‬
1- Phase change materials
PCM
‫به‬
‫ده‬
‫د‬‫الی‬ ‫دورت‬
‫د‬‫ص‬
‫ده‬
‫د‬‫ورق‬ ،‫ای‬
‫دتوانه‬
‫د‬‫اس‬ ،‫ای‬
‫دتفاده‬
‫د‬‫اس‬ ‫دروی‬
‫د‬‫ک‬ ‫دا‬
‫د‬‫ب‬ ‫ای‬
‫می‬
‫دی‬
‫د‬‫م‬ ‫دث‬
‫د‬‫باع‬ ‫دان‬
‫د‬‫نه‬ ‫دای‬
‫د‬‫گرم‬ ‫ددام‬
‫د‬‫هرک‬ ‫در‬ ‫ده‬
‫د‬‫ک‬ ،‫دردد‬
‫د‬‫گ‬
‫دوع‬
‫د‬‫مجم‬ ‫دود‬
‫د‬‫ش‬
‫انرژی‬
‫شدبیه‬ ‫کار‬ ‫یک‬ .‫یابد‬ ‫بهبود‬ ‫گیری‬
‫رایانده‬ ‫سدازی‬
‫از‬ ‫اسدتفاده‬ ‫بدا‬ ‫ای‬
‫نرم‬
‫جمع‬ ‫روی‬ ‫بر‬ ‫تونس‬ ‫کشور‬ ‫در‬ ‫فلوئنت‬ ‫افزار‬
‫شد‬ ‫انجام‬ ‫سهموی‬ ‫کننده‬
‫به‬ ‫افزایش‬ ‫جهت‬ ‫آن‬ ‫طی‬ ‫که‬
‫ره‬
‫ذخیره‬ ‫برای‬ ‫شب‬ ‫ام‬ ‫هن‬ ‫در‬ ‫وری‬
‫سدازی‬
،‫حرارتی‬
PCM
‫جمع‬ ‫در‬
‫آب‬ ‫مخدزن‬ ‫سامانه‬ ‫این‬ ‫در‬ .‫شد‬ ‫داده‬ ‫قرار‬ ‫کننده‬
‫الیه‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬
‫از‬ ‫ایی‬
PCM
( ‫شد‬ ‫داده‬ ‫پوشش‬
Chaabane, Mhiri,
& Bournot, 2014
)
.
‫به‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫که‬ ،‫شد‬ ‫انجام‬ ‫پژوهشی‬ ‫چین‬ ‫کشور‬ ‫در‬
‫مخازن‬ ‫مطالصه‬
‫جمع‬ ‫به‬ ‫مجهز‬ ‫خورشیدی‬ ‫حرارتی‬ ‫ذخیره‬
‫سهموی‬ ‫کننده‬
‫کره‬ ‫به‬ ‫مجهز‬ ‫که‬
‫حاوی‬ ‫های‬
PCM
‫مطالصده‬ ‫ایدن‬ ‫در‬ .‫بود‬ ‫شده‬ ‫پرداخته‬
‫نوع‬ ‫سه‬ ‫از‬
PCM
‫ظدروف‬ .‫شد‬ ‫استفاده‬ ‫مختلف‬
‫کدروی‬
‫از‬
‫پلی‬
‫کربندات‬
‫مواد‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫ساخته‬
PCM
‫استفاده‬
‫شده‬
‫کره‬ ‫درون‬ ‫در‬
‫ها‬
‫دارا‬
‫ی‬
‫نقطه‬ ‫سه‬
‫متفاوت‬ ‫ذوب‬
‫با‬ .‫بودند‬
‫بهدره‬ ،‫تجهیدزات‬ ‫ایدن‬ ‫از‬ ‫اسدتفاده‬
‫سدامانه‬ ‫وری‬
‫به‬
‫قابل‬ ‫طور‬
( ‫یافدت‬ ‫افدزایش‬ ‫توجهی‬
Yang, Zhang, & Xu, 2014
.)
‫آب‬ ‫روی‬ ‫بر‬ ‫که‬ ‫پژوهشی‬ ‫در‬
‫شیرین‬
‫جمع‬ ‫به‬ ‫مجهز‬ ‫کن‬
‫خورشدیدی‬ ‫کننده‬
‫و‬
PCM
‫زیاد‬ ‫مقدار‬ ‫دلیل‬ ‫به‬ ‫داد‬ ‫نشان‬ ‫نتای‬ ،‫شد‬ ‫انجام‬
PCM
‫موجدود‬
‫ح‬ ‫درجه‬ ،‫سامانه‬ ‫در‬
‫افدزایش‬ ‫طدوالنی‬ ‫زمدان‬ ‫مدت‬ ‫برای‬ ‫شور‬ ‫آب‬ ‫رارت‬
‫می‬
‫بهره‬ ‫روی‬ ‫بر‬ ‫عامل‬ ‫این‬ .‫یابد‬
‫گدرم‬ ‫آب‬ ‫و‬ ‫بدوده‬ ‫اثرگدذار‬ ‫سامانه‬ ‫وری‬
‫می‬ )‫خورشید‬ ‫غروب‬ ‫از‬ ‫(بصد‬ ‫خورشید‬ ‫نبود‬ ‫ام‬ ‫هن‬ ‫در‬ ‫سامانه‬ ‫درون‬
‫تواندد‬
‫به‬ ‫گرمایشی‬ ‫اهداف‬ ‫برای‬
‫محل‬ ‫در‬ ‫خصوص‬
‫قرار‬ ‫استفاده‬ ‫مورد‬ ‫سرد‬ ‫های‬
‫حرارت‬ ‫انتقال‬ ‫ضریب‬ ‫همچنین‬ .‫گیرد‬
‫به‬
‫از‬ ‫کلی‬ ‫صورت‬
4
/
10
‫به‬
-
m
.
W
1
-
K
.
2
6
/
2
‫افت‬
( ‫کدرد‬ ‫پیددا‬ ‫بهبدود‬ ‫سدامانه‬ ‫عملکرد‬ ‫و‬ ‫کرده‬ ‫پیدا‬
-
Abu
Arabi et al., 2018
)
.
‫همان‬
‫جمع‬ ‫کاربردهای‬ ‫از‬ ‫ر‬ ‫دی‬ ‫یکی‬ ،‫شد‬ ‫اشاره‬ ‫که‬ ‫گونه‬
‫کننده‬
‫های‬
‫شیرین‬ ‫آب‬ ‫در‬ ‫سهموی‬
‫کن‬
‫می‬ ‫ها‬
‫سامانه‬ ‫این‬ ‫در‬ .‫باشد‬
‫از‬ ‫نیدز‬ ‫هدا‬
PCM
‫تولیدی‬ ‫آب‬ ‫آن‬ ‫تبع‬ ‫به‬ ‫و‬ ‫حرارتی‬ ‫راندمان‬ ‫بتوان‬ ‫تا‬ ‫است‬ ‫گردیده‬ ‫استفاده‬
‫و‬ ‫گرمداگیری‬ ‫بدین‬ ‫تصدادل‬ ‫دلیدل‬ ‫بده‬ ‫در‬ ‫دی‬ ‫عبدارت‬ ‫به‬ .‫داد‬ ‫افزایش‬ ‫را‬
‫اشغال‬ ‫سطح‬ ‫آن‬ ‫بر‬ ‫عالوه‬ .‫یافت‬ ‫بهبود‬ ‫کارایی‬ ‫سامانه‬ ‫گرمادهی‬
‫و‬ ‫شدده‬
( ‫زیداد‬ ‫اندرژی‬ ‫مصدرف‬
Duong, Cooper, Nelemans, Cath, &
Nghiem, 2015
‫اقتصادی‬ ‫نظر‬ ‫از‬ ‫سرمایه‬ ‫بازگشت‬ ‫دوره‬ ‫بودن‬ ‫باال‬ ‫و‬ )
‫آب‬ ‫ایرادات‬ ‫از‬
‫شیرین‬
‫کن‬
( ‫اسدت‬ ‫خورشدیدی‬ ‫های‬
Reif & Alhalabi,
2015
‫آب‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫پژوهشی‬ ‫نتای‬ .)
‫شیرین‬
‫از‬ ‫کدن‬
PCM
‫شدده‬ ‫اسدتفاده‬
‫بهر‬ ‫افزایش‬ ‫سبب‬ ‫مواد‬ ‫این‬ ‫که‬ ‫داد‬ ‫نشان‬ ،‫بود‬
‫ه‬
‫افدزایش‬ ‫و‬ ‫تجمصی‬ ‫وری‬
‫می‬ ‫سامانه‬ ‫کار‬ ‫ساعات‬
‫بهدره‬ ‫میزان‬ .‫گردد‬
‫روز‬ ‫انتهدای‬ ‫در‬ ‫تجمصدی‬ ‫وری‬
3
/
6
‫دره‬
‫د‬‫به‬ ‫ددار‬
‫د‬‫مق‬ ‫دترین‬
‫د‬‫بیش‬ ‫و‬ ‫در‬
‫د‬‫لیت‬
‫داعت‬
‫د‬‫س‬ ‫در‬ ‫وری‬
12:00
‫دا‬
‫د‬‫ت‬
14:00
( ‫گردیدد‬ ‫مشداهده‬
Rehman, Shakir, Razaq, Saqib, & Tahir,
2018
‫ب‬ ‫موارد‬ ‫برخی‬ ‫در‬ ‫آن‬ ‫بر‬ ‫عالوه‬ .)
‫ذراتدی‬ ‫نانو‬ ‫تغییرفازدهنده‬ ‫مواد‬ ‫ه‬
‫می‬ ‫اضافه‬
‫می‬ ‫باعث‬ ‫که‬ ‫گردد‬
‫ذخیره‬ ‫فرآیند‬ ‫گردد‬
‫در‬ .‫یابدد‬ ‫بهبدود‬ ‫سدازی‬
‫مطالصه‬
‫جمدع‬ ‫یدک‬ ‫در‬ ‫حرارتی‬ ‫بازده‬ ‫تغییرات‬ ،‫ر‬ ‫دی‬ ‫ای‬
‫سدهموی‬ ‫کنندده‬
‫تخلیه‬ ‫لوله‬ ‫با‬ ‫همراه‬
‫نانو‬ ‫حاوی‬ ‫شده‬
PCM
‫باله‬ ‫و‬
‫قدرار‬ ‫بررسدی‬ ‫مورد‬ ،‫ها‬
،‫همکاران‬ ‫و‬ ‫الله‬ ‫سيفی‬
‫ارز‬
‫ی‬
‫اب‬
‫ی‬
‫انرژ‬ ‫بازده‬
‫ي‬
‫جمع‬
‫سهمو‬ ‫کننده‬
‫ي‬
‫تغ‬ ‫مواد‬ ‫به‬ ‫مجهز‬
‫يي‬
‫رفازدهنده‬
...
181
‫ب‬ ‫مس‬ ‫نانوذرات‬ ‫افزودن‬ ‫اثر‬ ‫همچنین‬ .‫گرفت‬
‫عملکدرد‬ ‫بر‬ ‫پارافین‬ ‫موم‬ ‫ه‬
‫دد‬
‫د‬‫فرآین‬ ‫دی‬
‫د‬‫ط‬ ‫در‬ ‫درارت‬
‫د‬‫ح‬ ‫دال‬
‫د‬‫انتق‬ .‫دت‬
‫د‬‫گرف‬ ‫درار‬
‫د‬‫ق‬ ‫دی‬
‫د‬‫بررس‬ ‫دورد‬
‫د‬‫م‬ ‫دامانه‬
‫د‬‫س‬
‫ذخیره‬
‫نرم‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫انرژی‬ ‫سازی‬
‫افزار‬
Ansys-Fluent
‫شبیه‬
‫سدازی‬
‫داده‬ ‫و‬ ‫شده‬
‫به‬ ‫خروجی‬ ‫های‬
.‫شددند‬ ‫ترسدیم‬ ‫حرارتدی‬ ‫کانتورهای‬ ‫صورت‬
‫ویژگی‬
‫جامد‬ ‫فاز‬ ‫تغییر‬ ‫های‬
-
‫و‬ ‫سدامانه‬ ‫در‬ ‫پدارافین‬ ‫مدایع‬
‫بهینده‬
‫سدازی‬
‫بالده‬ ‫فاصدله‬ ‫و‬ ‫باله‬ ‫(ضخامت‬ ‫باله‬ ‫پارامترهای‬
‫قدرار‬ ‫ارزیدابی‬ ‫مدورد‬ )‫هدا‬
‫باله‬ ‫افزودن‬ ‫که‬ ‫داد‬ ‫نشان‬ ‫نتای‬ .‫گرفت‬
‫حدرارت‬ ‫انتقال‬ ‫بر‬ ‫زیادی‬ ‫تأثیر‬ ‫ها‬
‫که‬ ‫شد‬ ‫اشاره‬ ‫همچنین‬ .‫داشت‬ ‫سامانه‬ ‫در‬ ‫پارافین‬ ‫فاز‬ ‫تغییر‬ ‫و‬
PCM
‫بدا‬
‫نازر‬
‫باله‬ ‫ضخامت‬ ‫شدن‬ ‫تر‬
‫سریع‬ ‫ها‬
‫می‬ ‫ذوب‬ ‫تر‬
‫افزودن‬ .‫شود‬
1
‫درصدد‬
‫به‬ ‫مس‬
PCM
‫بهینه‬ ‫جرمی‬ ‫غلظت‬ ،
‫خروجی‬ ‫دمای‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫ای‬
‫سیال‬
‫میزان‬ ‫به‬ ‫کاری‬
2
‫سلسیوا‬ ‫درجه‬
‫می‬ ‫افزایش‬
( ‫یابدد‬
Elarem et
al., 2021
)
.
‫همان‬
‫آب‬ ‫در‬ ‫شد‬ ‫اشاره‬ ‫که‬ ‫طور‬
‫شیرین‬
‫کدن‬
‫بدرای‬ ‫خورشدیدی‬ ‫هدای‬
‫جمع‬ ‫از‬ ‫خورشید‬ ‫از‬ ‫حرارتی‬ ‫انرژی‬ ‫گرفتن‬
‫کننده‬
‫هدا‬
‫اسدتفاده‬ ‫مختلفدی‬ ‫ی‬
‫می‬
‫رای‬ ‫از‬ ‫یکی‬ .‫گردد‬
‫جمع‬ ‫ترین‬
‫کننده‬
‫می‬ ‫سهموی‬ ‫نوع‬ ،‫ها‬
‫ایدن‬ .‫باشدد‬
‫جمع‬
‫کننده‬
‫مناسب‬ ‫قیمت‬ ،‫مناسب‬ ‫نسبتا‬ ‫بازده‬ ،‫آسان‬ ‫طراحی‬ ‫دلیل‬ ‫به‬ ‫ها‬
‫بهبدود‬ ‫در‬ ‫سصی‬ ‫محققان‬ ‫و‬ ‫بوده‬ ‫توجه‬ ‫مورد‬ ‫بیشتر‬ ،‫کمتر‬ ‫اشغال‬ ‫سطح‬ ‫و‬
‫جمدع‬ ‫ندوع‬ ‫این‬ ‫کارایی‬
‫کنندده‬
( ‫دارندد‬ ‫هدا‬
Motevali, 2013
‫تداکنون‬ .)
‫فناوری‬
‫جمدع‬ ‫ندوع‬ ‫این‬ ‫کارایی‬ ‫بهبود‬ ‫برای‬ ‫زیادی‬ ‫های‬
‫کنندده‬
‫مدورد‬ ‫هدا‬
‫آن‬ ‫جمله‬ ‫از‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫گرفته‬ ‫قرار‬ ‫استفاده‬
‫می‬ ‫ها‬
‫اندواع‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫به‬ ‫توان‬
‫نانوسیال‬
‫تصقیب‬ ،‫هدا‬
‫کنندده‬
‫خدال‬ ‫تحدت‬ ‫لولده‬ ،‫دقیدق‬ ‫خورشدیدی‬ ‫هدای‬
‫به‬
‫دریافت‬ ‫عنوان‬
‫منصکس‬ ‫و‬ ‫کننده‬
‫کننده‬
‫منابع‬ ‫از‬ ‫یکی‬ .‫نمود‬ ‫اشاره‬ ‫ثانویه‬
‫جمدع‬ ‫در‬ ‫انرژی‬ ‫اتالف‬
‫کنندده‬
‫لولده‬ ‫بده‬ ‫مربدو‬ ‫شدکل‬ ‫سدهموی‬ ‫هدای‬
‫دریافت‬
‫کدانونی‬ ‫خدک‬ ‫بده‬ ‫که‬ ‫خورشیدی‬ ‫انرژی‬ ‫از‬ ‫مقداری‬ .‫است‬ ‫کننده‬
‫جمع‬
‫می‬ ‫منصکس‬ ‫کننده‬
‫سیال‬ ‫ناسازگار‬ ‫خصوصیات‬ ‫علت‬ ‫به‬ ،‫شود‬
،‫کداری‬
‫تلف‬ ‫گیرنده‬ ‫لوله‬ ‫از‬
‫می‬ ‫خارج‬ ‫دسترا‬ ‫از‬ ‫و‬ ‫شده‬
‫اسدتفاده‬ .‫شود‬
‫سدیال‬ ‫از‬
‫رفدع‬ ‫بدرای‬ ‫کارآمدد‬ ‫روش‬ ‫یدک‬ ‫مناسدب‬ ‫تغییرفازدهنده‬ ‫ماده‬ ‫با‬ ‫مناسب‬
‫می‬ ‫که‬ ‫عواملی‬ ‫از‬ ‫ر‬ ‫دی‬ ‫یکی‬ .‫است‬ ‫شده‬ ‫ذکر‬ ‫مشکل‬
‫بهبدود‬ ‫باعث‬ ‫تواند‬
‫آب‬ ‫سدامانه‬ ‫کارایی‬
‫شدیرین‬
‫سدامانه‬ ‫از‬ ‫اسدتفاده‬ ،‫گدردد‬ ‫خورشدیدی‬ ‫کن‬
‫تصقیب‬
‫در‬ .‫اسدت‬ ‫خورشدیدی‬ ‫تدابش‬ ‫حدداکثر‬ ‫بدر‬ ‫منطبق‬ ‫و‬ ‫دقیق‬ ‫کننده‬
‫پژوهشی‬
‫تصقیدب‬ ‫سدامانه‬ ‫تداثیر‬
‫جمدع‬ ‫روی‬ ‫بدر‬ ‫کنندده‬
‫سدهموی‬ ‫کنندده‬
‫به‬
‫دریافت‬ ‫انرژی‬ ‫میزان‬ ‫داد‬ ‫نشان‬ ‫نتای‬ .‫شد‬ ‫بررسی‬ ‫تجربی‬ ‫صورت‬
‫شده‬
‫میزان‬ ‫به‬ ‫خورشید‬ ‫از‬
46
/
46
%
‫دو‬ ‫خورشیدی‬ ‫ردیاب‬ ‫سامانه‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬
‫مدی‬ ‫افزایش‬ ‫محوره‬
( ‫یابدد‬
Bakos, 2006
)
.
‫مطالصده‬ ‫در‬
‫شدکل‬ ‫اثدر‬ ‫ای‬
‫جمع‬
‫بده‬ ‫آن‬ ‫حرارتدی‬ ‫بدازده‬ ‫بر‬ ‫کننده‬
‫آب‬ ‫بدرای‬ ‫ویدژه‬
‫شدیرین‬
‫کدن‬
‫هدای‬
‫کده‬ ،‫رسدیدند‬ ‫نتیجده‬ ‫ایدن‬ ‫بده‬ ‫ران‬ ‫پژوهشد‬ .‫شدد‬ ‫بررسدی‬ ‫خورشیدی‬
‫جمع‬
‫کننده‬
‫نه‬ ‫قالب‬ ‫دلیل‬ ‫به‬ ‫سهموی‬ ‫های‬
‫بدودن‬ ‫بداال‬ ،‫پیچیدده‬ ‫چنددان‬
‫به‬ ‫مقرون‬ ‫همچنین‬ ‫و‬ ‫بازده‬
‫جمع‬ ‫به‬ ‫نسبت‬ ‫بودن‬ ‫صرفه‬
‫کننده‬
‫در‬ ‫دی‬ ‫های‬
( ‫دتند‬
‫د‬‫هسد‬ ‫دد‬
‫د‬‫مفید‬ ‫و‬ ‫دوثر‬
‫د‬‫مد‬ ‫دیار‬
‫د‬‫بسد‬
Abdessemed, Bougriou,
Guerraiche, & Abachi, 2018
.)
‫پژوهش‬ ‫آن‬ ‫بر‬ ‫عالوه‬
‫سیال‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫تاثیر‬ ‫زمینه‬ ‫در‬ ‫نیز‬ ‫هایی‬
‫کاری‬
‫جمع‬ ‫عملکرد‬ ‫بر‬ ‫مختلف‬
.‫است‬ ‫گرفته‬ ‫صورت‬ ‫سهموی‬ ‫خورشیدی‬ ‫کننده‬
‫نانو‬ ‫بدرای‬ ‫سدامانه‬ ‫به‬ ‫ورودی‬ ‫حرارتی‬ ‫انرژی‬ ‫که‬ ‫داد‬ ‫نشان‬ ‫نتای‬
،‫سدیال‬
‫به‬ ‫آب‬ ‫و‬ ‫گلیسرین‬ ،‫روغن‬
‫به‬ ‫سامانه‬ ‫در‬ ‫کاری‬ ‫سیال‬ ‫عنوان‬
‫حددود‬ ‫ترتیب‬
MJ
36
/
17
،
MJ
46
/
18
،
MJ
76
/
17
‫و‬
MJ
80
/
16
‫همچنددین‬ .‫بددود‬
‫شبیه‬ ‫نتای‬ ‫مقایسه‬
‫روش‬ ‫بده‬ ‫سازی‬
CFD
‫روش‬ ‫کده‬ ‫داد‬ ‫نشدان‬
CFD
‫می‬
‫سیاالت‬ ‫با‬ ‫را‬ ‫سامانه‬ ‫عملکرد‬ ‫تواند‬
‫خدوبی‬ ‫دقدت‬ ‫بدا‬ ‫مختلدف‬ ‫کداری‬
‫پدیش‬
( ‫کندد‬ ‫بیندی‬
Alimohammadi, Samimi Akhijahani, &
Salami, 2020
.)
‫ذخیدره‬ ‫سیستم‬ ‫از‬ ‫استفاده‬
‫حرارتدی‬ ‫سدازی‬
،‫(مخدزن‬
‫روزهدای‬ ‫در‬ ‫خورشدیدی‬ ‫تدابش‬ ‫افزایش‬ ‫با‬ )‫تغییرفازدهنده‬ ‫مواد‬ ‫و‬ ‫سیال‬
‫می‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫ری‬ ‫دی‬ ‫اثر‬ ،‫آزمایش‬
‫افدزایش‬ ‫اندرژی‬ ‫ذخیدره‬ ‫میدزان‬ ‫تواند‬
،‫هیددرولیک‬ ‫روغدن‬ ‫مانندد‬ )‫جامدد‬ ‫سدیال‬ ‫یا‬ ‫(مایع‬ ‫مواد‬ ‫از‬ ‫برخی‬ .‫دهد‬
2
CEO
/
،‫آب‬
3
O
2
Al
/
،‫مصنوعی‬ ‫روغن‬ ‫سیال‬ ‫نانو‬
Cu
،
3
O
2
Al
/
،‫روغن‬
2
TiO
‫و‬
4
O
3
Fe
-
‫بده‬ ‫آب‬
‫سدیال‬ ‫عنوان‬
‫مدی‬ ‫داری‬
‫د‬‫ک‬ ‫هدای‬
‫در‬ ‫ده‬
‫د‬‫ک‬ ‫باشدند‬
‫جمع‬
‫کننده‬
‫می‬ ‫استفاده‬ ‫خورشیدی‬ ‫های‬
‫ذک‬ ‫مدوارد‬ ‫بدین‬ ‫از‬ ‫و‬ ‫شوند‬
‫رشدده‬
‫جمع‬ ‫عملکرد‬ ‫افزایش‬ ‫که‬ ‫سیالی‬
‫مدی‬ ‫کنندده‬
‫یدک‬ ‫در‬ .‫اسدت‬ ‫آب‬ ،‫شدود‬
‫سدیال‬ ‫از‬ ‫اسدتفاده‬ ‫بدا‬ ‫سامانه‬ ‫عملکرد‬ ‫مقایسه‬ ‫جهت‬ ‫که‬ ‫آزمایش‬
‫کداری‬
‫به‬ ‫نتای‬ ،‫شد‬ ‫بررسی‬
‫دست‬
‫روش‬ ‫از‬ ‫اسدتفاده‬ ‫بدا‬ ‫رانددمان‬ ‫آندالیز‬ ‫از‬ ‫آمده‬
CFD
‫نشان‬
‫بده‬ ‫بودکه‬ ‫آن‬ ‫دهنده‬
‫بده‬ ‫آب‬ ‫کارگیری‬
‫سدیال‬ ‫عنوان‬
،‫کداری‬
‫در‬ ‫دری‬
‫د‬‫کمت‬ ‫دات‬
‫د‬‫تلف‬
( ‫دارد‬ ‫داالی‬
‫د‬‫ب‬ ‫دای‬
‫د‬‫دماه‬
Kumar, Vijayan, &
Baskar, 2016
.)
‫دان‬
‫د‬‫هم‬
‫دامانه‬
‫د‬‫س‬ ،‫دد‬
‫د‬‫ش‬ ‫داره‬
‫د‬‫اش‬ ‫دین‬
‫د‬‫پیش‬ ‫دات‬
‫د‬‫مطالص‬ ‫در‬ ‫ده‬
‫د‬‫ک‬ ‫دور‬
‫د‬‫ط‬
‫دای‬
‫د‬‫ه‬
‫آب‬
‫شددیرین‬
،‫سددامانه‬ ‫نبددودن‬ ‫اقتصددادی‬ ‫قبیددل‬ ‫از‬ ‫مشددکالتی‬ ‫کددن‬
‫پیچیدگی‬
‫بیش‬ ‫های‬
،‫کدم‬ ‫بدازده‬ ،‫اندرژی‬ ‫منابع‬ ‫به‬ ‫دسترسی‬ ‫عدم‬ ،‫حد‬ ‫از‬
‫و‬ ‫سامانه‬ ‫بودن‬ ‫بزرگ‬
‫می‬ ‫زیاد‬ ‫فضای‬ ‫اشغال‬
‫باعدث‬ ‫مدوارد‬ ‫ایدن‬ .‫باشدند‬
‫می‬
‫سامانه‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫به‬ ‫تمایل‬ ،‫گردد‬
‫در‬ .‫یابدد‬ ‫کداهش‬ ‫خورشیدی‬ ‫های‬
‫حداوی‬ ‫مدارپیچ‬ ‫لوله‬ ‫یک‬ ‫از‬ ‫سامانه‬ ‫کارایی‬ ‫افزایش‬ ‫برای‬ ‫حاضر‬ ‫تحقیق‬
‫دریافت‬ ‫لوله‬ ‫درون‬ ‫تغییرفازدهنده‬ ‫مواد‬
‫عبدارت‬ ‫بده‬ .‫شدد‬ ‫اسدتفاده‬ ‫کننده‬
‫تغییرف‬ ‫مواد‬ ‫و‬ ‫مارپیچ‬ ‫حالت‬ ‫ر‬ ‫دی‬
‫به‬ ‫ازدهنده‬
‫هم‬ ‫طور‬
‫متصدادل‬ ‫باعث‬ ‫زمان‬
‫دد‬
‫د‬‫ح‬ ‫دا‬
‫د‬‫ت‬ ‫را‬ ‫ددمان‬
‫د‬‫ران‬ ‫و‬ ‫دده‬
‫د‬‫ش‬ ‫ده‬
‫د‬‫لول‬ ‫در‬ ‫دادهی‬
‫د‬‫گرم‬ ‫و‬ ‫داگیری‬
‫د‬‫گرم‬ ‫دودن‬
‫د‬‫نم‬
‫دل‬
‫د‬‫قاب‬
‫ی‬ ‫داهن‬
‫د‬‫ناهم‬ ‫دذف‬
‫د‬‫ح‬ ‫دل‬
‫د‬‫دلی‬ ‫ده‬
‫د‬‫ب‬ .‫دد‬
‫د‬‫ده‬ ‫دود‬
‫د‬‫بهب‬ ‫قبول‬
‫و‬ ‫دذب‬
‫د‬‫ج‬ ‫دای‬
‫د‬‫ه‬
‫پیددا‬ ‫بهبدود‬ ‫سدامانه‬ ‫عملکدرد‬ ‫سدامانه‬ ‫حرارتی‬ ‫تصادل‬ ‫حفظ‬ ‫و‬ ‫آزادسازی‬
‫می‬
‫تشصشصات‬ ‫کردن‬ ‫دنبال‬ ‫برای‬ ‫آن‬ ‫بر‬ ‫عالوه‬ .‫کند‬
‫بده‬ ‫خورشدیدی‬
‫طور‬
‫تصقیب‬ ‫سامانه‬ ‫یک‬ ‫از‬ ‫دقیق‬
‫سدلول‬ ‫شدامل‬ ‫کده‬ ‫خورشدیدی‬ ‫کننده‬
‫هدای‬
‫می‬ ‫استفاده‬ ‫هستند‬ ‫کوچک‬ ‫خورشیدی‬
‫دلیدل‬ ‫به‬ ‫نیز‬ ‫حالت‬ ‫این‬ ‫در‬ .‫گردد‬
‫خواهدد‬ ‫بهبود‬ ‫سامانه‬ ‫حرارتی‬ ‫بازده‬ ‫خورشیدی‬ ‫تشصشع‬ ‫از‬ ‫بهینه‬ ‫استفاده‬
‫مطالصده‬ ‫چنین‬ ‫پیشین‬ ‫تحقیقات‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ .‫یافت‬
‫نمدودن‬ ‫لحدان‬ ‫بدا‬ ‫ای‬
‫سام‬
‫آب‬ ‫انه‬
‫شیرین‬
.‫است‬ ‫رفته‬ ‫ن‬ ‫انجام‬ ‫قبال‬ ‫کن‬
‫روش‬ ‫و‬ ‫مواد‬
‫ها‬
‫آب‬ ‫دستگاه‬ ‫شرح‬
‫شیرین‬
‫آن‬ ‫متعلقات‬ ‫و‬ ‫خورشیدی‬ ‫کن‬
182
‫ماشين‬ ‫نشریه‬
‫جلد‬ ،‫کشاورزي‬ ‫هاي‬
14
‫شماره‬ ،
2
،
‫تابستان‬
1403
‫آب‬ ‫دامانه‬
‫د‬‫س‬
‫دیرین‬
‫د‬‫ش‬
‫در‬ ‫اهی‬ ‫د‬
‫د‬‫آزمایش‬ ‫داا‬
‫د‬‫مقی‬ ‫در‬ ‫دیدی‬
‫د‬‫خورش‬ ‫دن‬
‫د‬‫ک‬
‫آزمایش‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫ساخته‬ ‫و‬ ‫طراحی‬ ‫کردستان‬ ‫اه‬ ‫دانش‬
‫بدر‬ ‫نظدر‬ ‫مورد‬ ‫های‬
:‫از‬ ‫عبارتند‬ ‫اه‬ ‫دست‬ ‫اجزای‬ .‫گرفت‬ ‫انجام‬ ‫آن‬ ‫روی‬
1
-
،‫اه‬ ‫دسدت‬ ‫پایه‬
2
-
‫منصکس‬
،‫خطی‬ ‫سهموی‬ ‫کننده‬
3
-
،‫آهندی‬ ‫قداب‬
4
-
‫پمد‬
DC
‫جهدت‬
،‫گیرنده‬ ‫لوله‬ ‫در‬ ‫آب‬ ‫جریان‬ ‫ایجاد‬
5
-
‫تصقیب‬
،‫خورشیدی‬ ‫کننده‬
6
-
‫لولده‬
،‫جاذب‬
7
-
،‫سیال‬ ‫انتقال‬ ‫مجاری‬
8
-
،‫رها‬ ‫حس‬
9
-
‫حداوی‬ ‫لوله‬
PCM
،
10
-
،‫سردساز‬ ‫واحد‬
11
-
،‫سیال‬ ‫مخزن‬
12
-
‫مخدزن‬ ‫درون‬ ‫مارپیچ‬ ‫لوله‬
‫می‬
.‫باشد‬
‫منص‬
‫کس‬
‫دهانه‬ ‫با‬ ‫استیل‬ ‫ورقه‬ ‫یک‬ ‫دارای‬ ‫خطی‬ ‫سهموی‬ ‫کننده‬
‫می‬ ‫سهموی‬
‫جمع‬ ‫طول‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫باشد‬
‫یدک‬ ‫از‬ ‫و‬ ‫اسدت‬ ‫یافتده‬ ‫امتداد‬ ‫کننده‬
‫به‬ ‫آهنی‬ ‫محافظ‬
‫منصکس‬ ‫برای‬ ‫قابی‬ ‫عنوان‬
.‫شدد‬ ‫گرفتده‬ ‫نظدر‬ ‫در‬ ‫کنندده‬
‫جمع‬ ‫یک‬ ‫از‬ ‫نظر‬ ‫مورد‬ ‫سامانه‬
‫پایه‬ ‫با‬ ‫سهموی‬ ‫کننده‬
‫موتدور‬ ‫و‬ ‫فلزی‬ ‫های‬
‫ردیاب‬ ‫سامانه‬ ‫و‬ ‫محرر‬
‫اصدلی‬ ‫اجدزای‬ .‫اسدت‬ ‫شده‬ ‫ساخته‬ ‫خورشیدی‬
‫آب‬ ‫سامانه‬
‫شیرین‬
‫شکل‬ ‫در‬ ‫خورشیدی‬ ‫کن‬
1
.‫است‬ ‫شده‬ ‫داده‬ ‫نشان‬
‫شکل‬
1
-
‫آب‬ ‫سامانه‬ ‫اصلی‬ ‫اجزای‬
‫شیرین‬
:‫شامل‬ ‫پژوهش‬ ‫در‬ ‫استفاده‬ ‫مورد‬ ‫خورشیدی‬ ‫کن‬
1
-
،‫اه‬ ‫دست‬ ‫پایه‬
2
-
‫منصکس‬
،‫خطی‬ ‫سهموی‬ ‫کننده‬
3
-
‫قاب‬
،‫آهنی‬
4
-
‫پم‬
DC
،
5
-
،‫خورشیدی‬ ‫ردیاب‬
6
-
،‫جاذب‬ ‫لوله‬
7
-
،‫سیال‬ ‫انتقال‬ ‫مجاری‬
8
-
،‫رها‬ ‫حس‬
9
-
‫حاوی‬ ‫لوله‬
PCM
،
10
-
،‫سردکننده‬ ‫واحد‬
11
-
‫سیال‬ ‫مخزن‬
‫و‬
12
-
‫مخزن‬ ‫درون‬ ‫مارپیچ‬ ‫لوله‬
Fig.1. The main components of the solar water desalination system are: 1- Chassis, 2- Linear parabolic reflector, 3-
Steel frame, 4- DC pump, 5- Solar tracker, 6- Absorber tube, 7- Fluid transfer tubes, 8- Sensors, 9- Copper tube
containing PCM, 10- Cooling unit, 11- Fluid tank, and 12- Spiral pipe inside the tank
‫آب‬ ‫دستگاه‬
‫شیرین‬
‫آن‬ ‫متعلقات‬ ‫و‬ ‫خورشیدی‬ ‫کن‬
‫آب‬ ‫سامانه‬ ‫مختلف‬ ‫اجزای‬
‫شیرین‬
‫جزئیدات‬ ‫و‬ ‫متصلقدات‬ ‫با‬ ‫همراه‬ ‫کن‬
‫جدول‬ ‫در‬ ‫جزء‬ ‫هر‬ ‫ویژگی‬ ‫و‬ ‫اندازه‬ ،‫جنس‬ ،‫نوع‬ ‫شامل‬ ‫آن‬
1
‫شدده‬ ‫لیست‬
‫اجزای‬ ‫ابتدا‬ .‫است‬
‫تشکیل‬ ‫اصلی‬
‫آب‬ ‫سامانه‬ ‫دهنده‬
‫شیرین‬
‫س‬ ‫سد‬ ‫و‬ ‫کدن‬
‫مدی‬ ‫داده‬ ‫توضدیح‬ ‫جزئیات‬ ‫با‬ ‫عنصر‬ ‫هر‬ ‫مجموعه‬ ‫زیر‬
‫اصدلی‬ ‫کدار‬ .‫شدود‬
‫جمع‬
‫و‬ ‫گرمدایی‬ ‫اندرژی‬ ‫بده‬ ‫آن‬ ‫تبدیل‬ ‫و‬ ‫خورشیدی‬ ‫تابش‬ ‫جذب‬ ،‫کننده‬
‫مهم‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫عامل‬ ‫سیال‬ ‫به‬ ‫آن‬ ‫انتقال‬
‫آب‬ ‫هر‬ ‫بخش‬ ‫ترین‬
‫شدیرین‬
‫کدن‬
‫دیقل‬
‫د‬‫ص‬ ‫ددزن‬
‫د‬‫ض‬ ‫دراق‬
‫د‬‫ب‬ ‫دتیل‬
‫د‬‫اس‬ ‫ورق‬ ‫از‬ .‫دت‬
‫د‬‫اس‬ ‫دیدی‬
‫د‬‫خورش‬
‫ده‬
‫د‬‫ب‬ ،
‫عنوان‬
‫جمع‬ )‫(آینه‬ ‫بازتاباننده‬
‫کده‬ ‫اسدت‬ ‫ذکدر‬ ‫قابل‬ .‫شد‬ ‫استفاده‬ ‫سهموی‬ ‫کننده‬
‫جمع‬
‫آن‬ ‫کدانون‬ ‫در‬ ‫کده‬ ‫اسدت‬ ‫شکل‬ ‫سهموی‬ ‫آینه‬ ‫یک‬ ‫سهموی‬ ‫کننده‬
‫لولده‬ ‫روی‬ ‫بدر‬ ‫آینه‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫خورشید‬ ‫نور‬ .‫دارد‬ ‫قرار‬ ‫جاذب‬ ‫لوله‬ ‫یک‬
‫دریافت‬
‫می‬ ‫انتقال‬ ‫عامل‬ ‫سیال‬ ‫به‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫متمرکز‬ ‫کننده‬
.‫یابد‬
‫م‬ ‫این‬ ‫در‬
‫حدال‬ ‫عدین‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫بدوده‬ ‫اندرژی‬ ‫کدردن‬ ‫ذخیره‬ ‫هدف‬ ‫طالصه‬
‫ذخیره‬ ‫مخزن‬ ‫درون‬ ‫دمای‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫آن‬ ‫بر‬ ‫سصی‬
‫بدین‬ ‫کننده‬
80
‫تدا‬
100
‫بده‬ ‫آب‬ ‫از‬ ‫نتیجه‬ ‫در‬ .‫باشد‬ ‫سلسیوا‬ ‫درجه‬
‫ذخیره‬ ‫سدیال‬ ‫عنوان‬
‫و‬ ‫کنندده‬
‫انتقال‬
‫جمدع‬ ‫جداذب‬ ‫لولده‬ .‫شد‬ ‫استفاده‬ ‫سامانه‬ ‫در‬ ‫انرژی‬ ‫دهنده‬
‫کنندده‬
‫ی‬
‫انتش‬ ‫و‬ ‫حداکثری‬ ‫جذب‬ ‫برای‬ ‫سهموی‬
‫بده‬ ‫خورشدیدی‬ ‫اندرژی‬ ‫حداقل‬ ‫ار‬
‫بدا‬ ‫مسدی‬ ‫لولده‬ ،‫جاذب‬ ‫لوله‬ ‫درون‬ ‫در‬ .‫شد‬ ‫داده‬ ‫پوشش‬ ‫مات‬ ‫سیاه‬ ‫رن‬
‫گام‬
7
‫سانتی‬
‫حاوی‬ ‫متر‬
PCM
‫شدور‬ ‫آب‬ ‫مخدزن‬ ‫ظرفیت‬ .‫شد‬ ‫داده‬ ‫قرار‬
،‫شد‬ ‫استفاده‬ ‫تقطیر‬ ‫عمل‬ ‫برای‬ ‫که‬
7
‫گرما‬ ‫مناسب‬ ‫توزیع‬ ‫برای‬ .‫بود‬ ‫لیتر‬
‫ریزه‬ ‫سدن‬ ‫از‬ ‫حداکثری‬ ‫تقطیر‬ ‫امکان‬ ‫و‬ ‫تقطیر‬ ‫مخزن‬ ‫درون‬
‫اسدتفاده‬ ‫هدا‬
( ‫آب‬ ‫ویدژه‬ ‫گرمایی‬ ‫ظرفیت‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ ‫حالت‬ ‫این‬ ‫در‬ .‫گردید‬
1
-
C
°
.
1
-
J.g
192
/
4
( ‫ریزه‬ ‫سدن‬ ‫ویدژه‬ ‫گرمدایی‬ ‫ظرفیت‬ ‫از‬ ‫آن‬ ‫مقدار‬ ‫که‬ )
1
-
C
°
.
1
-
g
J.
782
/
0
‫بده‬ ‫کدم‬ ‫زمدان‬ ‫مددت‬ ‫در‬ ‫سامانه‬ ‫گرمایش‬ ‫امکان‬ ،‫است‬ ‫بیشتر‬ )
‫مدی‬ ‫پیددا‬ ‫افزایش‬ ‫سیال‬ ‫با‬ ‫درگیر‬ ‫مساحت‬ ‫افزایش‬ ‫دلیل‬
( ‫کندد‬
Nasri,
Benatiallah, Kalloum, & Benatiallah, 2019
.)
،‫همکاران‬ ‫و‬ ‫الله‬ ‫سيفی‬
‫ارز‬
‫ی‬
‫اب‬
‫ی‬
‫انرژ‬ ‫بازده‬
‫ي‬
‫جمع‬
‫سهمو‬ ‫کننده‬
‫ي‬
‫تغ‬ ‫مواد‬ ‫به‬ ‫مجهز‬
‫يي‬
‫رفازدهنده‬
...
183
‫جدول‬
1
-
‫جزئیات‬
‫جمع‬
‫آب‬ ‫سامانه‬ ‫و‬ ‫سهموی‬ ‫کننده‬
‫شیرین‬
‫کن‬
Table 1- Components details of the solar collector and desalination system
‫اصلی‬ ‫سیستم‬
Primary
system
‫اجزا‬
Parts
‫اجزا‬ ‫جزئیات‬
Part details
Solar collector
Parabolic trough
collector
Reflector: Stainless steel (Area: 1500900 mm2
, thickness: 1 mm) with the reflection
coefficient of 0.91, absorption coefficient of 0.1, and concentration factor of 25. The
inclination angle was 45o
north-south.
Receiving
element
A 30 mm copper tube, 1mm thickness
Desalination
system
Tank
An Aluminum tank, with diameter of 300 mm and height of 500 mm, covered by glass wool
with thickness of 40 mm (for insulation)
Spiral PCM tube
A copper tube with 1 mm thickness, 6 turns, and 10 mm pitch, placed in the middle of the
tank and 100mm from the bottom.
Working fluid Nanofluid (Water + Al2O3, 3.75%)
Fluid pump DC 12-volt, Max. 10 Ampere, 5.9 l/min, Model (NM, 32-60-180)
Distillation
system
0.5 mm thick steel, with a conical water collector, and capacity of 10 liters.
Tracking
mechanism
Electromotor A DC electromotor, 12 V, 40 rpm, Model: JSX69-370, China.
Gearbox A 1:80 Gearbox, Model: 2363-75-China
Detectors Two 10 Watt PV, Monocrystal, RT010-M, Restar solar Co, China
Controlling
circuit
An Arduino, UNO R3 (connected to a laptop)
PV Panel 10W, YL 10C-18b, Module efficiency: 17.4%, Current at Pmax: 0.56A
‫و‬ ‫ورود‬ ‫بدرای‬ ‫و‬ ‫اسدت‬ ‫شدده‬ ‫تصبیه‬ ‫فنری‬ ‫لوله‬ ‫یک‬ ‫مخزن‬ ‫مرکز‬ ‫در‬
‫قدرار‬ ‫مخدزن‬ ‫بدنده‬ ‫روی‬ ‫بر‬ ‫دریچه‬ ‫دو‬ ،‫مارپیچی‬ ‫فنری‬ ‫لوله‬ ‫این‬ ‫خروج‬
‫عدایق‬ ‫بدا‬ ‫مخزن‬ ‫اطراف‬ ،‫حرارتی‬ ‫تلفات‬ ‫از‬ ‫جلوگیری‬ ‫برای‬ .‫است‬ ‫گرفته‬
‫ضخامت‬ ‫به‬
10
‫میلی‬
‫در‬ .‫شدد‬ ‫داده‬ ‫پوشدش‬ ‫فدوم‬ ‫جدنس‬ ‫از‬ ‫متر‬
‫ورودی‬
‫جمع‬
‫سیال‬ ‫پم‬ ‫یک‬ ‫کننده‬
12
‫بدرای‬ .‫اسدت‬ ‫گرفته‬ ‫قرار‬ ‫سی‬ ‫دی‬ ‫ولت‬
‫این‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ ،‫شور‬ ‫آب‬ ‫تهیه‬
‫دریا‬ ‫شور‬ ‫آب‬ ‫نمک‬ ‫درصد‬ ‫که‬
15
‫در‬ ‫گرم‬
‫میزان‬ ‫به‬ ،‫است‬ ‫هزار‬
15
‫آب‬ ‫لیتر‬ ‫یک‬ ‫در‬ )‫دریا‬ ‫(نمک‬ ‫بلورین‬ ‫نمک‬ ‫گرم‬
‫داده‬ ‫قدرار‬ ‫سدامانه‬ ‫در‬ ‫نیداز‬ ‫مورد‬ ‫مقدار‬ ‫به‬ ‫و‬ ‫گردیده‬ ‫حل‬ ‫مصمولی‬ ‫شرب‬
.‫شد‬
‫توض‬
‫سامانه‬ ‫کارکرد‬ ‫روند‬ ‫یح‬
‫مهم‬
‫جمدع‬ ،‫خورشیدی‬ ‫حرارتی‬ ‫سامانه‬ ‫یک‬ ‫قسمت‬ ‫ترین‬
‫آن‬ ‫کنندده‬
‫می‬
‫جمع‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫باشد‬
‫دریافت‬ ‫لوله‬ ‫سهموی‬ ‫کننده‬
( ‫کننده‬
1
‫مهمدی‬ ‫نقدش‬ )
‫جمدع‬ ‫حرارتدی‬ ‫بازده‬ ‫در‬
‫ذخیره‬ ‫بخدش‬ ‫از‬ ‫اسدتفاده‬ .‫دارد‬ ‫کنندده‬
‫کنندده‬
‫ی‬
‫می‬ ‫باعث‬ ‫انرژی‬
‫آن‬ ‫در‬ ‫تدابش‬ ‫اوج‬ ‫سداعات‬ ‫در‬ ‫حرارتی‬ ‫انرژی‬ ‫که‬ ‫گردد‬
‫ذ‬
.‫گدردد‬ ‫آزاد‬ ‫خورشدیدی‬ ‫تابش‬ ‫کاهش‬ ‫ام‬ ‫هن‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫خیره‬
‫هندسده‬
‫آب‬ ‫سامانه‬
‫شیرین‬
‫شدکل‬ ‫در‬ ‫خورشیدی‬ ‫کن‬
2
.‫اسدت‬ ‫شدده‬ ‫داده‬ ‫نشدان‬
( ‫یافته‬ ‫جریان‬ ‫سیال‬
4
‫به‬ ‫مخدزن‬ ‫داخدل‬ ‫مدارپیچ‬ ‫لوله‬ ‫درون‬ ‫در‬ )
‫وسدیله‬
‫لولده‬ ‫داخدل‬ ‫به‬ ‫پم‬
‫جمدع‬ ‫جداذب‬ ‫ی‬
‫مدی‬ ‫وارد‬ ‫سدهموی‬ ‫کنندده‬
.‫شدود‬
‫همان‬
‫جا‬ ‫لوله‬ ‫درون‬ ‫شد‬ ‫اشاره‬ ‫که‬ ‫طور‬
‫دریافت‬ ‫لولده‬ ‫یا‬ ‫ذب‬
‫یدک‬ ،‫کنندده‬
‫گام‬ ‫با‬ ‫مارپیچ‬ ‫مسی‬ ‫لوله‬
7
‫سانتی‬
.‫است‬ ‫پارافین‬ ‫حاوی‬ ‫که‬ ،‫دارد‬ ‫قرار‬ ‫متر‬
( ‫سدهموی‬ ‫آینه‬ ،‫خورشید‬ ‫نور‬ ‫تابش‬ ‫با‬
3
‫لولده‬ ‫روی‬ ‫را‬ ‫خورشدید‬ ‫تدابش‬ )
‫دریافت‬
‫جداذب‬ ‫لولده‬ ‫درون‬ ‫آب‬ ‫شدن‬ ‫گرم‬ ‫باعث‬ ‫و‬ ‫کرده‬ ‫منصکس‬ ‫کننده‬
‫می‬
‫لوله‬ ‫توسک‬ ‫حرارتی‬ ‫انرژی‬ ‫این‬ ‫از‬ ‫بخشی‬ .‫گردد‬
PCM
‫درون‬ ‫در‬ ‫کده‬
‫شددن‬ ‫گدرم‬ ‫باعدث‬ ‫در‬ ‫دی‬ ‫بخدش‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫جذب‬ ،‫گرفته‬ ‫قرار‬ ‫جاذب‬ ‫لوله‬
‫سیال‬
‫می‬ ‫جاذب‬ ‫لوله‬ ‫از‬ ‫یافته‬ ‫جریان‬ ‫کاری‬
‫گرم‬ ‫آب‬ .‫گردد‬
‫به‬ ‫شده‬
‫وسدیله‬
( ‫پم‬
6
( ‫سیال‬ ‫جریان‬ ‫مجاری‬ ‫طریق‬ ‫از‬ )
2
‫داخل‬ ‫مارپیچ‬ ‫لوله‬ ‫درون‬ ‫به‬ )
( ‫مخزن‬
7
‫می‬ )
‫می‬ ‫مخزن‬ ‫درون‬ ‫شور‬ ‫آب‬ ‫شدن‬ ‫گرم‬ ‫سبب‬ ‫و‬ ‫رود‬
‫و‬ ‫شدود‬
‫آب‬ ‫س‬ ‫س‬
‫جریدان‬ ‫جداذب‬ ‫لولده‬ ‫درون‬ ‫به‬ ‫مارپیچ‬ ‫لوله‬ ‫خروجی‬ ‫طریق‬ ‫از‬
‫می‬ ‫پیدا‬
‫سیال‬ ‫جریان‬ ‫مسیر‬ ‫واقع‬ ‫در‬ .‫کند‬
‫بسدته‬ ‫فرآیندد‬ ‫یک‬ )‫(آب‬ ‫کاری‬
‫می‬ ‫مخزن‬ ‫درون‬ ‫شور‬ ‫آب‬ ‫شدن‬ ‫گرم‬ ‫سبب‬ ‫که‬ ‫است‬
.‫شود‬
( ‫منبع‬ ‫یک‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫سردسازی‬ ‫فرآیند‬
9
‫فوقانی‬ ‫قسمت‬ ‫در‬ ‫که‬ )
( ‫تقطیر‬ ‫مخزن‬
7
‫می‬ ‫انجام‬ ‫گرفته‬ ‫قرار‬ )
.‫شود‬
‫بخار‬ ‫قطرات‬ ‫حالت‬ ‫این‬ ‫در‬
‫به‬ ‫(که‬ ‫سردساز‬ ‫مخزن‬ ‫زیرین‬ ‫سطح‬ ‫به‬ ‫مخزن‬ ‫درون‬
‫قیدف‬ ‫یک‬ ‫صورت‬
‫مدی‬ ‫صورت‬ ‫میصان‬ ‫عمل‬ ‫و‬ ‫کرده‬ ‫برخورد‬ )‫است‬ ‫مصکوا‬
‫قطدرات‬ .‫گیدرد‬
‫ندور‬ ‫سدمت‬ ‫به‬ ،‫شیبدار‬ ‫هندسه‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ ‫سردساز‬ ‫واحد‬ ‫در‬ ‫ایجادشده‬
( ‫قیف‬
11
( ‫آب‬ ‫شیشه‬ ‫به‬ ‫خروجی‬ ‫لوله‬ ‫از‬ ‫و‬ ‫نموده‬ ‫حرکت‬ )
8
‫داده‬ ‫انتقال‬ )
‫می‬
‫خارج‬ ‫گرم‬ ‫آب‬ .‫شود‬
( ‫شده‬
10
‫می‬ ‫سردساز‬ ‫قسمت‬ ‫از‬ )
‫بده‬ ‫تواند‬
‫عنوان‬
‫پیش‬ ‫که‬ ‫مخزن‬ ‫ورودی‬
‫در‬ ‫اسدتفاده‬ ‫مدورد‬ ‫شدده‬ ‫انجدام‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫گرمایش‬
‫شیرین‬ ‫فرآیند‬ .‫گیرد‬ ‫قرار‬ ‫سامانه‬
‫آن‬ ‫سامانه‬ ‫در‬ ‫شور‬ ‫آب‬ ‫سازی‬
‫ادامده‬ ‫قدر‬
‫می‬
‫قابل‬ ‫تولیدی‬ ‫شیرین‬ ‫آب‬ ‫میزان‬ ‫به‬ ‫بتوان‬ ‫تا‬ ‫یابد‬
‫سدامانه‬ ‫درون‬ ‫توجده‬
‫پید‬ ‫دست‬
‫از‬ ‫اسدتفاده‬ ‫دلیدل‬ ‫به‬ ‫است‬ ‫ذکر‬ ‫قابل‬ .‫کرد‬ ‫ا‬
PCM
‫سدامانه‬ ‫در‬
184
‫ماشين‬ ‫نشریه‬
‫جلد‬ ،‫کشاورزي‬ ‫هاي‬
14
‫شماره‬ ،
2
،
‫تابستان‬
1403
‫می‬ ‫نیز‬ ‫خورشید‬ ‫تابش‬ ‫نبود‬ ‫ام‬ ‫هن‬ ‫در‬ ‫خورشیدی‬
‫استفاده‬ ‫سامانه‬ ‫از‬ ‫توان‬
‫می‬ ‫سامانه‬ ‫بازده‬ ‫افزایش‬ ‫سبب‬ ‫امر‬ ‫همین‬ ‫و‬ ‫کرد‬
‫اجدزای‬ ‫شماتیک‬ .‫گردد‬
‫اشاره‬
( ‫بادسدن‬ ‫همراه‬ ‫به‬ ‫شده‬
13
( ‫پیراندومتر‬ ‫و‬ )
14
‫ثبت‬ ‫و‬ )
‫داده‬ ‫کنندده‬
(
16
‫شکل‬ ‫در‬ )
2
.‫است‬ ‫شده‬ ‫داده‬ ‫نمایش‬
‫شکل‬
2
-
‫آب‬ ‫سامانه‬ ‫شماتیک‬
‫شیرین‬
‫خورشیدی‬ ‫کن‬
:‫شامل‬ ‫جزئیات‬ ‫با‬ ‫همراه‬
1
-
،‫جاذب‬ ‫لوله‬
2
-
،‫سیال‬ ‫خروجی‬
3
-
‫منصکس‬
،‫کننده‬
4
-
‫سیال‬ ‫ورودی‬
،‫کاری‬
5
-
،‫کاری‬ ‫سیال‬ ‫خروجی‬
6
-
، ‫پم‬
7
-
،‫شور‬ ‫آب‬ ‫مخزن‬
8
-
،‫شیرین‬ ‫آب‬
9
-
، ‫سردساز‬ ‫واحد‬
10
-
،‫سرد‬ ‫آب‬ ‫ورودی‬
11
-
،‫بخار‬ ‫جریان‬
12
-
، ‫پم‬ ‫به‬ ‫کاری‬ ‫سیال‬ ‫ورودی‬
13
-
، ‫بادسن‬
14
-
‫پیرانومتر‬
‫و‬
15
-
‫د‬
‫یتاالگر‬
Fig.2. Schematic of solar desalination: 1- Absorber tube, 2- Fluid outlet, 3- Reflector, 4- Working fluid inlet, 5-
Working fluid outlet, 6- Pump, 7- Salt water tank, 8- Outlet drinkable water, 9- Chiller unit, 10-Cold water inlet, 11-
Steam flow, 12-Working fluid inlet to the pump, 13-Anemometer, 14-pyranometer, and 15-Datalogger
‫اه‬
‫ا‬ ‫و‬ ‫درون‬ ‫آن‬ ‫اری‬
‫رنیا‬ ‫رر‬ ‫اوه‬
‫نقا‬ ‫و‬ ‫اده‬
‫تیییرزاهددها‬ ‫ااده‬
‫ما‬
‫مارپیچ‬
‫تغییرفازدهنده‬
‫به‬ ‫ی‬
‫کارگرفته‬
‫در‬
‫این‬
‫آزمایش‬
‫ساخت‬ ‫وکس‬ ‫پارافین‬
‫مقدا‬ ‫به‬ ‫پارافین‬ ‫ایران‬ ‫شرکت‬
‫ر‬
171
‫می‬ ‫گرم‬
،‫تغییرفازدهندده‬ ‫مواد‬ .‫باشد‬
‫آن‬ ‫فاز‬ ‫تغییر‬ ‫که‬
‫در‬ ‫را‬ ‫اسدتفاده‬ ‫بیشدترین‬ ،‫اسدت‬ ‫مایع‬ ‫به‬ ‫جامد‬ ‫حالت‬ ‫ها‬
‫ر‬ ‫دی‬ ‫با‬ ‫مقایسه‬
PCM
‫مقددار‬ ،‫زمدانی‬ ‫کوتاه‬ ‫بازه‬ ‫یک‬ ‫در‬ ‫زیرا‬ .‫دارند‬ ‫ها‬
‫می‬ ‫ذخیره‬ ‫زیادی‬ ‫حرارتی‬ ‫انرژی‬
‫دلیدل‬ ‫بده‬ ‫نیدز‬ ‫تحقیدق‬ ‫ایدن‬ ‫در‬ .‫کندد‬
‫به‬ ‫منحصر‬ ‫خواص‬
‫انتقال‬ ‫ضریب‬ ،‫پایین‬ ‫ذوب‬ ‫نقطه‬ ،‫فساد‬ ‫عدم‬ ‫نظیر‬ ‫فرد‬
‫پدارافین‬ ‫از‬ ‫بدودن‬ ‫دسدترا‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫بداال‬ ‫ویدژه‬ ‫گرمدای‬ ‫ظرفیدت‬ ،‫حرارت‬
.‫گردید‬ ‫استفاده‬
‫پارافین‬
RT50
‫قطر‬ ‫با‬ ‫مسی‬ ‫لوله‬ ‫درون‬
6
‫میلی‬
‫با‬ ‫و‬ ‫متر‬
‫ضخامت‬
6
/
0
‫میلی‬
‫گام‬ ‫با‬ ‫متر‬
70
‫میلی‬
‫طدول‬ ‫در‬ ‫متدر‬
2000
‫میلدی‬
‫متدر‬
‫دریافت‬ ‫داخل‬ ‫س‬ ‫س‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫ریخته‬
‫خدواص‬ .‫گرفدت‬ ‫قرار‬ ‫مرکزی‬ ‫کننده‬
‫ترمو‬
-
‫جدول‬ ‫در‬ ‫پارافین‬ ‫فیزیکی‬
2
.‫است‬ ‫شده‬ ‫ارائه‬
‫تعقیب‬ ‫سامانه‬
‫پهلی‬ ‫خورشیدی‬ ‫تابش‬ ‫کههده‬
‫تصقیب‬ ‫سددامانه‬ ‫از‬ ‫اسددتفاده‬
‫از‬ ‫یکددی‬ ،‫مناسددب‬ ‫خورشددیدی‬ ‫کننددده‬
‫روش‬
‫اه‬ ‫دت‬
‫د‬‫دس‬ ‫ددمان‬
‫د‬‫ران‬ ‫دزایش‬
‫د‬‫اف‬ ‫در‬ ‫دم‬
‫د‬‫مه‬ ‫دای‬
‫د‬‫ه‬
‫آب‬ ‫دای‬
‫د‬‫ه‬
‫دیرین‬
‫د‬‫ش‬
‫د‬
‫د‬‫ک‬
‫ن‬
‫مددل‬ ‫خورشدیدی‬ ‫پندل‬ ‫عددد‬ ‫دو‬ ‫دارای‬ ‫سدامانه‬ ‫ایدن‬ .‫است‬ ‫خورشیدی‬
RT010M
‫زاویه‬ ‫با‬ ‫که‬ ‫است‬
45
‫جداذب‬ ‫لولده‬ ‫بداالی‬ ‫قسمت‬ ‫در‬ ‫درجه‬
‫جمع‬
‫در‬ ‫خورشدید‬ ‫تدابش‬ ‫زاویه‬ ‫تغییر‬ ‫با‬ .‫است‬ ‫گرفته‬ ‫قرار‬ ‫سهموی‬ ‫کننده‬
‫تصقیب‬ ‫سامانه‬ ،‫روز‬ ‫ساعات‬ ‫طول‬
‫جمع‬ ‫خورشید‬ ‫کننده‬
‫بده‬ ‫ملدزم‬ ‫را‬ ‫کننده‬
‫موازات‬ ‫به‬ ‫زاویه‬ ‫تغییر‬
‫مدی‬ ‫خورشدید‬
‫تدابش‬ ‫زاویده‬ ،‫روز‬ ‫طدول‬ ‫در‬ .‫کندد‬
‫جمع‬ ‫سطح‬ ‫بر‬ ‫باید‬ ‫خورشید‬
‫رانددمان‬ ‫بیشدترین‬ ‫تا‬ ‫گیرد‬ ‫قرار‬ ‫عمود‬ ‫کننده‬
‫به‬ ‫سامانه‬
.‫آید‬ ‫دست‬
‫تصقیدب‬ ‫سامانه‬ ‫در‬
‫پندل‬ ‫از‬ ‫عبدوری‬ ‫جریدان‬ ،‫کنندده‬
‫آردوینو‬ ‫برد‬ ‫به‬ ‫خورشیدی‬
36Lenovo Z500-
‫موتور‬ ‫به‬ ‫س‬ ‫س‬ ‫و‬ ‫انتقال‬
‫جمع‬ ‫محرر‬
‫به‬ ‫و‬ ‫داده‬ ‫فرمان‬ ‫کننده‬
‫ازای‬
‫پنل‬ ‫بارکه‬ ‫هر‬
‫خورشید‬ ‫تابش‬ ‫ها‬
‫می‬ ‫حس‬ ‫را‬
‫بده‬ ‫پندل‬ ‫خروجدی‬ ‫دو‬ ‫بدین‬ ‫اخدتالف‬ ‫و‬ ‫کندد‬
‫مدی‬ ‫وجود‬
،‫آیدد‬
،‫همکاران‬ ‫و‬ ‫الله‬ ‫سيفی‬
‫ارز‬
‫ی‬
‫اب‬
‫ی‬
‫انرژ‬ ‫بازده‬
‫ي‬
‫جمع‬
‫سهمو‬ ‫کننده‬
‫ي‬
‫تغ‬ ‫مواد‬ ‫به‬ ‫مجهز‬
‫يي‬
‫رفازدهنده‬
...
185
‫جمدع‬ ‫محور‬ ‫روی‬ ‫بر‬ ‫شده‬ ‫داده‬ ‫قرار‬ ‫الکتروموتور‬
‫فصدال‬ ‫سدهموی‬ ‫کنندده‬
‫جمع‬ ‫و‬ ‫شده‬
‫مدی‬ ‫مکان‬ ‫تغییر‬ ‫خورشید‬ ‫تابش‬ ‫جهت‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫کننده‬
‫بدا‬ .‫دهدد‬
‫مستقیم‬ ‫جریان‬ ‫الکتروموتور‬ ‫یک‬ ‫از‬ ‫استفاده‬
12
‫گیربکس‬ ‫ولت‬
‫محور‬ ‫دار‬
‫جمع‬
‫به‬ ‫کننده‬
‫می‬ ‫کار‬
.‫افتد‬
‫جدول‬
2
-
‫خواص‬
‫پارافین‬
‫واکس‬
‫مورد‬
‫استفاده‬
‫به‬
‫عنوان‬
PCM
‫داخل‬
‫جمع‬
‫کننده‬
Table 2- Properties of paraffin wax used as PCM inside the collector
‫حالت‬ ‫دمای‬
‫جامد‬
Solid
temperature
(K)
‫گرمای‬
‫ویژه‬
Specific heat
(kJ.kg-1
K-1
)
‫حرارتی‬ ‫هدایت‬
Thermal
conductivity
(W.m-1
K-1
)
‫گرمای‬
‫نهان‬
Latent
heat
(kJ.kg-1
)
‫حجمی‬ ‫انبساط‬ ‫ضریب‬
Volumetric
expansion
coefficient (1.K-1
)
‫چگالی‬
Density
(kg.m-3
)
‫مایع‬ ‫حالت‬ ‫دمای‬
Liquid
temperature
(K)
‫ویژگی‬
Property
317.3
2.1
0.2
166
0.000561
783
325
‫مقدار‬
Value
‫حس‬
‫هه‬ ‫ند‬ ‫ردای‬ ‫بز‬ ‫و‬ ‫نردا‬
‫نیری‬
‫به‬
‫منظور‬
‫ترموکوپل‬ ‫از‬ ‫سامانه‬ ‫مختلف‬ ‫نقا‬ ‫در‬ ‫دما‬ ‫ثبت‬
‫نوع‬ ‫های‬
K
‫ترموکوپل‬ ‫از‬ ‫یکی‬ .‫شد‬ ‫استفاده‬
‫بر‬ ‫ری‬ ‫دی‬ ‫و‬ ‫شور‬ ‫آب‬ ‫مخزن‬ ‫داخل‬ ‫در‬ ‫ها‬
‫مارپیچ‬ ‫مبدل‬ ‫روی‬
‫حس‬ ‫دو‬ ‫چنین‬ ‫هم‬ .‫شد‬ ‫داده‬ ‫قرار‬
‫خروجدی‬ ‫در‬ ‫دما‬ ‫گر‬
‫جمع‬ ‫ورودی‬ ‫و‬
‫کننده‬
‫حس‬ ‫یک‬ ‫و‬
‫نظدر‬ ‫در‬ ،‫محدیک‬ ‫دمدای‬ ‫ثبت‬ ‫برای‬ ‫گر‬
‫اندازه‬ ‫برای‬ .‫شد‬ ‫گرفته‬
‫بادسدن‬ ‫از‬ ‫محدیک‬ ‫هدوای‬ ‫جریان‬ ‫سرعت‬ ‫گیری‬
(
363, China
-
T
-
UNI
‫دت‬
‫د‬‫دق‬ ‫دا‬
‫د‬‫ب‬ )
1
-
m.s
1
/
0
‫درای‬
‫د‬‫ب‬ .‫دد‬
‫د‬‫ش‬ ‫دتفاده‬
‫د‬‫اس‬
‫رطوبدت‬ ‫از‬ ‫محدیک‬ ‫رطوبدت‬ ‫سدنجس‬
( ‫سدن‬
HT, 3600, Lutron,
Taiwan
‫دقت‬ ‫با‬ )
1
%
‫اندازه‬ ‫برای‬ ‫همچنین‬ .‫شد‬ ‫استفاده‬
‫شددت‬ ‫گیدری‬
( ‫دیجیتدالی‬ ‫پیراندومتر‬ ‫از‬ ‫خورشدیدی‬ ‫تدابش‬
TES 1333R, CMP6,
Taiwan
‫دقت‬ ‫با‬ )
2
-
W.m
1
،‫آزمدایش‬ ‫روز‬ ‫چهدار‬ ‫طی‬ ‫در‬ .‫شد‬ ‫استفاده‬
‫به‬ ‫بصدد‬ ‫روز‬ ‫صبح‬ ‫در‬ ‫آزمایش‬ ‫از‬ ‫خروجی‬ ‫آب‬
‫دیجیتدال‬ ‫تدرازوی‬ ‫وسدیله‬
AND
‫مدل‬
FX-3000GD
‫ظرفید‬ ‫به‬
‫ت‬
1500
‫دقدت‬ ‫بدا‬ ‫گدرم‬
01
/
0
‫می‬ ‫وزن‬ ،‫گرم‬
.‫شد‬
‫ده‬ ‫د‬
‫مقیطی‬ ‫دای‬
‫جمدع‬ ‫سدطح‬ ‫به‬ ‫خورشید‬ ‫تابش‬ ‫شدت‬ ‫تغییرات‬
‫روزهدای‬ ‫در‬ ‫کنندده‬
‫شکل‬ ‫در‬ ‫آزمایش‬
3
‫در‬ ‫خورشیدی‬ ‫تابش‬ ‫متوسک‬ .‫است‬ ‫شده‬ ‫داده‬ ‫نشان‬
‫ساعت‬ ‫از‬ ‫آزمایش‬ ‫روزهای‬
10:00
‫سداعت‬ ‫حددود‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫یافتده‬ ‫افدزایش‬
13:00
‫دا‬
‫د‬‫ت‬
13:30
( ‫دود‬
‫د‬‫خ‬ ‫دزان‬
‫د‬‫می‬ ‫دداکثر‬
‫د‬‫ح‬ ‫ده‬
‫د‬‫ب‬
980
)‫دع‬
‫د‬‫مترمرب‬ ‫در‬
‫د‬‫ب‬ ‫وات‬
‫می‬
‫می‬ ‫خود‬ ‫به‬ ‫کاهشی‬ ‫روند‬ ‫آن‬ ‫از‬ ‫پس‬ .‫رسد‬
‫تغییدرات‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ .‫گیرد‬
‫می‬ ‫مشخص‬ ‫خورشیدی‬ ‫تابش‬ ‫شدت‬ ‫نمودار‬
‫که‬ ‫شود‬
‫برای‬ ‫مناسب‬ ‫زمان‬
‫تدابش‬ ‫شددت‬ ‫کده‬ ‫شود‬ ‫گرفته‬ ‫نظر‬ ‫در‬ ‫زمانی‬ ‫باید‬ ‫حرارتی‬ ‫انرژی‬ ‫ذخیره‬
‫می‬ ‫حالت‬ ‫این‬ .‫است‬ ‫بیشینه‬ ‫خورشید‬
‫ساعت‬ ‫از‬ ‫تواند‬
12:00
‫تا‬
14:00
‫در‬
‫شدرایک‬ ‫آزمدایش‬ ‫روزهدای‬ ‫در‬ ‫کده‬ ‫است‬ ‫ذکر‬ ‫به‬ ‫الزم‬ .‫شود‬ ‫گرفته‬ ‫نظر‬
.‫بود‬ ‫صاف‬ ‫آسمان‬ ‫و‬ ‫مناسب‬ ‫محیطی‬
‫رطوب‬ ‫و‬ ‫محیک‬ ‫دمای‬ ‫تغییرات‬ ‫ین‬ ‫میان‬
‫روزهدای‬ ‫طدول‬ ‫در‬ ‫نسبی‬ ‫ت‬
‫شکل‬ ‫در‬ ‫آزمایش‬
4
‫شددت‬ ‫افزایش‬ ‫با‬ ‫هوا‬ ‫دمای‬ .‫است‬ ‫شده‬ ‫داده‬ ‫نشان‬
‫می‬ ‫افزایش‬ ‫خورشیدی‬ ‫تابش‬
‫می‬ ‫نشان‬ ‫این‬ ‫و‬ ‫یابد‬
‫از‬ ‫مقدداری‬ ‫کده‬ ‫دهدد‬
‫می‬ ‫تبدیل‬ ‫گرما‬ ‫به‬ ‫زمین‬ ‫جو‬ ‫در‬ ‫دریافتی‬ ‫حرارتی‬ ‫انرژی‬
‫امدر‬ ‫ایدن‬ .‫شدود‬
‫پدیده‬ ‫توسک‬
‫مولکول‬ ‫و‬ ‫خار‬ ‫ذرات‬ ‫جمله‬ ‫از‬ ‫محیطی‬ ‫های‬
‫ر‬ ‫هدوا‬ ‫های‬
‫خ‬
‫می‬
‫می‬ ‫هوا‬ ‫دمای‬ ‫افزایش‬ ‫باعث‬ ‫و‬ ‫دهد‬
‫و‬ ‫گدرد‬ ‫میدزان‬ ‫افدزایش‬ ‫با‬ .‫شود‬
‫آالینده‬ ‫و‬ ‫خار‬
‫بدود‬ ‫خواهدد‬ ‫بیشدتر‬ ‫دمدا‬ ‫افدزایش‬ ‫ایدن‬ ‫محیطدی‬ ‫هدای‬
(
Rehman & Mohandes, 2008
‫تدابش‬ ‫شددت‬ ‫افدزایش‬ ‫بدا‬ ‫امدا‬ .)
‫مولکول‬ ‫تبخیر‬ ‫اثر‬ ‫در‬ ،‫خورشیدی‬
‫مولکدول‬ ‫(بدین‬ ‫آب‬ ‫هدای‬
)‫هدوا‬ ‫هدای‬
‫رط‬
( ‫نسبی‬ ‫وبت‬
RH
‫قابل‬ ‫میزان‬ ‫به‬ )
‫می‬ ‫کاهش‬ ‫توجهی‬
( ‫یابد‬
Rehman
& Mohandes, 2008
‫همان‬ .)
‫شدکل‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫طور‬
5
‫شدده‬ ‫داده‬ ‫نشدان‬
‫از‬ ‫محیطی‬ ‫هوای‬ ‫دمای‬ ،‫است‬
3
/
23
‫به‬
3
/
32
‫و‬ ‫سلسدیوا‬ ‫درجه‬
RH
‫از‬
2
/
20
‫تا‬ ‫درصد‬
13
‫می‬ ‫تغییر‬ ‫درصد‬
‫تغییدرات‬ ‫میزان‬ ‫آن‬ ‫بر‬ ‫عالوه‬ .‫کند‬
‫بین‬ ‫محیک‬ ‫باد‬ ‫سرعت‬
1
/
0
‫تا‬
2
/
1
‫ایدن‬ ‫و‬ ‫اسدت‬ ‫متغیدر‬ ‫ثانیده‬ ‫بدر‬ ‫متدر‬
.‫است‬ ‫نبوده‬ ‫محسوا‬ ‫آزمایش‬ ‫روزهای‬ ‫طول‬ ‫در‬ ‫تغییرات‬
:‫نظری‬ ‫مقاسبات‬
‫عم‬ ‫رتای‬ ‫حر‬ ‫عملکارد‬
‫ساامانه‬ ‫باا‬ ‫کههاده‬
‫ذخیره‬
‫نرژی‬ ‫ساه‬
‫جمع‬ ‫از‬ ‫دریافتی‬ ‫خورشیدی‬ ‫انرژی‬ ‫عمده‬ ‫بخش‬
‫تلف‬ ،‫کنندده‬
‫و‬ ‫شدده‬
‫باقی‬ ‫انرژی‬
‫به‬ ‫مانده‬
‫صورت‬
‫می‬ ‫مفید‬ ‫گرمایی‬ ‫انرژی‬
‫از‬ ‫اسدتفاده‬ ‫بدا‬ ‫تواند‬
( ‫رابطه‬
1
:‫شود‬ ‫محاسبه‬ )
(
1
)
 
u
Q =A ( ( ) ( ))
c R o L i o
F I U T T
 − −
(
τα
)
‫است‬ ‫خورشیدی‬ ‫انرژی‬ ‫جذب‬ ‫فاکتور‬
.
‫جمع‬ ‫گرمایی‬ ‫بازده‬
‫با‬ ‫مطابق‬ ‫کننده‬
ASHRAE standard 2003
( ‫رابطه‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬
2
( ‫گردید‬ ‫محاسبه‬ )
Eltawil, Mostafa, Azam,
& Alghannam, 2018
:)
(
2
)
p
u
mc ( )
Q
= =
A A
oi
C o C o
T T
I I

−
186
‫ماشين‬ ‫نشریه‬
‫جلد‬ ،‫کشاورزي‬ ‫هاي‬
14
‫شماره‬ ،
2
،
‫تابستان‬
1403
‫شکل‬
3
-
‫زمان‬ ‫طول‬ ‫در‬ ‫خورشیدی‬ ‫تابش‬ ‫شدت‬ ‫تغییرات‬
‫آزمایش‬
Fig.3. Changes in solar radiation intensity during the test time
‫شکل‬
4
-
‫داده‬ ‫ساعات‬ ‫طول‬ ‫در‬ ‫محیک‬ ‫هوای‬ ‫سرعت‬ ‫و‬ ‫رطوبت‬ ،‫دما‬ ‫تغییرات‬ ‫روند‬
‫گیری‬
Fig.4. Changes in temperature, humidity, and ambient air velocity during the hours of data collection
‫ذخیره‬ ‫سیستم‬
‫لولده‬ ‫داخدل‬ ‫کده‬ ‫اسدت‬ ‫مسدی‬ ‫لولده‬ ‫شدامل‬ ‫سدازی‬
‫دریافت‬
‫ک‬
‫جریدان‬ ‫در‬ .‫اسدت‬ ‫شدده‬ ‫پدر‬ ‫پدارافین‬ ‫موم‬ ‫با‬ ‫و‬ ‫گرفته‬ ‫قرار‬ ‫ننده‬
‫ذخیره‬
‫قرار‬ ‫باالیی‬ ‫سطح‬ ‫در‬ ‫تابش‬ ‫شدت‬ ‫که‬ ‫زمانی‬ ،)‫(شارژ‬ ‫انرژی‬ ‫سازی‬
‫از‬ ‫مدارپیچ‬ ‫لوله‬ ‫داخل‬ ‫در‬ ‫جامد‬ ‫حالت‬ ‫به‬ ‫پارافین‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫گرم‬ ‫سیال‬ ،‫دارد‬
‫می‬ ‫تغییر‬ ‫مایع‬ ‫حالت‬ ‫به‬ ،‫سیال‬ ‫از‬ ‫گرما‬ ‫جذب‬ ‫طریق‬
‫کده‬ ‫دامی‬ ‫هن‬ .‫یابدد‬
‫تابش‬ ‫شدت‬
‫داخدل‬ ‫سدیال‬ ‫دمدای‬ ،‫اسدت‬ ‫پدایینی‬ ‫سدطح‬ ‫در‬ ‫خورشیدی‬
‫جمع‬
‫شدده‬ ‫بالصکس‬ ‫فاز‬ ‫تغییر‬ ‫بنابراین‬ .‫است‬ ‫محیک‬ ‫دمای‬ ‫از‬ ‫کمتر‬ ‫کننده‬
‫لولده‬ ‫داخدل‬ ‫در‬ ‫در‬ ‫یافتده‬ ‫جریدان‬ ‫سدیال‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫گرمایی‬ ‫انرژی‬ ‫پارافین‬ ‫و‬
‫جمع‬
‫می‬ ‫منتقل‬ ‫تقطیرکننده‬ ‫محفظه‬ ‫و‬ ‫کننده‬
.‫نمایدد‬
‫جذب‬ ‫اندرژی‬
‫شدده‬
‫واحدد‬ ‫توسک‬
PCM
‫بخدش‬ ‫دو‬ ‫بدر‬ ‫مشدتمل‬ ،
‫و‬ ‫پدارافین‬ :‫اسدت‬ ‫اصدلی‬
‫لوله‬
‫به‬ ‫مسی‬ ‫های‬
‫جمع‬ ‫گرمدایی‬ ‫مددار‬ .‫پوشش‬ ‫عنوان‬
،‫سدهموی‬ ‫کنندده‬
‫و‬ ‫دیواره‬ ،‫سیال‬ ‫شامل‬
PCM
‫به‬ ‫که‬
‫ذخیره‬ ‫سیستم‬ ‫عنوان‬
‫بده‬ ‫سدازی‬
‫کار‬
‫گرمایی‬ ‫عملکرد‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫شده‬ ‫گرفته‬
‫جمع‬
‫کننده‬
‫می‬
‫شکل‬ .‫باشد‬
3
‫انرژی‬
‫جذب‬ ‫گرمایی‬
‫همرفدت‬ ‫طریدق‬ ‫از‬ ،‫مسدی‬ ‫دیدواره‬ ‫بده‬ ‫سیال‬ ‫از‬ ‫که‬ ،‫شده‬
‫م‬
‫نشدان‬ ‫را‬ ،‫اسدت‬ ‫شدده‬ ‫هدایت‬ ‫پارافین‬ ‫به‬ ‫دیواره‬ ‫از‬ ‫س‬ ‫س‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫نتقل‬
‫می‬
( ‫دهد‬
Esakkimuthu et al., 2013
‫پدارافین‬ ‫دمای‬ ‫حالت‬ ‫این‬ ‫در‬ .)
(
PCM
‫فداز‬ ‫نتیجده‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫یافتده‬ ‫افزایش‬ )
PCM
‫تغییدر‬ ‫ذوب‬ ‫نقطده‬ ‫در‬
‫می‬
‫(شکل‬ ‫کند‬
5
.)
800
820
840
860
880
900
920
940
960
980
1000
Solar
radiation
(W.m
-2
)
Time
4.2
3.1
1.9
WOPCM
0
5
10
15
20
25
30
35
10 10.25 10.5 10.75 11 11.25 11.5 11.75 12 12.25 12.5 12.75 13 13.25 13.5 13.75 14
Local time
Air velocity Ambient temperature Relative humidity
The trend of solar radiation (the proper
section to store thermal energy)
Trend of ambient
temperature
،‫همکاران‬ ‫و‬ ‫الله‬ ‫سيفی‬
‫ارز‬
‫ی‬
‫اب‬
‫ی‬
‫انرژ‬ ‫بازده‬
‫ي‬
‫جمع‬
‫سهمو‬ ‫کننده‬
‫ي‬
‫تغ‬ ‫مواد‬ ‫به‬ ‫مجهز‬
‫يي‬
‫رفازدهنده‬
...
187
‫شکل‬
5
-
‫به‬ ‫پارافین‬ ‫و‬ ‫مسی‬ ‫لوله‬ ،‫سیال‬ ‫برای‬ ‫حرارت‬ ‫انتقال‬ ‫مدار‬
‫ماده‬ ‫عنوان‬
PCM
Fig.5. Heat transfer circuit for fluid, copper tube, and paraffin as PCM material
‫میزان‬
‫منتقل‬ ‫گرمایی‬ ‫انرژی‬
‫جمع‬ ‫از‬ ‫شده‬
‫می‬ ،‫سیال‬ ‫به‬ ‫کننده‬
‫با‬ ‫تواند‬
( ‫ورودی‬ ‫دمای‬ ‫گرفتن‬ ‫نظر‬ ‫در‬
f.in
T
( ‫خروجدی‬ ‫و‬ )
f.out
T
‫از‬ ‫اسدتفاده‬ ‫بدا‬ )
( ‫رابطه‬
3
( ‫شود‬ ‫محاسبه‬ )
Serale, Goia, & Perino, 2016
:)
(
3
)
, ,
Q =m ( )
f p f in f out
c T T
−
‫از‬ ‫همرفتی‬ ‫گرمایی‬ ‫شار‬
‫دیدواره‬ ‫پوشدش‬ ‫بده‬ ‫بداالتر‬ ‫دمای‬ ‫با‬ ‫سیال‬
(
conv
Q
)
PCM
( ‫سیال‬ ‫دمای‬ ‫ین‬ ‫میان‬ ‫به‬
f,m
T
( ‫پوشش‬ ‫دمای‬ ‫و‬ )
c,m
T
)
:‫دارد‬ ‫ی‬ ‫بست‬
(
4
)
c , ,
Q =h A ( )
conv co f m c m
T T
−
‫آن‬ ‫در‬ ‫که‬
c
h
‫می‬ ‫تصیین‬ ‫زیر‬ ‫رابطه‬ ‫کمک‬ ‫به‬
.‫گردد‬
(
5
)
ℎ𝑐 =
𝑘
𝑑
𝑁𝑢
‫ضریب‬ ‫محاسبه‬ ‫جهت‬ ‫پرانتل‬ ،‫رینولدز‬ ،‫ناسلت‬ ‫اعداد‬
‫در‬ ‫گرما‬ ‫انتقال‬
‫جمع‬
.‫هستند‬ ‫ضروری‬ ‫و‬ ‫الزم‬ ‫کننده‬
Nu
‫می‬ ‫ناسلت‬ ‫عدد‬
‫مقددار‬ ‫که‬ ‫باشد‬
( ‫رابطه‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫تحقیق‬ ‫این‬ ‫برای‬ ‫آن‬
6
‫قابل‬ )
.‫است‬ ‫محاسبه‬
(
6
)
Nu=0∙ 023(𝑅𝑒)0∙8
(𝑃𝑟)0∙4
( ‫ده‬
‫د‬‫رابط‬ ‫در‬
6
،)
Re
‫و‬
Pr
‫ده‬
‫د‬‫ب‬
‫دل‬
‫د‬‫پرانت‬ ‫ددد‬
‫د‬‫ع‬ ‫و‬ ‫ددز‬
‫د‬‫رینول‬ ‫ددد‬
‫د‬‫ع‬ ‫ترتیب‬
( ‫رابطه‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫اعداد‬ ‫این‬ .‫هستند‬
7
( ‫و‬ )
8
‫می‬ ‫بیان‬ )
:‫شوند‬
(
7
)
Re=
𝜌𝑉𝐷
𝜇
(
8
)
Pr=
𝑐𝑝𝜇
𝑘
‫از‬ ،‫است‬ ‫شده‬ ‫منتقل‬ ‫مسی‬ ‫لوله‬ ‫داخل‬ ‫پارافین‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫گرمایی‬ ‫انتقال‬
( ‫ده‬
‫د‬‫رابط‬
9
‫قابل‬ )
( ‫دت‬
‫د‬‫اس‬ ‫دبه‬
‫د‬‫محاس‬
Koca, Oztopb, Koyunc, &
Varol, 2008
:)
(
9
)
,
w
( )
Q =k A
c m pcm
cond co
c
T T
t
−
‫در‬ ‫فاز‬ ‫تغییر‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬
PCM
‫ذخیدره‬ ‫فرآیند‬ ،
‫رخ‬ ‫تخلیده‬ ‫و‬ ‫سدازی‬
‫می‬
‫مبادله‬ ‫انرژی‬ ،‫دهد‬
‫ارائه‬ ‫روابدک‬ ‫با‬ ‫کل‬ ‫پذیر‬
( ‫منبدع‬ ‫در‬ ‫شدده‬
Goyal,
Tiwari, & Garg, 1998
‫می‬ ‫تصریف‬ )
.‫شود‬
‫نرژی‬ ‫باهده‬
‫مصرف‬ ‫انرژی‬ ‫نسبت‬
‫کدل‬ ‫بده‬ ‫مخدزن‬ ‫درون‬ ‫آب‬ ‫تقطیدر‬ ‫برای‬ ‫شده‬
‫مصرف‬ ‫درژی‬
‫د‬‫ان‬
‫آب‬ ‫دامانه‬
‫د‬‫س‬ ‫دده‬
‫د‬‫ش‬
‫دیرین‬
‫د‬‫ش‬
‫دد‬
‫د‬‫فرآین‬ ‫دیر‬
‫د‬‫مس‬ ‫دول‬
‫د‬‫ط‬ ‫در‬ ‫دن‬
‫د‬‫ک‬
‫شیرین‬
‫می‬ ‫مصرفی‬ ‫انرژی‬ ‫نسبت‬ ‫را‬ ‫سازی‬
‫بدرای‬ ‫مصرفی‬ ‫انرژی‬ .‫گویند‬
( ‫رابطددده‬ ‫از‬ ‫آب‬ ‫تبخیدددر‬
10
‫قابل‬ )
‫اسدددت‬ ‫محاسدددبه‬
(
Morad, El-
Maghawry, & Wasfy, 2017
.)
(
10
)
Qw = hfg ∙ mw‚ev , hfg = 2 ∙ 503 × 106
− 2 ∙
386 × 103
(T−273 ∙ 16)
‫آن‬ ‫در‬ ‫که‬
mw‚ev
‫تبخیری‬ ‫آب‬
(kg)
‫و‬
hfg
‫در‬ ‫تبخیر‬ ‫نهان‬ ‫گرمای‬
‫شدن‬ ‫تصفیه‬ ‫ام‬ ‫هن‬
)
1
-
(kJ.kg
‫آب‬
‫نمک‬ ‫دمای‬
‫کلدوین‬ ‫حسب‬ ‫بر‬ ‫زدایی‬
‫می‬
.‫باشد‬
‫بازده‬ ‫اساا‬ ‫این‬ ‫بر‬
‫جمع‬ ‫انرژی‬
‫استاندارد‬ ‫طبق‬ ‫کننده‬
ASHRAE
2003
( ‫رابطه‬ ‫از‬
11
)
‫قابل‬
:‫بود‬ ‫خواهد‬ ‫محاسبه‬
(
11
)
𝜂′
=
𝑄𝑤
𝐴𝑐 𝐼𝑜
‫کدل‬ ‫اندرژی‬ ‫و‬ ‫آب‬ ‫تبخیدر‬ ‫و‬ ‫کدردن‬ ‫گدرم‬ ‫برای‬ ‫الزم‬ ‫انرژی‬ ‫مقدار‬
،‫گرمکن‬ ‫به‬ ‫ورودی‬ )‫گرمایی‬ ‫و‬ ‫(الکتریکی‬
‫تبخیدر‬ ‫بدازدهی‬ ‫تصیین‬ ‫برای‬
( ‫رابطه‬ ،‫آب‬
12
‫می‬ ‫لحان‬ )
( ‫گردد‬
Mousa & Abu Arabi, 2012
.)
(
12
)
𝜂𝑑𝑒𝑠 =
𝑄𝑤
𝑄𝑓 + 𝐸𝑒𝑙𝑐
‫عملکرد‬
‫آب‬
‫ش‬
‫ی‬
‫ر‬
‫ی‬
‫ن‬
‫کن‬
‫خورش‬
‫ی‬
‫د‬
‫ی‬
‫اندرژ‬ ‫مصدرف‬ ‫پارامتر‬ ‫با‬
‫ی‬
‫و‬
‫ید‬
‫ژه‬
(SEC)
‫م‬ ‫محاسبه‬
‫ی‬
‫گردد‬
.
SEC
‫به‬
‫تبخیدر‬ ‫بدرای‬ ‫الزم‬ ‫اندرژی‬ ‫صورت‬
‫می‬ ‫تصریف‬ ‫آب‬ ‫از‬ ‫کیلوگرم‬ ‫یک‬ ‫کردن‬
‫به‬ ‫کده‬ ‫شود‬
( ‫رابطده‬ ‫صدورت‬
13
)
‫می‬ ‫مشخص‬
.‫شود‬
(
13
)
m
o
Q
SEC
W
=
‫آهمایش‬ ‫نجام‬ ‫مقل‬ ‫و‬ ‫تاریخ‬
‫در‬ ‫مجزا‬ ‫آزمایش‬ ‫چهار‬ ‫طی‬ ‫پژوهش‬ ‫این‬
4
‫متدوالی‬ ‫روز‬
2
،
3
،
4
‫و‬
5
‫سال‬ ،‫ماه‬ ‫شهریور‬
1401
‫سدیال‬ ‫حجمدی‬ ‫دبدی‬ ‫سه‬ ‫برای‬
9
/
1
،
1
/
3
‫و‬
2
/
4
‫بر‬ ‫لیتر‬
‫اه‬ ‫آزمایشد‬ ‫در‬ ‫تغییرفازدهندده‬ ‫مدواد‬ ‫بددون‬ ‫حالدت‬ ‫و‬ ‫دقیقه‬
‫انرژی‬
.‫شدد‬ ‫انجدام‬ ‫سدنندج‬ ‫شهر‬ ‫در‬ ‫کردستان‬ ‫اه‬ ‫دانش‬ ‫تجدیدپذیر‬ ‫های‬
‫ساعت‬ ‫از‬ ‫و‬ ‫مشابه‬ ‫شرایک‬ ‫در‬ ‫آزمایشات‬
10:00
‫ساعت‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫آغاز‬
14:00
188
‫ماشين‬ ‫نشریه‬
‫جلد‬ ،‫کشاورزي‬ ‫هاي‬
14
‫شماره‬ ،
2
،
‫تابستان‬
1403
‫یافته‬ ‫پایان‬
‫تغییرفازدهنده‬ ‫مواد‬ ‫بدون‬ ‫حالت‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫ذکر‬ ‫به‬ ‫الزم‬ .‫اند‬
‫سیال‬ ‫حجمی‬ ‫دبی‬
2
/
4
‫حالدت‬ ‫این‬ ‫در‬ .‫شد‬ ‫گرفته‬ ‫نظر‬ ‫در‬ ‫دقیقه‬ ‫بر‬ ‫لیتر‬
‫می‬ ‫انجام‬ ‫را‬ ‫سیال‬ ‫انتقال‬ ‫خود‬ ‫دبی‬ ‫حداکثر‬ ‫در‬ ‫پم‬
.‫داد‬
‫بحث‬ ‫و‬ ‫نتایج‬
‫سامانه‬ ‫در‬ ‫رت‬ ‫حر‬ ‫ت‬ ‫تیییر‬
‫شکل‬ ‫در‬
6
-
‫الف‬
‫بد‬ ‫تقطیدر‬ ‫مخدزن‬ ‫در‬ ‫سیال‬ ‫دمای‬
‫ا‬
‫از‬ ‫حالدت‬ ‫سده‬
‫سیال‬ ‫جریان‬
‫داخل‬ ‫در‬
‫سامانه‬
‫آب‬
‫شیرین‬
‫کن‬
‫خورش‬
‫ی‬
‫د‬
‫ی‬
‫شده‬ ‫داده‬ ‫نشان‬
.‫است‬
‫برا‬
‫ی‬
‫شرا‬ ‫همه‬
‫ی‬
‫ک‬
‫تغ‬ ‫مواد‬ ،
‫یی‬
‫ر‬
‫در‬ ‫فاز‬
‫د‬
‫حرارت‬ ‫جاذب‬ ‫لوله‬ ‫رون‬
‫قرار‬
‫دارد‬
.
‫که‬ ‫است‬ ‫مشخص‬ ‫شکل‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬
‫بدرا‬
‫ی‬
‫اندواع‬
‫سدیال‬ ‫جریدان‬
،
‫سیال‬ ‫دمای‬
‫با‬
‫تغ‬
‫یی‬
‫ر‬
‫تابش‬ ‫شدت‬
‫مدی‬ ‫تغییدر‬
‫کندد‬
‫و‬
‫گرمدایش‬ ‫ندرخ‬
‫بدا‬
‫افزا‬
‫ی‬
‫ش‬
‫تابش‬ ‫کاهش‬ ‫و‬
‫به‬
‫ترتیب‬
‫افزا‬
‫ی‬
‫ش‬
‫م‬ ‫کاهش‬ ‫و‬
‫ی‬
‫ی‬
‫ابد‬
‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ .
‫متغ‬
،‫سامانه‬ ‫در‬ ‫سیال‬ ‫جریان‬ ‫سرعت‬ ‫بودن‬ ‫یر‬
‫م‬
‫ی‬
‫زان‬
‫افدزا‬
‫ی‬
‫ش‬
‫کداهش‬ ‫و‬
‫سیال‬ ‫دمای‬
‫بود‬ ‫متفاوت‬
‫است‬ ‫ه‬
.
‫همان‬ ‫تحقیق‬ ‫این‬ ‫در‬
‫شد‬ ‫اشاره‬ ‫که‬ ‫طور‬
‫به‬ ‫آب‬ ‫از‬
‫سیال‬ ‫عنوان‬
( ‫کاری‬
‫دل‬ ‫به‬
‫ی‬
‫ل‬
‫ظرف‬
‫ید‬
‫ت‬
‫گرمدا‬
‫ی‬
‫ب‬
‫ی‬
‫شدتر‬
‫اسدتفاده‬ )
‫از‬ ‫قبدل‬ ‫سداعت‬ ‫یک‬ ‫مدت‬ ‫به‬ ‫حداقل‬ ‫سامانه‬ ،‫است‬ ‫ذکر‬ ‫به‬ ‫الزم‬ .‫گردید‬
‫و‬ ‫آزمایش‬ ‫شروع‬
‫داده‬
‫می‬ ‫داده‬ ‫قرار‬ ‫محیطی‬ ‫شرایک‬ ‫مقابل‬ ‫در‬ ‫گیری‬
.‫شد‬
‫داده‬ ‫شدروع‬ ‫ساعات‬ ‫در‬
‫لولده‬ ‫بده‬ ‫واردشدده‬ ‫اندرژی‬ ‫از‬ ‫قسدمتی‬ ‫بدرداری‬
‫دریافت‬
‫درون‬ ‫مارپیچ‬ ‫لوله‬ ‫و‬ ‫تغییرفازدهنده‬ ‫مواد‬ ‫کردن‬ ‫گرم‬ ‫صرف‬ ‫کننده‬
‫دریافت‬
‫می‬ ‫کاهش‬ ‫را‬ ‫سامانه‬ ‫ابتدایی‬ ‫دمای‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫کننده‬
‫بیشدترین‬ .‫دهد‬
‫جر‬ ‫سرعت‬ ‫برای‬ ‫شور‬ ‫آب‬ ‫دمای‬
‫دبی‬ ‫با‬ ‫سیال‬ ‫یان‬
2
/
4
‫و‬ ‫دقیقده‬ ‫بدر‬ ‫لیتر‬
‫دبی‬ ‫برای‬ ‫آن‬ ‫کمترین‬
9
/
1
‫دقیقه‬ ‫بر‬ ‫لیتر‬
‫می‬ ‫اتفاق‬
‫دبی‬ ‫با‬ .‫افتد‬
2
/
4
‫لیتر‬
‫جذب‬ ‫گرمای‬ ،‫دقیقه‬ ‫بر‬
‫به‬ ‫سریصا‬ ‫جاذب‬ ‫لوله‬ ‫توسک‬ ‫شده‬
‫بده‬ ‫سیال‬ ‫وسیله‬
‫می‬ ‫انتقال‬ ‫شور‬ ‫آب‬ ‫محفظه‬
‫سدامانه‬ ‫در‬ ‫حدرارت‬ ‫افدت‬ ‫از‬ ‫بندابراین‬ .‫یابدد‬
‫ا‬ ‫شور‬ ‫آب‬ ‫دمای‬ ‫و‬ ‫نموده‬ ‫جلوگیری‬
‫می‬ ‫فزایش‬
‫اسدت‬ ‫حدالی‬ ‫در‬ ‫این‬ .‫یابد‬
‫دبی‬ ‫با‬ ‫که‬
9
/
1
‫بده‬ ‫کداری‬ ‫سدیال‬ ،‫کدم‬ ‫سدرعت‬ ‫دلیدل‬ ‫به‬ ‫دقیقه‬ ‫بر‬ ‫لیتر‬
‫بده‬ ‫محدودی‬ ‫میزان‬ ‫به‬ ‫ورودی‬ ‫گرمای‬ ‫و‬ ‫یافته‬ ‫جریان‬ ‫سامانه‬ ‫در‬ ‫کندی‬
‫می‬ ‫داده‬ ‫انتقال‬ ‫شور‬ ‫آب‬
‫جریدان‬ ‫دبدی‬ ‫افدزایش‬ ‫با‬ ‫ر‬ ‫دی‬ ‫عبارت‬ ‫به‬ .‫شود‬
‫جمع‬ ‫از‬ ‫بیشدتری‬ ‫گرمدای‬ ‫سیال‬
‫مدی‬ ‫خدارج‬ ‫کنندده‬
( ‫شدود‬
Goudarzi,
Shojaeizadeh, & Nejati, 2014
.)
‫شکل‬ ‫در‬ ‫آن‬ ‫بر‬ ‫عالوه‬
6
-
‫با‬ ‫حالت‬ ‫برای‬ ‫شور‬ ‫آب‬ ‫دمای‬ ‫تغییرات‬ ‫ب‬
‫دبی‬ ‫با‬ ‫سامانه‬ ‫در‬ ‫تغییرفازدهنده‬ ‫مواد‬ ‫بدون‬ ‫و‬
2
/
4
‫نمایش‬ ‫دقیقه‬ ‫بر‬ ‫لیتر‬
‫بددون‬ ‫حالدت‬ ‫در‬ ‫کده‬ ‫است‬ ‫مشخص‬ ،‫نمودارها‬ ‫توجه‬ ‫با‬ .‫است‬ ‫شده‬ ‫داده‬
‫تغیی‬ ‫مواد‬
‫بده‬ ‫نسدبت‬ ‫زیدادی‬ ‫نوسانات‬ ‫دارای‬ ‫شور‬ ‫آب‬ ‫دمای‬ ،‫رفازدهنده‬
‫حرارتدی‬ ‫نوسدانات‬ ‫حالدت‬ ‫ایدن‬ ‫در‬ .‫اسدت‬ ‫تغییرفازدهندده‬ ‫مواد‬ ‫با‬ ‫حالت‬
‫به‬
‫به‬ ‫خورشدیدی‬ ‫تابش‬ ‫از‬ ‫وجودآمده‬
‫مدواد‬ ‫حداوی‬ ‫مدارپیچ‬ ‫لولده‬ ‫وسدیله‬
‫متصدادل‬ ‫تولیددی‬ ‫حدرارت‬ ‫بندابراین‬ ‫شده‬ ‫آزاد‬ ‫یا‬ ‫و‬ ‫جذب‬ ‫تغییرفازدهنده‬
‫دی‬
‫د‬‫م‬
‫آ‬ ‫دای‬
‫د‬‫دم‬ ‫آن‬ ‫در‬
‫د‬‫ب‬ ‫دالوه‬
‫د‬‫ع‬ .‫دود‬
‫د‬‫ش‬
‫دواد‬
‫د‬‫م‬ ‫ددون‬
‫د‬‫ب‬ ‫دت‬
‫د‬‫حال‬ ‫درای‬
‫د‬‫ب‬ ‫دور‬
‫د‬‫ش‬ ‫ب‬
‫حالدت‬ ‫این‬ ‫در‬ .‫است‬ ‫تغییرفازدهنده‬ ‫مواد‬ ‫با‬ ‫حالت‬ ‫از‬ ‫کمتر‬ ‫تغییرفازدهنده‬
‫سیال‬ ‫بیشتر‬ ‫تماا‬ ‫احتمال‬ ‫دلیل‬ ‫به‬
‫دریافت‬ ‫لوله‬ ‫درونی‬ ‫سطح‬ ‫با‬ ‫کاری‬
-
‫می‬ ‫بهبود‬ ‫حرارت‬ ‫جذب‬ ‫آن‬ ‫تبع‬ ‫به‬ ‫و‬ ‫یافته‬ ‫افزایش‬ ‫ناسلت‬ ‫عدد‬ ‫کننده‬
-
.‫یابد‬
‫تحق‬
‫ی‬
‫قات‬
‫ویژگی‬ ‫مورد‬ ‫در‬
‫جمع‬ ‫حرارتی‬ ‫های‬
‫کنندده‬
‫سدهموی‬ ‫هدای‬
‫مشابه‬ ‫نتای‬
‫گزارش‬ ‫را‬
‫کرده‬
‫اند‬
(Zhao, Liu, & Zhang, 2009; Li,
Li, Pei, Munir, & Ji, 2016, Muñoz, Rovira, Sánchez, &
Montes, 2017, Jean, Brown, Jaffe, Buonassisi, &
Bulovic, 2015)
.
‫شکل‬
6
-
‫سیال‬ ‫جریان‬ ‫از‬ ‫مختلف‬ ‫شرایک‬ ‫برای‬ )‫الف‬ :‫تقطیر‬ ‫محفظه‬ ‫داخل‬ ‫آب‬ ‫دمای‬ ‫تغییرات‬
‫و‬
‫بدون‬ ‫و‬ ‫تغییرفازدهنده‬ ‫با‬ ‫دوحالت‬ ‫برای‬ )‫ب‬
‫سیال‬ ‫جریان‬ ‫با‬ ‫تغییرفازدهنده‬
2
/
4
‫دقیقه‬ ‫بر‬ ‫لیتر‬
Fig.6. Changes of water temperature inside the distillation chamber: a) for different fluid flows and b) for two
conditions with (4.2) and without (WOPCM) phase changer and fluid flow of 4.2 l min-1
30
35
40
45
50
55
60
65
70
10 10.5 11 11.5 12 12.5 13 13.5 14
Temperature
(
o
C)
Time
4.2 WOPCM
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
10 10.5 11 11.5 12 12.5 13 13.5 14
Temperature
(
o
C)
Time
4.2 3.1 1.9
b
a
Evaluation of the Energy Efficiency of a Solar Parabolic Collector Equipped with Phase Change Materials inside the Receiver Tube of a Desalination System
Evaluation of the Energy Efficiency of a Solar Parabolic Collector Equipped with Phase Change Materials inside the Receiver Tube of a Desalination System
Evaluation of the Energy Efficiency of a Solar Parabolic Collector Equipped with Phase Change Materials inside the Receiver Tube of a Desalination System
Evaluation of the Energy Efficiency of a Solar Parabolic Collector Equipped with Phase Change Materials inside the Receiver Tube of a Desalination System
Evaluation of the Energy Efficiency of a Solar Parabolic Collector Equipped with Phase Change Materials inside the Receiver Tube of a Desalination System
Evaluation of the Energy Efficiency of a Solar Parabolic Collector Equipped with Phase Change Materials inside the Receiver Tube of a Desalination System
Evaluation of the Energy Efficiency of a Solar Parabolic Collector Equipped with Phase Change Materials inside the Receiver Tube of a Desalination System

More Related Content

More from J. Agricultural Machinery

Balancing Time and Cost in Resource-Constrained Project Scheduling Using Meta...
Balancing Time and Cost in Resource-Constrained Project Scheduling Using Meta...Balancing Time and Cost in Resource-Constrained Project Scheduling Using Meta...
Balancing Time and Cost in Resource-Constrained Project Scheduling Using Meta...
J. Agricultural Machinery
 
Simulation of Heat and Mass Transfer in a Refractance Window Dryer for Aloe v...
Simulation of Heat and Mass Transfer in a Refractance Window Dryer for Aloe v...Simulation of Heat and Mass Transfer in a Refractance Window Dryer for Aloe v...
Simulation of Heat and Mass Transfer in a Refractance Window Dryer for Aloe v...
J. Agricultural Machinery
 
Simulation of Natural Frequencies of Orange Fruit Using Finite Element Method
Simulation of Natural Frequencies of Orange Fruit Using Finite Element MethodSimulation of Natural Frequencies of Orange Fruit Using Finite Element Method
Simulation of Natural Frequencies of Orange Fruit Using Finite Element Method
J. Agricultural Machinery
 
Design, Construction, and Optimization of Performance of Electrodynamic Spray...
Design, Construction, and Optimization of Performance of Electrodynamic Spray...Design, Construction, and Optimization of Performance of Electrodynamic Spray...
Design, Construction, and Optimization of Performance of Electrodynamic Spray...
J. Agricultural Machinery
 
Performance Evaluation of the UAV Sprayer in Controlling Brevicoryne Brassica...
Performance Evaluation of the UAV Sprayer in Controlling Brevicoryne Brassica...Performance Evaluation of the UAV Sprayer in Controlling Brevicoryne Brassica...
Performance Evaluation of the UAV Sprayer in Controlling Brevicoryne Brassica...
J. Agricultural Machinery
 
Rapid and Non-destructive Estimation of Apple Tree NPK Contents based on Leaf...
Rapid and Non-destructive Estimation of Apple Tree NPK Contents based on Leaf...Rapid and Non-destructive Estimation of Apple Tree NPK Contents based on Leaf...
Rapid and Non-destructive Estimation of Apple Tree NPK Contents based on Leaf...
J. Agricultural Machinery
 
Investigation of Brown Rice Losses in the Paddy Drying Process
Investigation of Brown Rice Losses in the Paddy Drying ProcessInvestigation of Brown Rice Losses in the Paddy Drying Process
Investigation of Brown Rice Losses in the Paddy Drying Process
J. Agricultural Machinery
 
Cold Plasma Technique in Controlling Contamination and Improving the Physiolo...
Cold Plasma Technique in Controlling Contamination and Improving the Physiolo...Cold Plasma Technique in Controlling Contamination and Improving the Physiolo...
Cold Plasma Technique in Controlling Contamination and Improving the Physiolo...
J. Agricultural Machinery
 
Modeling Soil Pressure-Sinkage Characteristic as Affected by Sinkage rate usi...
Modeling Soil Pressure-Sinkage Characteristic as Affected by Sinkage rate usi...Modeling Soil Pressure-Sinkage Characteristic as Affected by Sinkage rate usi...
Modeling Soil Pressure-Sinkage Characteristic as Affected by Sinkage rate usi...
J. Agricultural Machinery
 
A Finite Element Model of Soil-Stress Probe Interaction under a Moving Rigid ...
A Finite Element Model of Soil-Stress Probe Interaction under a Moving Rigid ...A Finite Element Model of Soil-Stress Probe Interaction under a Moving Rigid ...
A Finite Element Model of Soil-Stress Probe Interaction under a Moving Rigid ...
J. Agricultural Machinery
 
Optimization of the Mixing in a Gas-lift Anaerobic Digester of Municipal Wast...
Optimization of the Mixing in a Gas-lift Anaerobic Digester of Municipal Wast...Optimization of the Mixing in a Gas-lift Anaerobic Digester of Municipal Wast...
Optimization of the Mixing in a Gas-lift Anaerobic Digester of Municipal Wast...
J. Agricultural Machinery
 
Investigating the Efficiency of Drinking Water Treatment Sludge and Iron-Base...
Investigating the Efficiency of Drinking Water Treatment Sludge and Iron-Base...Investigating the Efficiency of Drinking Water Treatment Sludge and Iron-Base...
Investigating the Efficiency of Drinking Water Treatment Sludge and Iron-Base...
J. Agricultural Machinery
 
Dynamic Model of Hip and Ankle Joints Loading during Working with a Motorized...
Dynamic Model of Hip and Ankle Joints Loading during Working with a Motorized...Dynamic Model of Hip and Ankle Joints Loading during Working with a Motorized...
Dynamic Model of Hip and Ankle Joints Loading during Working with a Motorized...
J. Agricultural Machinery
 
Experimental Study and Mathematical Modeling of Hydrogen Sulfide Removal from...
Experimental Study and Mathematical Modeling of Hydrogen Sulfide Removal from...Experimental Study and Mathematical Modeling of Hydrogen Sulfide Removal from...
Experimental Study and Mathematical Modeling of Hydrogen Sulfide Removal from...
J. Agricultural Machinery
 
Feasibility of Soil Texture Determination Using Acoustic Signal Processing of...
Feasibility of Soil Texture Determination Using Acoustic Signal Processing of...Feasibility of Soil Texture Determination Using Acoustic Signal Processing of...
Feasibility of Soil Texture Determination Using Acoustic Signal Processing of...
J. Agricultural Machinery
 
Fusion of Multispectral and Radar Images to Enhance Classification Accuracy a...
Fusion of Multispectral and Radar Images to Enhance Classification Accuracy a...Fusion of Multispectral and Radar Images to Enhance Classification Accuracy a...
Fusion of Multispectral and Radar Images to Enhance Classification Accuracy a...
J. Agricultural Machinery
 
A Multi-Objective Optimization to Determine The Optimal Patterns of Sustainab...
A Multi-Objective Optimization to Determine The Optimal Patterns of Sustainab...A Multi-Objective Optimization to Determine The Optimal Patterns of Sustainab...
A Multi-Objective Optimization to Determine The Optimal Patterns of Sustainab...
J. Agricultural Machinery
 
Automatic Detection of Plant Cultivation Rows Robot using Machine Vision (Cas...
Automatic Detection of Plant Cultivation Rows Robot using Machine Vision (Cas...Automatic Detection of Plant Cultivation Rows Robot using Machine Vision (Cas...
Automatic Detection of Plant Cultivation Rows Robot using Machine Vision (Cas...
J. Agricultural Machinery
 
Identifying and Prioritizing the Key Factors Affecting the Efficient Maintena...
Identifying and Prioritizing the Key Factors Affecting the Efficient Maintena...Identifying and Prioritizing the Key Factors Affecting the Efficient Maintena...
Identifying and Prioritizing the Key Factors Affecting the Efficient Maintena...
J. Agricultural Machinery
 
Environmental Impact Assessment of Electricity Generation in Wind Power Plant...
Environmental Impact Assessment of Electricity Generation in Wind Power Plant...Environmental Impact Assessment of Electricity Generation in Wind Power Plant...
Environmental Impact Assessment of Electricity Generation in Wind Power Plant...
J. Agricultural Machinery
 

More from J. Agricultural Machinery (20)

Balancing Time and Cost in Resource-Constrained Project Scheduling Using Meta...
Balancing Time and Cost in Resource-Constrained Project Scheduling Using Meta...Balancing Time and Cost in Resource-Constrained Project Scheduling Using Meta...
Balancing Time and Cost in Resource-Constrained Project Scheduling Using Meta...
 
Simulation of Heat and Mass Transfer in a Refractance Window Dryer for Aloe v...
Simulation of Heat and Mass Transfer in a Refractance Window Dryer for Aloe v...Simulation of Heat and Mass Transfer in a Refractance Window Dryer for Aloe v...
Simulation of Heat and Mass Transfer in a Refractance Window Dryer for Aloe v...
 
Simulation of Natural Frequencies of Orange Fruit Using Finite Element Method
Simulation of Natural Frequencies of Orange Fruit Using Finite Element MethodSimulation of Natural Frequencies of Orange Fruit Using Finite Element Method
Simulation of Natural Frequencies of Orange Fruit Using Finite Element Method
 
Design, Construction, and Optimization of Performance of Electrodynamic Spray...
Design, Construction, and Optimization of Performance of Electrodynamic Spray...Design, Construction, and Optimization of Performance of Electrodynamic Spray...
Design, Construction, and Optimization of Performance of Electrodynamic Spray...
 
Performance Evaluation of the UAV Sprayer in Controlling Brevicoryne Brassica...
Performance Evaluation of the UAV Sprayer in Controlling Brevicoryne Brassica...Performance Evaluation of the UAV Sprayer in Controlling Brevicoryne Brassica...
Performance Evaluation of the UAV Sprayer in Controlling Brevicoryne Brassica...
 
Rapid and Non-destructive Estimation of Apple Tree NPK Contents based on Leaf...
Rapid and Non-destructive Estimation of Apple Tree NPK Contents based on Leaf...Rapid and Non-destructive Estimation of Apple Tree NPK Contents based on Leaf...
Rapid and Non-destructive Estimation of Apple Tree NPK Contents based on Leaf...
 
Investigation of Brown Rice Losses in the Paddy Drying Process
Investigation of Brown Rice Losses in the Paddy Drying ProcessInvestigation of Brown Rice Losses in the Paddy Drying Process
Investigation of Brown Rice Losses in the Paddy Drying Process
 
Cold Plasma Technique in Controlling Contamination and Improving the Physiolo...
Cold Plasma Technique in Controlling Contamination and Improving the Physiolo...Cold Plasma Technique in Controlling Contamination and Improving the Physiolo...
Cold Plasma Technique in Controlling Contamination and Improving the Physiolo...
 
Modeling Soil Pressure-Sinkage Characteristic as Affected by Sinkage rate usi...
Modeling Soil Pressure-Sinkage Characteristic as Affected by Sinkage rate usi...Modeling Soil Pressure-Sinkage Characteristic as Affected by Sinkage rate usi...
Modeling Soil Pressure-Sinkage Characteristic as Affected by Sinkage rate usi...
 
A Finite Element Model of Soil-Stress Probe Interaction under a Moving Rigid ...
A Finite Element Model of Soil-Stress Probe Interaction under a Moving Rigid ...A Finite Element Model of Soil-Stress Probe Interaction under a Moving Rigid ...
A Finite Element Model of Soil-Stress Probe Interaction under a Moving Rigid ...
 
Optimization of the Mixing in a Gas-lift Anaerobic Digester of Municipal Wast...
Optimization of the Mixing in a Gas-lift Anaerobic Digester of Municipal Wast...Optimization of the Mixing in a Gas-lift Anaerobic Digester of Municipal Wast...
Optimization of the Mixing in a Gas-lift Anaerobic Digester of Municipal Wast...
 
Investigating the Efficiency of Drinking Water Treatment Sludge and Iron-Base...
Investigating the Efficiency of Drinking Water Treatment Sludge and Iron-Base...Investigating the Efficiency of Drinking Water Treatment Sludge and Iron-Base...
Investigating the Efficiency of Drinking Water Treatment Sludge and Iron-Base...
 
Dynamic Model of Hip and Ankle Joints Loading during Working with a Motorized...
Dynamic Model of Hip and Ankle Joints Loading during Working with a Motorized...Dynamic Model of Hip and Ankle Joints Loading during Working with a Motorized...
Dynamic Model of Hip and Ankle Joints Loading during Working with a Motorized...
 
Experimental Study and Mathematical Modeling of Hydrogen Sulfide Removal from...
Experimental Study and Mathematical Modeling of Hydrogen Sulfide Removal from...Experimental Study and Mathematical Modeling of Hydrogen Sulfide Removal from...
Experimental Study and Mathematical Modeling of Hydrogen Sulfide Removal from...
 
Feasibility of Soil Texture Determination Using Acoustic Signal Processing of...
Feasibility of Soil Texture Determination Using Acoustic Signal Processing of...Feasibility of Soil Texture Determination Using Acoustic Signal Processing of...
Feasibility of Soil Texture Determination Using Acoustic Signal Processing of...
 
Fusion of Multispectral and Radar Images to Enhance Classification Accuracy a...
Fusion of Multispectral and Radar Images to Enhance Classification Accuracy a...Fusion of Multispectral and Radar Images to Enhance Classification Accuracy a...
Fusion of Multispectral and Radar Images to Enhance Classification Accuracy a...
 
A Multi-Objective Optimization to Determine The Optimal Patterns of Sustainab...
A Multi-Objective Optimization to Determine The Optimal Patterns of Sustainab...A Multi-Objective Optimization to Determine The Optimal Patterns of Sustainab...
A Multi-Objective Optimization to Determine The Optimal Patterns of Sustainab...
 
Automatic Detection of Plant Cultivation Rows Robot using Machine Vision (Cas...
Automatic Detection of Plant Cultivation Rows Robot using Machine Vision (Cas...Automatic Detection of Plant Cultivation Rows Robot using Machine Vision (Cas...
Automatic Detection of Plant Cultivation Rows Robot using Machine Vision (Cas...
 
Identifying and Prioritizing the Key Factors Affecting the Efficient Maintena...
Identifying and Prioritizing the Key Factors Affecting the Efficient Maintena...Identifying and Prioritizing the Key Factors Affecting the Efficient Maintena...
Identifying and Prioritizing the Key Factors Affecting the Efficient Maintena...
 
Environmental Impact Assessment of Electricity Generation in Wind Power Plant...
Environmental Impact Assessment of Electricity Generation in Wind Power Plant...Environmental Impact Assessment of Electricity Generation in Wind Power Plant...
Environmental Impact Assessment of Electricity Generation in Wind Power Plant...
 

Evaluation of the Energy Efficiency of a Solar Parabolic Collector Equipped with Phase Change Materials inside the Receiver Tube of a Desalination System

  • 1. Research Article Vol. 14, No. 2, 2024, p. 177-195 Evaluation of the Energy Efficiency of a Solar Parabolic Collector Equipped with Phase Change Materials inside the Receiver Tube of a Desalination System J. Seifi Laleh1, H. Samimi Akhijahani 2*, P. Salami 2 1- Graduate Student of Renewable Energies, Department of Biosystem Engineering, Faculty of Agriculture, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran 2- Assistant Professor, Department of Biosystem Engineering, Faculty of Agriculture, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran (*- Corresponding Author Email: h.samimi@uok.ac.ir) How to cite this article: Seifi Laleh, J., Samimi Akhijahani, H., & Salami, P. (2024). Evaluation of the Energy Efficiency of a Solar Parabolic Collector Equipped with Phase Change Materials inside the Receiver Tube of a Desalination System. Journal of Agricultural Machinery, 14(2), 177- 195. (in Persian with English abstract). https://doi.org/10.22067/jam.2023.80081.1138 Received: 17 December 2022 Revised: 28 January 2023 Accepted: 20 February 2023 Available Online: 25 February 2023 Introduction 1 With increasing the world's population, the demand for supply water resources is also increasing. Nevertheless, climate change has severely impacted the accessibility of fresh water resources. Consequently, researchers have been focusing on producing drinkable water from seas and oceans. Iran, with its significant levels of solar radiation and access to open water from the north and south, is an ideal country for fresh water production. Using solar water desalination systems is a reliable and cost-effective solution for producing drinking water from salt water sources. The purpose of this research is to enhance the performance of the solar water desalination system by using the latent heat storage system and a solar tracking system. In this experimental setup for fresh water production, water was used as the working fluid, while a parabolic collector functioned as the source of thermal energy. Materials and Methods The solar water desalination system was designed and built on a laboratory scale at the University of Kurdistan, and then the necessary experiments were carried out. The flowing fluid (water) inside the spiral tube in the tank is pumped into the absorber tube of the parabolic collector. Inside the receiver tube, there is a spiral copper tube with a 7 cm pitch, which contains paraffin. The parabolic mirror reflects the sunlight onto the receiver tube, causing the working fluid, water, to heat up. The cooling process is achieved using a specific source located in the upper section of the distillation tank. In this case, the steam droplets in the tank hit the bottom surface of this cooling tank, which has the shape of an inverted funnel, leading to condensation. The study was conducted over four consecutive days, from 10:00 to 14:00, under identical conditions from August 24th to August 27th, 2022. It took place at the Renewable Energy Laboratory, University of Kurdistan in Sanandaj, Iran, and was conducted for three different volume flow rates of fluid: 1.9, 3.1, and 4.2 l.min-1 with phase change materials (PCM) and 4.2 l.min-1 without phase change materials (WOPCM); the pump’s maximum flow rate was 4.2 l.min-1 . Variations of outlet temperature, thermal efficiency, desalination efficiency, and produced water were investigated under different conditions. Results and Discussion The results reveal that by decreasing the pitch of the spiral tube, there is an increase in the amount of heat captured, due to the increase in the Nusselt number. At the beginning of data collection, a significant amount of the energy that enters the receiver tube is absorbed by both the phase change material and the spiral tube inside the receiver and as a result, the initial air temperature is lowered. The highest temperature of salt water occurs ©2023 The author(s). This is an open access article distributed under Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0). https://doi.org/10.22067/jam.2023.80081.1138 Journal of Agricultural Machinery Homepage: https://jame.um.ac.ir
  • 2. 178 ‫ماشين‬ ‫نشریه‬ ‫جلد‬ ،‫کشاورزي‬ ‫هاي‬ 14 ‫شماره‬ ، 2 ، ‫تابستان‬ 1403 when the fluid is flowing at a rate of 4.2 l.min-1 , while the lowest temperature is observed at a flow rate of 1.9 l.min-1 . With a flow rate of 4.2 l.min-1 , the absorbent tube rapidly transfers the absorbed heat to the salt water chamber through the fluid. The input energy to the tank has increased from 1.53 to 2.83, 1.14 to 2.18, and 0.73 to 1.48 MJ for fluid flow rates of 4.2, 3.1, and 1.9 l.min-1 , respectively. At a flow rate of 4.2 l.min-1 , the thermal efficiency of the system without phase change materials (3.51%) is lower compared to the case with phase change materials (5.02%). Moreover, using a solar tracking mechanism increased the thermal efficiency of the collector by 9.86% compared to the system using a photocell sensor. Based on the water quality values, it can be stated that the level of dissolved solids in the water sample has been significantly decreased. This indicates that the water can be used for drinking. Conclusion In this research, the process of thermal changes in a solar water desalination system using PCM was investigated. The obtained results demonstrate that the use of PCM improved the thermal efficiency of the collector and the water obtained from the current system is safe for consumption. Furthermore, by implementing a solar panel tracking system, the efficiency of the solar collector is improved. Keywords: Drinking water, Solar collector, Solar tracker, Thermal efficiency, Water quality Symbols and abbreviations 𝐴𝑐 ‫کلکتور‬ ‫سطح‬ Collector area m2 𝑄̇𝑐𝑜𝑣𝑒 ‫انتقال‬ ‫انرژی‬ ‫نرخ‬ ‫همرفت‬ ‫اثر‬ ‫در‬ ‫یافته‬ Convected heat flux J.s-1 𝑐𝑝 ‫ویژه‬ ‫گرمای‬ ‫ظرفیت‬ Specific heat capacity kJ.kg-1 .° C-1 𝑄̇𝑢 ‫حرارتی‬ ‫انرژی‬ ‫نرخ‬ ‫دریافتی‬ Received useful energy J.s-1 D ‫لوله‬ ‫قطر‬ Tube diameter m Pr ‫پرانتل‬ ‫عدد‬ Prandtl number - 𝐸𝑒𝑙𝑐 ‫الکتریکی‬ ‫انرژی‬ Electrical energy J Re ‫رینولدز‬ ‫عدد‬ Reynolds number - 𝐹𝑅 ‫حرارت‬ ‫اتالف‬ ‫پارامتر‬ Heat loss coefficient - 𝑇𝑖 ‫ورودی‬ ‫دمای‬ In temperature tlet o C ℎ𝑐 ‫همرفت‬ ‫حرارت‬ ‫انتقال‬ ‫ضریب‬ Convective heat transfer coefficient W.m-2 .° C-1 𝑇𝑂 ‫خروجی‬ ‫دمای‬ Outlet temperature o C hfg ‫آب‬ ‫تبخیر‬ ‫نهان‬ ‫گرمای‬ Latent heat of water evaporation kJ.kg-1 tc ‫دیواره‬ ‫ضخامت‬ Wall thickness m 𝐼𝑜 ‫تابش‬ ‫شدت‬ ‫خورشیدی‬ Solar radiation W.m-2 𝑈𝐿 ‫کلی‬ ‫حرارت‬ ‫اتالف‬ ‫ضریب‬ Total heat loss coefficient W.m-2 .° C-1 𝑘𝑤 ‫حرارت‬ ‫انتقال‬ ‫ضریب‬ Conductive heat transfer coefficent kg.s-1 V ‫سیال‬ ‫حجم‬ Fluid volume m3 mw,ev ‫تبخیری‬ ‫آب‬ ‫جرم‬ Evaporated water mass kg α ‫جذب‬ ‫ضریب‬ Absorption factor - 𝑚 ̇ ‫کاری‬ ‫سیال‬ ‫جرم‬ Working fluid mass - η ‫جمع‬ ‫گرمایی‬ ‫بازده‬ ‫کننده‬ Collector thermal efficiency - Nu ‫ناسلت‬ ‫عدد‬ Nusselt number J 𝜂𝑑𝑒𝑠 ‫آب‬ ‫تبخیر‬ ‫بازده‬ Evaporation efficiency - Qw ‫تبخیر‬ ‫نیازبرای‬ ‫مورد‬ ‫انرژی‬ Required thermal energy for evaporation J μ ‫سیال‬ ‫ویسکوزیته‬ Fluid viscosity m2 .s-1 Qm ‫آب‬ ‫تبخیر‬ ‫برای‬ ‫نیاز‬ ‫مورد‬ ‫انرژی‬ ‫مجموع‬ Total required energy for evaporation J.s-1 ρ ‫جرمی‬ ‫دانسیته‬ Mass density kg.m3 𝑄̇𝑓 ‫جمع‬ ‫از‬ ‫انتقالی‬ ‫گرمای‬ ‫سیال‬ ‫به‬ ‫کننده‬ Transferred heat to working fluid J.s-1 τ ‫انتشار‬ ‫ضریب‬ Emission factor - 𝑄̇𝑐𝑜𝑛𝑑 ‫انتقال‬ ‫انرژی‬ ‫نرخ‬ ‫هدایتی‬ ‫یافته‬ Conducted energy flux J.s-1
  • 3. ،‫همکاران‬ ‫و‬ ‫الله‬ ‫سيفی‬ ‫ارز‬ ‫ی‬ ‫اب‬ ‫ی‬ ‫انرژ‬ ‫بازده‬ ‫ي‬ ‫جمع‬ ‫سهمو‬ ‫کننده‬ ‫ي‬ ‫تغ‬ ‫مواد‬ ‫به‬ ‫مجهز‬ ‫يي‬ ‫رفازدهنده‬ ... 179 ‫پژوهشی‬ ‫مقاله‬ ‫جلد‬ 14 ‫شماره‬ ، 2 ، ‫تابستان‬ 1403 ‫ص‬ ، 195 - 177 ‫جمع‬ ‫انرژی‬ ‫بازده‬ ‫ارزیابی‬ ‫دریافت‬ ‫لوله‬ ‫درون‬ ‫تغییرفازدهنده‬ ‫مواد‬ ‫به‬ ‫مجهز‬ ‫سهموی‬ ‫کننده‬ ‫در‬ ‫کننده‬ ‫آب‬ ‫یک‬ ‫شیرین‬ ‫خورشیدی‬ ‫کن‬ ‫الله‬ ‫سیفی‬ ‫ژینا‬ 1 ‫اخیجهانی‬ ‫صمیمی‬ ‫هادی‬ ، 2 * ‫سالمی‬ ‫پیمان‬ ، 2 :‫دریافت‬ ‫تاریخ‬ 26 / 09 / 1401 :‫پذیرش‬ ‫تاریخ‬ 01 / 12 / 1401 ‫چکیده‬ ‫سامانه‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫آب‬ ‫های‬ ‫شیرین‬ .‫است‬ ‫شور‬ ‫آب‬ ‫منابع‬ ‫از‬ ‫شرب‬ ‫آب‬ ‫تولید‬ ‫برای‬ ‫اقتصادی‬ ‫صرفه‬ ‫با‬ ،‫مناسب‬ ‫راهکار‬ ‫یک‬ ‫خورشیدی‬ ‫کن‬ ‫دام‬ ‫د‬‫انج‬ ‫از‬ ‫ددف‬ ‫د‬‫ه‬ ‫این‬ ‫تحقیق‬ ‫عملکرد‬ ‫افزایش‬ ‫آب‬ ‫شیرین‬ ‫خورشیدی‬ ‫کن‬ ‫ب‬ ‫ا‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫سامانه‬ ‫ذخیره‬ ‫نهان‬ ‫گرمای‬ ‫ساز‬ ‫انرژی‬ ‫پنلی‬ ‫ردیاب‬ ‫سامانه‬ ‫و‬ ‫خورشیدی‬ .‫است‬ ‫ت‬ ‫با‬ ‫به‬ ‫وجه‬ ‫این‬ ‫جمع‬ ‫از‬ ‫حرارتی‬ ‫هدررفت‬ ‫خورشیدی‬ ‫تابش‬ ‫شدت‬ ‫نوسانات‬ ‫دلیل‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫می‬ ‫افزایش‬ ‫خورشیدی‬ ‫کننده‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ،‫یابد‬ ‫تغ‬ ‫مواد‬ ‫ییر‬ ‫فازدهنده‬ ‫راه‬ ‫دبی‬ ‫د‬‫مناس‬ ‫دل‬ ‫د‬‫ح‬ ‫برای‬ ‫ذخ‬ ‫ی‬ ‫ره‬ ‫ساز‬ ‫تغی‬ ‫ماده‬ ‫منظور‬ ‫این‬ ‫به‬ .‫است‬ ‫خورشیدی‬ ‫تابش‬ ‫شدت‬ ‫نبود‬ ‫یا‬ ‫و‬ ‫کاهش‬ ‫زمان‬ ‫در‬ ‫نمودن‬ ‫آزاد‬ ‫و‬ ‫اوج‬ ‫ساعات‬ ‫در‬ ‫انرژی‬ ‫ی‬ ‫به‬ ‫یرفازدهنده‬ ‫دورت‬ ‫د‬‫ص‬ ‫لوله‬ ‫مارپیچ‬ ‫ی‬ 6 ‫میلی‬ ‫گام‬ ‫با‬ ‫متری‬ 7 ‫سانتی‬ ‫متر‬ ‫کانون‬ ‫لوله‬ ‫درون‬ ‫ی‬ ‫داری‬ ‫د‬‫ک‬ ‫دیال‬ ‫د‬‫س‬ ‫برای‬ ‫جریان‬ ‫دبی‬ ‫سه‬ ‫حرارتی‬ ‫عملکرد‬ ‫ارزیابی‬ ‫جهت‬ .‫گرفت‬ ‫قرار‬ 9 / 1 ، 1 / 3 ‫و‬ 2 / 4 ‫داعت‬ ‫د‬‫س‬ ‫از‬ ‫متوالی‬ ‫روز‬ ‫چهار‬ ‫در‬ ‫تغییرفازدهنده‬ ‫مواد‬ ‫بدون‬ ‫حالت‬ ‫و‬ )‫تغییرفازدهنده‬ ‫مواد‬ ‫(با‬ ‫دقیقه‬ ‫بر‬ ‫لیتر‬ 10:00 ‫دا‬ ‫د‬‫ت‬ 14:00 ‫دای‬ ‫د‬‫نت‬ .‫دد‬ ‫د‬‫ش‬ ‫ده‬ ‫د‬‫گرفت‬ ‫در‬ ‫د‬‫نظ‬ ‫در‬ ‫بررسی‬ ‫آب‬ ‫سامانه‬ ‫که‬ ‫داد‬ ‫نشان‬ ‫ها‬ ‫شیرین‬ ‫دبی‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫حرارتی‬ ‫راندمان‬ ‫بیشترین‬ ‫تغییرفازدهنده‬ ‫مواد‬ ‫به‬ ‫مجهز‬ ‫خورشیدی‬ ‫کن‬ 2 / 4 ‫با‬ ‫آن‬ ‫کمترین‬ ‫و‬ ‫دقیقه‬ ‫بر‬ ‫لیتر‬ ‫دبی‬ 9 / 1 ‫ب‬ ‫تغییرفازدهنده‬ ‫مواد‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫داد‬ ‫نشان‬ ‫نتای‬ .‫است‬ ‫بوده‬ ‫دقیقه‬ ‫بر‬ ‫لیتر‬ ‫میزان‬ ‫به‬ ‫حرارتی‬ ‫راندمان‬ ‫بهبود‬ ‫اعث‬ 05 / 3 ‫می‬ ‫درصد‬ ‫دیرین‬ ‫د‬‫ش‬ ‫آب‬ .‫دردد‬ ‫د‬‫گ‬ ‫زمان‬ ‫مدت‬ ‫در‬ ‫تولیدی‬ 4 ،‫ساعت‬ 722 / 0 ‫به‬ ‫و‬ ‫بود‬ ‫ساعت‬ ‫چهار‬ ‫در‬ ‫مترمربع‬ ‫بر‬ ‫لیتر‬ ‫قابل‬ ‫طور‬ ‫مالحظه‬ .‫بود‬ ‫شده‬ ‫شرب‬ ‫آب‬ ‫در‬ ‫موجود‬ ‫سختی‬ ‫کاهش‬ ‫باعث‬ ‫ای‬ ‫واژه‬ :‫کلیدی‬ ‫های‬ ‫بهره‬ ،‫شرب‬ ‫آب‬ ‫جمع‬ ،‫حرارتی‬ ‫وری‬ ‫رد‬ ،‫خورشیدی‬ ‫کننده‬ ‫آب‬ ‫کیفیت‬ ،‫خورشیدی‬ ‫یاب‬ ‫مقدمه‬ 1 ‫یکی‬ ‫نوشیدنی‬ ‫از‬ ‫و‬ ‫حیدات‬ ‫ادامده‬ ‫برای‬ ،‫آن‬ ‫روزانه‬ ‫مصرف‬ ‫که‬ ‫های‬ ‫زیدادی‬ ‫اهمیدت‬ ‫از‬ ‫زندده‬ ‫موجدودات‬ ‫تمدام‬ ‫همچندین‬ ‫و‬ ‫انسان‬ ‫سالمتی‬ ‫می‬ ‫دوردار‬ ‫د‬‫برخ‬ ‫و‬ ‫ددن‬ ‫د‬‫ش‬ ‫دنصتی‬ ‫د‬‫ص‬ ‫و‬ ‫دت‬ ‫د‬‫جمصی‬ ‫دزایش‬ ‫د‬‫اف‬ .‫دت‬ ‫د‬‫اس‬ ‫آب‬ ،‫دد‬ ‫د‬‫باش‬ ،‫ی‬ ‫خدان‬ ‫و‬ ‫کشداورزی‬ ‫نظیدر‬ ‫مختلفی‬ ‫کاربردهای‬ ‫برای‬ ‫تقاضا‬ ‫همچنین‬ ‫آب‬ ‫تولید‬ ‫به‬ ‫منجر‬ ‫مص‬ .‫است‬ ‫شده‬ ‫زیاد‬ ‫شیرین‬ ‫مصیارهای‬ ‫از‬ ‫یکی‬ ‫آب‬ ‫رف‬ ‫انسان‬ ‫تمدن‬ ‫ارزیابی‬ ‫اصلی‬ ( ‫اسدت‬ ‫هدا‬ Panchal, Patel, Elkelawy, & Bastawissi, 2019 ‫آب‬ ‫دد‬ ‫د‬‫تولی‬ ‫درای‬ ‫د‬‫ب‬ .) ،‫دین‬ ‫د‬‫زم‬ ‫دره‬ ‫د‬‫ک‬ ‫در‬ ‫دیرین‬ ‫د‬‫ش‬ ‫می‬ ‫به‬ ‫توان‬ ‫دریاچه‬ ‫از‬ ‫مستقیم‬ ‫طور‬ ‫یخچدال‬ ‫و‬ ‫رودخانه‬ ،‫ها‬ ‫طبیصدی‬ ‫هدای‬ .‫گرفت‬ ‫بهره‬ ‫قدرار‬ ‫دسدترا‬ ‫در‬ ‫انددر‬ ‫مقددار‬ ‫بده‬ ‫زیرزمینی‬ ‫آب‬ ‫اگرچه‬ 1 - ‫دانش‬ ‫انرژی‬ ‫ارشد‬ ‫کارشناسی‬ ‫آموخته‬ ،‫تجدیدپذیر‬ ‫های‬ ‫بیوسیسدتم‬ ‫مهندسی‬ ‫گروه‬ ، ‫کشاورز‬ ‫دانشکده‬ ‫ی‬ ، ‫ایران‬ ،‫سنندج‬ ،‫کردستان‬ ‫اه‬ ‫دانش‬ 2 - ‫استادیار‬ ، ‫بیوسیسدتم‬ ‫مهندسدی‬ ‫گروه‬ ‫کشداورز‬ ‫دانشدکده‬ ، ‫ی‬ ، ،‫کردسدتان‬ ‫اه‬ ‫دانشد‬ ‫ایران‬ ،‫سنندج‬ *( - :‫مسئول‬ ‫نویسنده‬ Email: h.samimi@uok.ac.ir ) https://doi.org/10.22067/jam.2023.80081.1138 ‫تصدفیه‬ ‫استفاده‬ ‫از‬ ‫پیش‬ ‫بایستی‬ ‫نیز‬ ‫اندر‬ ‫مقدار‬ ‫همین‬ ‫اما‬ ،‫است‬ ‫گرفته‬ ‫اقیانوا‬ ‫و‬ ‫دریاها‬ ‫ر‬ ‫دی‬ ‫طرف‬ ‫از‬ .‫شود‬ ‫آب‬ ‫حاوی‬ ‫ها‬ ‫ایدن‬ ‫از‬ ‫و‬ ‫بدوده‬ ‫شور‬ ‫دل‬ ‫د‬‫دلی‬ ‫ده‬ ‫د‬‫ب‬ ‫و‬ ‫ی‬ ‫دان‬ ‫د‬‫خ‬ ‫دارف‬ ‫د‬‫مص‬ ‫درای‬ ‫د‬‫ب‬ ‫دتفاده‬ ‫د‬‫اس‬ ‫دل‬ ‫د‬‫قاب‬ ‫دان‬ ‫د‬‫آن‬ ‫آب‬ ‫دت‬ ‫د‬‫جه‬ ‫خورنده‬ ‫مصد‬ ‫بدرای‬ ‫اسدتفاده‬ ‫قابدل‬ ‫بودن‬ ‫افدزایش‬ .‫نیسدت‬ ‫صدنصتی‬ ‫ارف‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫جامصه‬ ،‫آشامیدن‬ ‫قابل‬ ‫طبیصی‬ ‫آب‬ ‫منابع‬ ‫شوری‬ ‫و‬ ‫جهانی‬ ‫گرمایش‬ ‫روش‬ ‫کشف‬ ‫سمت‬ ‫آب‬ ‫مندابع‬ ‫از‬ ‫مناسدب‬ ‫استفاده‬ ‫برای‬ ‫هوشمندانه‬ ‫های‬ ‫می‬ ‫سوق‬ .‫دهد‬ ‫انرژی‬ ‫منابع‬ ‫از‬ ‫یکی‬ ‫خورشیدی‬ ‫انرژی‬ ‫تجدیدپدذیر‬ ‫هدای‬ ‫سدوخت‬ ‫کمبدود‬ ‫بده‬ ‫توجده‬ ‫بدا‬ ‫آن‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫و‬ ‫فسدیلی‬ ‫هدای‬ ‫ت‬ ‫آلودگی‬ ‫کاستن‬ ‫برای‬ ‫جهانی‬ ‫قاضای‬ ‫زیست‬ ‫های‬ ‫یافته‬ ‫افزایش‬ ‫محیطی‬ .‫است‬ ‫دهه‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫مهمی‬ ‫موضوعات‬ ‫از‬ ‫یکی‬ ‫قدرار‬ ‫توجده‬ ‫مدورد‬ ‫اخیر‬ ‫های‬ ‫نحوه‬ ‫و‬ ‫انرژی‬ ‫بحث‬ ،‫است‬ ‫گرفته‬ ‫در‬ ‫مختلف‬ ‫مصارف‬ ‫برای‬ ‫آن‬ ‫تأمین‬ ‫ی‬ ،‫جمصیدت‬ ‫ندرخ‬ ‫افدزایش‬ ‫تدداوم‬ ‫بده‬ ‫توجده‬ ‫با‬ .‫است‬ ‫کشاورزی‬ ‫و‬ ‫صنصت‬ ‫سوخ‬ ‫اتمام‬ ،‫آب‬ ‫مصرف‬ ‫افزایش‬ ‫ت‬ ‫هدم‬ ‫و‬ ‫فسدیلی‬ ‫هدای‬ ‫افدزایش‬ ‫چندین‬ ‫زیست‬ ‫مشکالت‬ ‫سوخت‬ ‫نوع‬ ‫این‬ ‫مصرف‬ ‫از‬ ‫ناشی‬ ‫محیطی‬ ‫(افدزایش‬ ‫ها‬ ‫میزان‬ ‫به‬ ‫آلودگی‬ ppm 8 ‫بده‬ ‫و‬ ‫سال‬ ‫در‬ ‫گرمدایش‬ ‫پدیدده‬ ‫آمددن‬ ‫وجود‬ ‫ماشين‬ ‫نشریه‬ ‫کشاورزي‬ ‫هاي‬ https://jame.um.ac.ir
  • 4. 180 ‫ماشين‬ ‫نشریه‬ ‫جلد‬ ،‫کشاورزي‬ ‫هاي‬ 14 ‫شماره‬ ، 2 ، ‫تابستان‬ 1403 ‫می‬ ‫صرف‬ ‫شیرین‬ ‫آب‬ ‫تولید‬ ‫برای‬ ‫که‬ )‫جهانی‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫اخیر‬ ‫تحقیقات‬ ،‫شود‬ ‫اندرژی‬ ‫منابع‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫سمت‬ .‫اسدت‬ ‫داده‬ ‫سدوق‬ ‫تجدیدپدذیر‬ ‫هدای‬ ‫در‬ ‫دهه‬ ‫انرژی‬ ‫اخیر‬ ‫های‬ ‫بین‬ ‫در‬ ‫جذاب‬ ‫موضوعات‬ ‫از‬ ‫یکی‬ ‫تجدیدپذیر‬ ‫های‬ ‫زمینده‬ ‫در‬ ‫استفاده‬ ‫برای‬ ‫انرژی‬ ‫حوزه‬ ‫محققان‬ ‫محسدوب‬ ‫مختلدف‬ ‫هدای‬ ‫می‬ ‫با‬ ‫خورشیدی‬ ‫انرژی‬ ،‫پایدار‬ ‫فراوانی‬ ‫و‬ ‫بودن‬ ‫دسترا‬ ‫در‬ ‫نظر‬ ‫از‬ .‫شود‬ ‫ارزش‬ ( ‫اسددت‬ ‫تجدیدپددذیر‬ ‫انددرژی‬ ‫منبددع‬ ‫تددرین‬ Abu-Arabi, Al- harahsheh, Mousa, & Alzghoul, 2018 .) ‫بین‬ ‫استانداردهای‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ ‫ین‬ ‫میدان‬ ‫کده‬ ‫منداطقی‬ ‫بدرای‬ ‫المللی‬ ‫از‬ ‫باالتر‬ ‫روز‬ ‫در‬ ،‫خورشید‬ ‫تابشی‬ ‫انرژی‬ 5 / 3 ‫می‬ ‫ساعت‬ ‫کیلووات‬ ،‫باشدد‬ ‫سامانه‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫جملده‬ ‫از‬ ‫خورشدیدی‬ ‫اندرژی‬ ‫مهار‬ ‫برای‬ ‫مختلف‬ ‫های‬ ‫جمع‬ ‫آب‬ ‫در‬ ‫د‬‫نظی‬ ‫دارفی‬ ‫د‬‫مص‬ ‫درای‬ ‫د‬‫ب‬ ‫دیدی‬ ‫د‬‫خورش‬ ‫دده‬ ‫د‬‫کنن‬ ‫دیرین‬ ‫د‬‫ش‬ ‫دن‬ ‫د‬‫ک‬ ‫دای‬ ‫د‬‫ه‬ ( ‫داشدت‬ ‫خواهدد‬ ‫اقتصدادی‬ ‫صدرفه‬ ‫خورشدیدی‬ Kalogirou et al., 2005 ‫تابشی‬ ‫انرژی‬ ‫ین‬ ‫میان‬ ‫با‬ ‫ایران‬ .) 5 / 4 ‫و‬ ‫روز‬ ‫در‬ ‫سداعت‬ ‫کیلووات‬ 3200 ( ‫سدال‬ ‫بر‬ ‫ساعت‬ Edalati, Ameri, & Iranmanesh, 2015 ) ‫از‬ ‫یکی‬ ‫بهره‬ ‫برای‬ ‫مناطق‬ ‫مستصدترین‬ ‫مانندد‬ ‫خورشدیدی‬ ‫تابش‬ ‫از‬ ‫وری‬ ‫آب‬ ‫شیرین‬ ‫کن‬ ‫این‬ ‫بده‬ ‫توجه‬ ‫با‬ .‫است‬ ‫خورشیدی‬ ‫های‬ ‫شددت‬ ‫میدزان‬ ‫کده‬ ‫اندرژی‬ ‫از‬ ‫اسدت‬ ‫الزم‬ ‫و‬ ‫بوده‬ ‫متغیر‬ ‫روز‬ ‫ساعات‬ ‫طول‬ ‫در‬ ‫خورشید‬ ‫تابش‬ ‫جمع‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫خورشیدی‬ ‫می‬ ‫کننده‬ ‫اسدتفاده‬ ،‫نمود‬ ‫حداکثری‬ ‫استفاده‬ ،‫رسد‬ ‫سامانه‬ ‫از‬ ‫ذخیره‬ ‫نظیر‬ ‫هایی‬ ‫تغییرفازدهنده‬ ‫مواد‬ ‫و‬ ‫حرارتی‬ ‫انرژی‬ ‫سازهای‬ ‫می‬ ‫مواد‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ .‫گردد‬ ‫سامانه‬ ‫حرارتی‬ ‫بازده‬ ‫افزایش‬ ‫به‬ ‫منجر‬ ‫تواند‬ ‫ذخیدره‬ ‫عمدل‬ ،‫تدابش‬ ‫اوج‬ ‫سداعات‬ ‫در‬ ‫تغییرفازدهنده‬ ‫به‬ ‫سدازی‬ ‫صدورت‬ ‫مواقصی‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫انجام‬ ‫نهان‬ ‫گرمای‬ ‫پیددا‬ ‫افدت‬ ‫خورشدیدی‬ ‫تدابش‬ ‫که‬ ‫مددی‬ ‫ذ‬ ‫انددرژی‬ ،‫ندددارد‬ ‫دود‬‫د‬‫وج‬ ‫دا‬‫د‬‫ی‬ ‫و‬ ‫دد‬‫د‬‫کن‬ ‫خیره‬ ‫مددواد‬ ‫و‬ ‫سددیال‬ ‫در‬ ‫شددده‬ ‫ذخیدره‬ ‫در‬ .‫گیدرد‬ ‫قدرار‬ ‫اسدتفاده‬ ‫مورد‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫آزاد‬ ‫تغییرفازدهنده‬ ‫سدازی‬ ‫دمدای‬ ‫در‬ ‫حدرارت‬ ‫آزادسدازی‬ ‫یدا‬ ‫جذب‬ ،‫نهان‬ ‫گرمای‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫انرژی‬ ‫می‬ ‫صورت‬ ‫مواد‬ ‫فاز‬ ‫تغییر‬ ‫ذخیره‬ .‫پذیرد‬ ‫از‬ ‫اسدت‬ ‫عبارت‬ ‫نهان‬ ‫گرمای‬ ‫ی‬ ‫ماده‬ ‫یک‬ ‫که‬ ‫امی‬ ‫هن‬ ‫حرارت‬ ‫کردن‬ ‫آزاد‬ ‫و‬ ‫جذب‬ ‫ذخیره‬ ‫ی‬ ‫کنن‬ ‫یک‬ ‫از‬ ‫ده‬ ‫مدی‬ ‫حالدت‬ ‫تغییدر‬ ‫ثابدت‬ ‫تقریبدا‬ ‫دمدای‬ ‫در‬ ‫در‬ ‫دی‬ ‫فداز‬ ‫به‬ ‫فاز‬ ‫در‬ .‫دهدد‬ ‫ذخیره‬ ‫به‬ ‫سازی‬ ‫اسدتفاده‬ ‫تغییرفازدهندده‬ ‫مدواد‬ ‫از‬ ،‫نهدان‬ ‫گرمای‬ ‫صورت‬ ‫می‬ ‫بررسی‬ ‫با‬ .‫شود‬ ‫انجام‬ ‫های‬ ‫به‬ ‫اندرژی‬ ‫ذخیدره‬ ،‫گرفته‬ ‫گرمدای‬ ‫صدورت‬ ‫ذخیدددره‬ ‫روش‬ ‫کارآمددددترین‬ ،‫نهدددان‬ ‫اسدددت‬ ‫گرمدددایی‬ ‫اندددرژی‬ ‫ی‬ ( Pielichowska & Pielichowski, 2014 ‫مقدار‬ ‫تاثیر‬ ‫پژوهشی‬ ‫در‬ .) ‫تغییرفازدهنده‬ ‫مواد‬ ‫ضخامت‬ ‫و‬ ‫شدن‬ ‫ذوب‬ 1 1 ( PCM ) ‫پراکندگی‬ ‫روی‬ ‫بر‬ ‫ذوب‬ ‫زمدان‬ ‫داد‬ ‫نشدان‬ ‫نتای‬ .‫شد‬ ‫بررسی‬ ‫تغییرفازدهنده‬ ‫مواد‬ ‫در‬ ‫دمایی‬ ‫به‬ ‫شدن‬ ‫مقدار‬ ‫با‬ ‫خطی‬ ‫صورت‬ PCM ‫ضدخامت‬ ‫کاهش‬ ‫با‬ ‫و‬ ‫کرده‬ ‫تغییر‬ PCM ‫مددی‬ ‫افددزایش‬ ‫سددامانه‬ ‫عملکددرد‬ ( ‫یابددد‬ Rostamizadeh, Khanlarkhani, & Sadrameli, 2012 ) . ‫در‬ ‫تغییرفازدهندده‬ ‫مدواد‬ ‫از‬ ‫جمع‬ ‫کننده‬ ‫خشک‬ ‫برای‬ ‫آن‬ ‫طریق‬ ‫از‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫استفاده‬ ‫نیز‬ ‫خورشیدی‬ ‫های‬ ‫آب‬ ‫یا‬ ‫و‬ ‫محصول‬ ‫کردن‬ ‫شیرین‬ ‫می‬ ‫استفاده‬ ‫کن‬ ‫جمع‬ ‫در‬ .‫شدود‬ ‫کنندده‬ ‫هدا‬ 1- Phase change materials PCM ‫به‬ ‫ده‬ ‫د‬‫الی‬ ‫دورت‬ ‫د‬‫ص‬ ‫ده‬ ‫د‬‫ورق‬ ،‫ای‬ ‫دتوانه‬ ‫د‬‫اس‬ ،‫ای‬ ‫دتفاده‬ ‫د‬‫اس‬ ‫دروی‬ ‫د‬‫ک‬ ‫دا‬ ‫د‬‫ب‬ ‫ای‬ ‫می‬ ‫دی‬ ‫د‬‫م‬ ‫دث‬ ‫د‬‫باع‬ ‫دان‬ ‫د‬‫نه‬ ‫دای‬ ‫د‬‫گرم‬ ‫ددام‬ ‫د‬‫هرک‬ ‫در‬ ‫ده‬ ‫د‬‫ک‬ ،‫دردد‬ ‫د‬‫گ‬ ‫دوع‬ ‫د‬‫مجم‬ ‫دود‬ ‫د‬‫ش‬ ‫انرژی‬ ‫شدبیه‬ ‫کار‬ ‫یک‬ .‫یابد‬ ‫بهبود‬ ‫گیری‬ ‫رایانده‬ ‫سدازی‬ ‫از‬ ‫اسدتفاده‬ ‫بدا‬ ‫ای‬ ‫نرم‬ ‫جمع‬ ‫روی‬ ‫بر‬ ‫تونس‬ ‫کشور‬ ‫در‬ ‫فلوئنت‬ ‫افزار‬ ‫شد‬ ‫انجام‬ ‫سهموی‬ ‫کننده‬ ‫به‬ ‫افزایش‬ ‫جهت‬ ‫آن‬ ‫طی‬ ‫که‬ ‫ره‬ ‫ذخیره‬ ‫برای‬ ‫شب‬ ‫ام‬ ‫هن‬ ‫در‬ ‫وری‬ ‫سدازی‬ ،‫حرارتی‬ PCM ‫جمع‬ ‫در‬ ‫آب‬ ‫مخدزن‬ ‫سامانه‬ ‫این‬ ‫در‬ .‫شد‬ ‫داده‬ ‫قرار‬ ‫کننده‬ ‫الیه‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫از‬ ‫ایی‬ PCM ( ‫شد‬ ‫داده‬ ‫پوشش‬ Chaabane, Mhiri, & Bournot, 2014 ) . ‫به‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫که‬ ،‫شد‬ ‫انجام‬ ‫پژوهشی‬ ‫چین‬ ‫کشور‬ ‫در‬ ‫مخازن‬ ‫مطالصه‬ ‫جمع‬ ‫به‬ ‫مجهز‬ ‫خورشیدی‬ ‫حرارتی‬ ‫ذخیره‬ ‫سهموی‬ ‫کننده‬ ‫کره‬ ‫به‬ ‫مجهز‬ ‫که‬ ‫حاوی‬ ‫های‬ PCM ‫مطالصده‬ ‫ایدن‬ ‫در‬ .‫بود‬ ‫شده‬ ‫پرداخته‬ ‫نوع‬ ‫سه‬ ‫از‬ PCM ‫ظدروف‬ .‫شد‬ ‫استفاده‬ ‫مختلف‬ ‫کدروی‬ ‫از‬ ‫پلی‬ ‫کربندات‬ ‫مواد‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫ساخته‬ PCM ‫استفاده‬ ‫شده‬ ‫کره‬ ‫درون‬ ‫در‬ ‫ها‬ ‫دارا‬ ‫ی‬ ‫نقطه‬ ‫سه‬ ‫متفاوت‬ ‫ذوب‬ ‫با‬ .‫بودند‬ ‫بهدره‬ ،‫تجهیدزات‬ ‫ایدن‬ ‫از‬ ‫اسدتفاده‬ ‫سدامانه‬ ‫وری‬ ‫به‬ ‫قابل‬ ‫طور‬ ( ‫یافدت‬ ‫افدزایش‬ ‫توجهی‬ Yang, Zhang, & Xu, 2014 .) ‫آب‬ ‫روی‬ ‫بر‬ ‫که‬ ‫پژوهشی‬ ‫در‬ ‫شیرین‬ ‫جمع‬ ‫به‬ ‫مجهز‬ ‫کن‬ ‫خورشدیدی‬ ‫کننده‬ ‫و‬ PCM ‫زیاد‬ ‫مقدار‬ ‫دلیل‬ ‫به‬ ‫داد‬ ‫نشان‬ ‫نتای‬ ،‫شد‬ ‫انجام‬ PCM ‫موجدود‬ ‫ح‬ ‫درجه‬ ،‫سامانه‬ ‫در‬ ‫افدزایش‬ ‫طدوالنی‬ ‫زمدان‬ ‫مدت‬ ‫برای‬ ‫شور‬ ‫آب‬ ‫رارت‬ ‫می‬ ‫بهره‬ ‫روی‬ ‫بر‬ ‫عامل‬ ‫این‬ .‫یابد‬ ‫گدرم‬ ‫آب‬ ‫و‬ ‫بدوده‬ ‫اثرگدذار‬ ‫سامانه‬ ‫وری‬ ‫می‬ )‫خورشید‬ ‫غروب‬ ‫از‬ ‫(بصد‬ ‫خورشید‬ ‫نبود‬ ‫ام‬ ‫هن‬ ‫در‬ ‫سامانه‬ ‫درون‬ ‫تواندد‬ ‫به‬ ‫گرمایشی‬ ‫اهداف‬ ‫برای‬ ‫محل‬ ‫در‬ ‫خصوص‬ ‫قرار‬ ‫استفاده‬ ‫مورد‬ ‫سرد‬ ‫های‬ ‫حرارت‬ ‫انتقال‬ ‫ضریب‬ ‫همچنین‬ .‫گیرد‬ ‫به‬ ‫از‬ ‫کلی‬ ‫صورت‬ 4 / 10 ‫به‬ - m . W 1 - K . 2 6 / 2 ‫افت‬ ( ‫کدرد‬ ‫پیددا‬ ‫بهبدود‬ ‫سدامانه‬ ‫عملکرد‬ ‫و‬ ‫کرده‬ ‫پیدا‬ - Abu Arabi et al., 2018 ) . ‫همان‬ ‫جمع‬ ‫کاربردهای‬ ‫از‬ ‫ر‬ ‫دی‬ ‫یکی‬ ،‫شد‬ ‫اشاره‬ ‫که‬ ‫گونه‬ ‫کننده‬ ‫های‬ ‫شیرین‬ ‫آب‬ ‫در‬ ‫سهموی‬ ‫کن‬ ‫می‬ ‫ها‬ ‫سامانه‬ ‫این‬ ‫در‬ .‫باشد‬ ‫از‬ ‫نیدز‬ ‫هدا‬ PCM ‫تولیدی‬ ‫آب‬ ‫آن‬ ‫تبع‬ ‫به‬ ‫و‬ ‫حرارتی‬ ‫راندمان‬ ‫بتوان‬ ‫تا‬ ‫است‬ ‫گردیده‬ ‫استفاده‬ ‫و‬ ‫گرمداگیری‬ ‫بدین‬ ‫تصدادل‬ ‫دلیدل‬ ‫بده‬ ‫در‬ ‫دی‬ ‫عبدارت‬ ‫به‬ .‫داد‬ ‫افزایش‬ ‫را‬ ‫اشغال‬ ‫سطح‬ ‫آن‬ ‫بر‬ ‫عالوه‬ .‫یافت‬ ‫بهبود‬ ‫کارایی‬ ‫سامانه‬ ‫گرمادهی‬ ‫و‬ ‫شدده‬ ( ‫زیداد‬ ‫اندرژی‬ ‫مصدرف‬ Duong, Cooper, Nelemans, Cath, & Nghiem, 2015 ‫اقتصادی‬ ‫نظر‬ ‫از‬ ‫سرمایه‬ ‫بازگشت‬ ‫دوره‬ ‫بودن‬ ‫باال‬ ‫و‬ ) ‫آب‬ ‫ایرادات‬ ‫از‬ ‫شیرین‬ ‫کن‬ ( ‫اسدت‬ ‫خورشدیدی‬ ‫های‬ Reif & Alhalabi, 2015 ‫آب‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫پژوهشی‬ ‫نتای‬ .) ‫شیرین‬ ‫از‬ ‫کدن‬ PCM ‫شدده‬ ‫اسدتفاده‬ ‫بهر‬ ‫افزایش‬ ‫سبب‬ ‫مواد‬ ‫این‬ ‫که‬ ‫داد‬ ‫نشان‬ ،‫بود‬ ‫ه‬ ‫افدزایش‬ ‫و‬ ‫تجمصی‬ ‫وری‬ ‫می‬ ‫سامانه‬ ‫کار‬ ‫ساعات‬ ‫بهدره‬ ‫میزان‬ .‫گردد‬ ‫روز‬ ‫انتهدای‬ ‫در‬ ‫تجمصدی‬ ‫وری‬ 3 / 6 ‫دره‬ ‫د‬‫به‬ ‫ددار‬ ‫د‬‫مق‬ ‫دترین‬ ‫د‬‫بیش‬ ‫و‬ ‫در‬ ‫د‬‫لیت‬ ‫داعت‬ ‫د‬‫س‬ ‫در‬ ‫وری‬ 12:00 ‫دا‬ ‫د‬‫ت‬ 14:00 ( ‫گردیدد‬ ‫مشداهده‬ Rehman, Shakir, Razaq, Saqib, & Tahir, 2018 ‫ب‬ ‫موارد‬ ‫برخی‬ ‫در‬ ‫آن‬ ‫بر‬ ‫عالوه‬ .) ‫ذراتدی‬ ‫نانو‬ ‫تغییرفازدهنده‬ ‫مواد‬ ‫ه‬ ‫می‬ ‫اضافه‬ ‫می‬ ‫باعث‬ ‫که‬ ‫گردد‬ ‫ذخیره‬ ‫فرآیند‬ ‫گردد‬ ‫در‬ .‫یابدد‬ ‫بهبدود‬ ‫سدازی‬ ‫مطالصه‬ ‫جمدع‬ ‫یدک‬ ‫در‬ ‫حرارتی‬ ‫بازده‬ ‫تغییرات‬ ،‫ر‬ ‫دی‬ ‫ای‬ ‫سدهموی‬ ‫کنندده‬ ‫تخلیه‬ ‫لوله‬ ‫با‬ ‫همراه‬ ‫نانو‬ ‫حاوی‬ ‫شده‬ PCM ‫باله‬ ‫و‬ ‫قدرار‬ ‫بررسدی‬ ‫مورد‬ ،‫ها‬
  • 5. ،‫همکاران‬ ‫و‬ ‫الله‬ ‫سيفی‬ ‫ارز‬ ‫ی‬ ‫اب‬ ‫ی‬ ‫انرژ‬ ‫بازده‬ ‫ي‬ ‫جمع‬ ‫سهمو‬ ‫کننده‬ ‫ي‬ ‫تغ‬ ‫مواد‬ ‫به‬ ‫مجهز‬ ‫يي‬ ‫رفازدهنده‬ ... 181 ‫ب‬ ‫مس‬ ‫نانوذرات‬ ‫افزودن‬ ‫اثر‬ ‫همچنین‬ .‫گرفت‬ ‫عملکدرد‬ ‫بر‬ ‫پارافین‬ ‫موم‬ ‫ه‬ ‫دد‬ ‫د‬‫فرآین‬ ‫دی‬ ‫د‬‫ط‬ ‫در‬ ‫درارت‬ ‫د‬‫ح‬ ‫دال‬ ‫د‬‫انتق‬ .‫دت‬ ‫د‬‫گرف‬ ‫درار‬ ‫د‬‫ق‬ ‫دی‬ ‫د‬‫بررس‬ ‫دورد‬ ‫د‬‫م‬ ‫دامانه‬ ‫د‬‫س‬ ‫ذخیره‬ ‫نرم‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫انرژی‬ ‫سازی‬ ‫افزار‬ Ansys-Fluent ‫شبیه‬ ‫سدازی‬ ‫داده‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫به‬ ‫خروجی‬ ‫های‬ .‫شددند‬ ‫ترسدیم‬ ‫حرارتدی‬ ‫کانتورهای‬ ‫صورت‬ ‫ویژگی‬ ‫جامد‬ ‫فاز‬ ‫تغییر‬ ‫های‬ - ‫و‬ ‫سدامانه‬ ‫در‬ ‫پدارافین‬ ‫مدایع‬ ‫بهینده‬ ‫سدازی‬ ‫بالده‬ ‫فاصدله‬ ‫و‬ ‫باله‬ ‫(ضخامت‬ ‫باله‬ ‫پارامترهای‬ ‫قدرار‬ ‫ارزیدابی‬ ‫مدورد‬ )‫هدا‬ ‫باله‬ ‫افزودن‬ ‫که‬ ‫داد‬ ‫نشان‬ ‫نتای‬ .‫گرفت‬ ‫حدرارت‬ ‫انتقال‬ ‫بر‬ ‫زیادی‬ ‫تأثیر‬ ‫ها‬ ‫که‬ ‫شد‬ ‫اشاره‬ ‫همچنین‬ .‫داشت‬ ‫سامانه‬ ‫در‬ ‫پارافین‬ ‫فاز‬ ‫تغییر‬ ‫و‬ PCM ‫بدا‬ ‫نازر‬ ‫باله‬ ‫ضخامت‬ ‫شدن‬ ‫تر‬ ‫سریع‬ ‫ها‬ ‫می‬ ‫ذوب‬ ‫تر‬ ‫افزودن‬ .‫شود‬ 1 ‫درصدد‬ ‫به‬ ‫مس‬ PCM ‫بهینه‬ ‫جرمی‬ ‫غلظت‬ ، ‫خروجی‬ ‫دمای‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫ای‬ ‫سیال‬ ‫میزان‬ ‫به‬ ‫کاری‬ 2 ‫سلسیوا‬ ‫درجه‬ ‫می‬ ‫افزایش‬ ( ‫یابدد‬ Elarem et al., 2021 ) . ‫همان‬ ‫آب‬ ‫در‬ ‫شد‬ ‫اشاره‬ ‫که‬ ‫طور‬ ‫شیرین‬ ‫کدن‬ ‫بدرای‬ ‫خورشدیدی‬ ‫هدای‬ ‫جمع‬ ‫از‬ ‫خورشید‬ ‫از‬ ‫حرارتی‬ ‫انرژی‬ ‫گرفتن‬ ‫کننده‬ ‫هدا‬ ‫اسدتفاده‬ ‫مختلفدی‬ ‫ی‬ ‫می‬ ‫رای‬ ‫از‬ ‫یکی‬ .‫گردد‬ ‫جمع‬ ‫ترین‬ ‫کننده‬ ‫می‬ ‫سهموی‬ ‫نوع‬ ،‫ها‬ ‫ایدن‬ .‫باشدد‬ ‫جمع‬ ‫کننده‬ ‫مناسب‬ ‫قیمت‬ ،‫مناسب‬ ‫نسبتا‬ ‫بازده‬ ،‫آسان‬ ‫طراحی‬ ‫دلیل‬ ‫به‬ ‫ها‬ ‫بهبدود‬ ‫در‬ ‫سصی‬ ‫محققان‬ ‫و‬ ‫بوده‬ ‫توجه‬ ‫مورد‬ ‫بیشتر‬ ،‫کمتر‬ ‫اشغال‬ ‫سطح‬ ‫و‬ ‫جمدع‬ ‫ندوع‬ ‫این‬ ‫کارایی‬ ‫کنندده‬ ( ‫دارندد‬ ‫هدا‬ Motevali, 2013 ‫تداکنون‬ .) ‫فناوری‬ ‫جمدع‬ ‫ندوع‬ ‫این‬ ‫کارایی‬ ‫بهبود‬ ‫برای‬ ‫زیادی‬ ‫های‬ ‫کنندده‬ ‫مدورد‬ ‫هدا‬ ‫آن‬ ‫جمله‬ ‫از‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫گرفته‬ ‫قرار‬ ‫استفاده‬ ‫می‬ ‫ها‬ ‫اندواع‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫به‬ ‫توان‬ ‫نانوسیال‬ ‫تصقیب‬ ،‫هدا‬ ‫کنندده‬ ‫خدال‬ ‫تحدت‬ ‫لولده‬ ،‫دقیدق‬ ‫خورشدیدی‬ ‫هدای‬ ‫به‬ ‫دریافت‬ ‫عنوان‬ ‫منصکس‬ ‫و‬ ‫کننده‬ ‫کننده‬ ‫منابع‬ ‫از‬ ‫یکی‬ .‫نمود‬ ‫اشاره‬ ‫ثانویه‬ ‫جمدع‬ ‫در‬ ‫انرژی‬ ‫اتالف‬ ‫کنندده‬ ‫لولده‬ ‫بده‬ ‫مربدو‬ ‫شدکل‬ ‫سدهموی‬ ‫هدای‬ ‫دریافت‬ ‫کدانونی‬ ‫خدک‬ ‫بده‬ ‫که‬ ‫خورشیدی‬ ‫انرژی‬ ‫از‬ ‫مقداری‬ .‫است‬ ‫کننده‬ ‫جمع‬ ‫می‬ ‫منصکس‬ ‫کننده‬ ‫سیال‬ ‫ناسازگار‬ ‫خصوصیات‬ ‫علت‬ ‫به‬ ،‫شود‬ ،‫کداری‬ ‫تلف‬ ‫گیرنده‬ ‫لوله‬ ‫از‬ ‫می‬ ‫خارج‬ ‫دسترا‬ ‫از‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫اسدتفاده‬ .‫شود‬ ‫سدیال‬ ‫از‬ ‫رفدع‬ ‫بدرای‬ ‫کارآمدد‬ ‫روش‬ ‫یدک‬ ‫مناسدب‬ ‫تغییرفازدهنده‬ ‫ماده‬ ‫با‬ ‫مناسب‬ ‫می‬ ‫که‬ ‫عواملی‬ ‫از‬ ‫ر‬ ‫دی‬ ‫یکی‬ .‫است‬ ‫شده‬ ‫ذکر‬ ‫مشکل‬ ‫بهبدود‬ ‫باعث‬ ‫تواند‬ ‫آب‬ ‫سدامانه‬ ‫کارایی‬ ‫شدیرین‬ ‫سدامانه‬ ‫از‬ ‫اسدتفاده‬ ،‫گدردد‬ ‫خورشدیدی‬ ‫کن‬ ‫تصقیب‬ ‫در‬ .‫اسدت‬ ‫خورشدیدی‬ ‫تدابش‬ ‫حدداکثر‬ ‫بدر‬ ‫منطبق‬ ‫و‬ ‫دقیق‬ ‫کننده‬ ‫پژوهشی‬ ‫تصقیدب‬ ‫سدامانه‬ ‫تداثیر‬ ‫جمدع‬ ‫روی‬ ‫بدر‬ ‫کنندده‬ ‫سدهموی‬ ‫کنندده‬ ‫به‬ ‫دریافت‬ ‫انرژی‬ ‫میزان‬ ‫داد‬ ‫نشان‬ ‫نتای‬ .‫شد‬ ‫بررسی‬ ‫تجربی‬ ‫صورت‬ ‫شده‬ ‫میزان‬ ‫به‬ ‫خورشید‬ ‫از‬ 46 / 46 % ‫دو‬ ‫خورشیدی‬ ‫ردیاب‬ ‫سامانه‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫مدی‬ ‫افزایش‬ ‫محوره‬ ( ‫یابدد‬ Bakos, 2006 ) . ‫مطالصده‬ ‫در‬ ‫شدکل‬ ‫اثدر‬ ‫ای‬ ‫جمع‬ ‫بده‬ ‫آن‬ ‫حرارتدی‬ ‫بدازده‬ ‫بر‬ ‫کننده‬ ‫آب‬ ‫بدرای‬ ‫ویدژه‬ ‫شدیرین‬ ‫کدن‬ ‫هدای‬ ‫کده‬ ،‫رسدیدند‬ ‫نتیجده‬ ‫ایدن‬ ‫بده‬ ‫ران‬ ‫پژوهشد‬ .‫شدد‬ ‫بررسدی‬ ‫خورشیدی‬ ‫جمع‬ ‫کننده‬ ‫نه‬ ‫قالب‬ ‫دلیل‬ ‫به‬ ‫سهموی‬ ‫های‬ ‫بدودن‬ ‫بداال‬ ،‫پیچیدده‬ ‫چنددان‬ ‫به‬ ‫مقرون‬ ‫همچنین‬ ‫و‬ ‫بازده‬ ‫جمع‬ ‫به‬ ‫نسبت‬ ‫بودن‬ ‫صرفه‬ ‫کننده‬ ‫در‬ ‫دی‬ ‫های‬ ( ‫دتند‬ ‫د‬‫هسد‬ ‫دد‬ ‫د‬‫مفید‬ ‫و‬ ‫دوثر‬ ‫د‬‫مد‬ ‫دیار‬ ‫د‬‫بسد‬ Abdessemed, Bougriou, Guerraiche, & Abachi, 2018 .) ‫پژوهش‬ ‫آن‬ ‫بر‬ ‫عالوه‬ ‫سیال‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫تاثیر‬ ‫زمینه‬ ‫در‬ ‫نیز‬ ‫هایی‬ ‫کاری‬ ‫جمع‬ ‫عملکرد‬ ‫بر‬ ‫مختلف‬ .‫است‬ ‫گرفته‬ ‫صورت‬ ‫سهموی‬ ‫خورشیدی‬ ‫کننده‬ ‫نانو‬ ‫بدرای‬ ‫سدامانه‬ ‫به‬ ‫ورودی‬ ‫حرارتی‬ ‫انرژی‬ ‫که‬ ‫داد‬ ‫نشان‬ ‫نتای‬ ،‫سدیال‬ ‫به‬ ‫آب‬ ‫و‬ ‫گلیسرین‬ ،‫روغن‬ ‫به‬ ‫سامانه‬ ‫در‬ ‫کاری‬ ‫سیال‬ ‫عنوان‬ ‫حددود‬ ‫ترتیب‬ MJ 36 / 17 ، MJ 46 / 18 ، MJ 76 / 17 ‫و‬ MJ 80 / 16 ‫همچنددین‬ .‫بددود‬ ‫شبیه‬ ‫نتای‬ ‫مقایسه‬ ‫روش‬ ‫بده‬ ‫سازی‬ CFD ‫روش‬ ‫کده‬ ‫داد‬ ‫نشدان‬ CFD ‫می‬ ‫سیاالت‬ ‫با‬ ‫را‬ ‫سامانه‬ ‫عملکرد‬ ‫تواند‬ ‫خدوبی‬ ‫دقدت‬ ‫بدا‬ ‫مختلدف‬ ‫کداری‬ ‫پدیش‬ ( ‫کندد‬ ‫بیندی‬ Alimohammadi, Samimi Akhijahani, & Salami, 2020 .) ‫ذخیدره‬ ‫سیستم‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫حرارتدی‬ ‫سدازی‬ ،‫(مخدزن‬ ‫روزهدای‬ ‫در‬ ‫خورشدیدی‬ ‫تدابش‬ ‫افزایش‬ ‫با‬ )‫تغییرفازدهنده‬ ‫مواد‬ ‫و‬ ‫سیال‬ ‫می‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫ری‬ ‫دی‬ ‫اثر‬ ،‫آزمایش‬ ‫افدزایش‬ ‫اندرژی‬ ‫ذخیدره‬ ‫میدزان‬ ‫تواند‬ ،‫هیددرولیک‬ ‫روغدن‬ ‫مانندد‬ )‫جامدد‬ ‫سدیال‬ ‫یا‬ ‫(مایع‬ ‫مواد‬ ‫از‬ ‫برخی‬ .‫دهد‬ 2 CEO / ،‫آب‬ 3 O 2 Al / ،‫مصنوعی‬ ‫روغن‬ ‫سیال‬ ‫نانو‬ Cu ، 3 O 2 Al / ،‫روغن‬ 2 TiO ‫و‬ 4 O 3 Fe - ‫بده‬ ‫آب‬ ‫سدیال‬ ‫عنوان‬ ‫مدی‬ ‫داری‬ ‫د‬‫ک‬ ‫هدای‬ ‫در‬ ‫ده‬ ‫د‬‫ک‬ ‫باشدند‬ ‫جمع‬ ‫کننده‬ ‫می‬ ‫استفاده‬ ‫خورشیدی‬ ‫های‬ ‫ذک‬ ‫مدوارد‬ ‫بدین‬ ‫از‬ ‫و‬ ‫شوند‬ ‫رشدده‬ ‫جمع‬ ‫عملکرد‬ ‫افزایش‬ ‫که‬ ‫سیالی‬ ‫مدی‬ ‫کنندده‬ ‫یدک‬ ‫در‬ .‫اسدت‬ ‫آب‬ ،‫شدود‬ ‫سدیال‬ ‫از‬ ‫اسدتفاده‬ ‫بدا‬ ‫سامانه‬ ‫عملکرد‬ ‫مقایسه‬ ‫جهت‬ ‫که‬ ‫آزمایش‬ ‫کداری‬ ‫به‬ ‫نتای‬ ،‫شد‬ ‫بررسی‬ ‫دست‬ ‫روش‬ ‫از‬ ‫اسدتفاده‬ ‫بدا‬ ‫رانددمان‬ ‫آندالیز‬ ‫از‬ ‫آمده‬ CFD ‫نشان‬ ‫بده‬ ‫بودکه‬ ‫آن‬ ‫دهنده‬ ‫بده‬ ‫آب‬ ‫کارگیری‬ ‫سدیال‬ ‫عنوان‬ ،‫کداری‬ ‫در‬ ‫دری‬ ‫د‬‫کمت‬ ‫دات‬ ‫د‬‫تلف‬ ( ‫دارد‬ ‫داالی‬ ‫د‬‫ب‬ ‫دای‬ ‫د‬‫دماه‬ Kumar, Vijayan, & Baskar, 2016 .) ‫دان‬ ‫د‬‫هم‬ ‫دامانه‬ ‫د‬‫س‬ ،‫دد‬ ‫د‬‫ش‬ ‫داره‬ ‫د‬‫اش‬ ‫دین‬ ‫د‬‫پیش‬ ‫دات‬ ‫د‬‫مطالص‬ ‫در‬ ‫ده‬ ‫د‬‫ک‬ ‫دور‬ ‫د‬‫ط‬ ‫دای‬ ‫د‬‫ه‬ ‫آب‬ ‫شددیرین‬ ،‫سددامانه‬ ‫نبددودن‬ ‫اقتصددادی‬ ‫قبیددل‬ ‫از‬ ‫مشددکالتی‬ ‫کددن‬ ‫پیچیدگی‬ ‫بیش‬ ‫های‬ ،‫کدم‬ ‫بدازده‬ ،‫اندرژی‬ ‫منابع‬ ‫به‬ ‫دسترسی‬ ‫عدم‬ ،‫حد‬ ‫از‬ ‫و‬ ‫سامانه‬ ‫بودن‬ ‫بزرگ‬ ‫می‬ ‫زیاد‬ ‫فضای‬ ‫اشغال‬ ‫باعدث‬ ‫مدوارد‬ ‫ایدن‬ .‫باشدند‬ ‫می‬ ‫سامانه‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫به‬ ‫تمایل‬ ،‫گردد‬ ‫در‬ .‫یابدد‬ ‫کداهش‬ ‫خورشیدی‬ ‫های‬ ‫حداوی‬ ‫مدارپیچ‬ ‫لوله‬ ‫یک‬ ‫از‬ ‫سامانه‬ ‫کارایی‬ ‫افزایش‬ ‫برای‬ ‫حاضر‬ ‫تحقیق‬ ‫دریافت‬ ‫لوله‬ ‫درون‬ ‫تغییرفازدهنده‬ ‫مواد‬ ‫عبدارت‬ ‫بده‬ .‫شدد‬ ‫اسدتفاده‬ ‫کننده‬ ‫تغییرف‬ ‫مواد‬ ‫و‬ ‫مارپیچ‬ ‫حالت‬ ‫ر‬ ‫دی‬ ‫به‬ ‫ازدهنده‬ ‫هم‬ ‫طور‬ ‫متصدادل‬ ‫باعث‬ ‫زمان‬ ‫دد‬ ‫د‬‫ح‬ ‫دا‬ ‫د‬‫ت‬ ‫را‬ ‫ددمان‬ ‫د‬‫ران‬ ‫و‬ ‫دده‬ ‫د‬‫ش‬ ‫ده‬ ‫د‬‫لول‬ ‫در‬ ‫دادهی‬ ‫د‬‫گرم‬ ‫و‬ ‫داگیری‬ ‫د‬‫گرم‬ ‫دودن‬ ‫د‬‫نم‬ ‫دل‬ ‫د‬‫قاب‬ ‫ی‬ ‫داهن‬ ‫د‬‫ناهم‬ ‫دذف‬ ‫د‬‫ح‬ ‫دل‬ ‫د‬‫دلی‬ ‫ده‬ ‫د‬‫ب‬ .‫دد‬ ‫د‬‫ده‬ ‫دود‬ ‫د‬‫بهب‬ ‫قبول‬ ‫و‬ ‫دذب‬ ‫د‬‫ج‬ ‫دای‬ ‫د‬‫ه‬ ‫پیددا‬ ‫بهبدود‬ ‫سدامانه‬ ‫عملکدرد‬ ‫سدامانه‬ ‫حرارتی‬ ‫تصادل‬ ‫حفظ‬ ‫و‬ ‫آزادسازی‬ ‫می‬ ‫تشصشصات‬ ‫کردن‬ ‫دنبال‬ ‫برای‬ ‫آن‬ ‫بر‬ ‫عالوه‬ .‫کند‬ ‫بده‬ ‫خورشدیدی‬ ‫طور‬ ‫تصقیب‬ ‫سامانه‬ ‫یک‬ ‫از‬ ‫دقیق‬ ‫سدلول‬ ‫شدامل‬ ‫کده‬ ‫خورشدیدی‬ ‫کننده‬ ‫هدای‬ ‫می‬ ‫استفاده‬ ‫هستند‬ ‫کوچک‬ ‫خورشیدی‬ ‫دلیدل‬ ‫به‬ ‫نیز‬ ‫حالت‬ ‫این‬ ‫در‬ .‫گردد‬ ‫خواهدد‬ ‫بهبود‬ ‫سامانه‬ ‫حرارتی‬ ‫بازده‬ ‫خورشیدی‬ ‫تشصشع‬ ‫از‬ ‫بهینه‬ ‫استفاده‬ ‫مطالصده‬ ‫چنین‬ ‫پیشین‬ ‫تحقیقات‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ .‫یافت‬ ‫نمدودن‬ ‫لحدان‬ ‫بدا‬ ‫ای‬ ‫سام‬ ‫آب‬ ‫انه‬ ‫شیرین‬ .‫است‬ ‫رفته‬ ‫ن‬ ‫انجام‬ ‫قبال‬ ‫کن‬ ‫روش‬ ‫و‬ ‫مواد‬ ‫ها‬ ‫آب‬ ‫دستگاه‬ ‫شرح‬ ‫شیرین‬ ‫آن‬ ‫متعلقات‬ ‫و‬ ‫خورشیدی‬ ‫کن‬
  • 6. 182 ‫ماشين‬ ‫نشریه‬ ‫جلد‬ ،‫کشاورزي‬ ‫هاي‬ 14 ‫شماره‬ ، 2 ، ‫تابستان‬ 1403 ‫آب‬ ‫دامانه‬ ‫د‬‫س‬ ‫دیرین‬ ‫د‬‫ش‬ ‫در‬ ‫اهی‬ ‫د‬ ‫د‬‫آزمایش‬ ‫داا‬ ‫د‬‫مقی‬ ‫در‬ ‫دیدی‬ ‫د‬‫خورش‬ ‫دن‬ ‫د‬‫ک‬ ‫آزمایش‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫ساخته‬ ‫و‬ ‫طراحی‬ ‫کردستان‬ ‫اه‬ ‫دانش‬ ‫بدر‬ ‫نظدر‬ ‫مورد‬ ‫های‬ :‫از‬ ‫عبارتند‬ ‫اه‬ ‫دست‬ ‫اجزای‬ .‫گرفت‬ ‫انجام‬ ‫آن‬ ‫روی‬ 1 - ،‫اه‬ ‫دسدت‬ ‫پایه‬ 2 - ‫منصکس‬ ،‫خطی‬ ‫سهموی‬ ‫کننده‬ 3 - ،‫آهندی‬ ‫قداب‬ 4 - ‫پمد‬ DC ‫جهدت‬ ،‫گیرنده‬ ‫لوله‬ ‫در‬ ‫آب‬ ‫جریان‬ ‫ایجاد‬ 5 - ‫تصقیب‬ ،‫خورشیدی‬ ‫کننده‬ 6 - ‫لولده‬ ،‫جاذب‬ 7 - ،‫سیال‬ ‫انتقال‬ ‫مجاری‬ 8 - ،‫رها‬ ‫حس‬ 9 - ‫حداوی‬ ‫لوله‬ PCM ، 10 - ،‫سردساز‬ ‫واحد‬ 11 - ،‫سیال‬ ‫مخزن‬ 12 - ‫مخدزن‬ ‫درون‬ ‫مارپیچ‬ ‫لوله‬ ‫می‬ .‫باشد‬ ‫منص‬ ‫کس‬ ‫دهانه‬ ‫با‬ ‫استیل‬ ‫ورقه‬ ‫یک‬ ‫دارای‬ ‫خطی‬ ‫سهموی‬ ‫کننده‬ ‫می‬ ‫سهموی‬ ‫جمع‬ ‫طول‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫باشد‬ ‫یدک‬ ‫از‬ ‫و‬ ‫اسدت‬ ‫یافتده‬ ‫امتداد‬ ‫کننده‬ ‫به‬ ‫آهنی‬ ‫محافظ‬ ‫منصکس‬ ‫برای‬ ‫قابی‬ ‫عنوان‬ .‫شدد‬ ‫گرفتده‬ ‫نظدر‬ ‫در‬ ‫کنندده‬ ‫جمع‬ ‫یک‬ ‫از‬ ‫نظر‬ ‫مورد‬ ‫سامانه‬ ‫پایه‬ ‫با‬ ‫سهموی‬ ‫کننده‬ ‫موتدور‬ ‫و‬ ‫فلزی‬ ‫های‬ ‫ردیاب‬ ‫سامانه‬ ‫و‬ ‫محرر‬ ‫اصدلی‬ ‫اجدزای‬ .‫اسدت‬ ‫شده‬ ‫ساخته‬ ‫خورشیدی‬ ‫آب‬ ‫سامانه‬ ‫شیرین‬ ‫شکل‬ ‫در‬ ‫خورشیدی‬ ‫کن‬ 1 .‫است‬ ‫شده‬ ‫داده‬ ‫نشان‬ ‫شکل‬ 1 - ‫آب‬ ‫سامانه‬ ‫اصلی‬ ‫اجزای‬ ‫شیرین‬ :‫شامل‬ ‫پژوهش‬ ‫در‬ ‫استفاده‬ ‫مورد‬ ‫خورشیدی‬ ‫کن‬ 1 - ،‫اه‬ ‫دست‬ ‫پایه‬ 2 - ‫منصکس‬ ،‫خطی‬ ‫سهموی‬ ‫کننده‬ 3 - ‫قاب‬ ،‫آهنی‬ 4 - ‫پم‬ DC ، 5 - ،‫خورشیدی‬ ‫ردیاب‬ 6 - ،‫جاذب‬ ‫لوله‬ 7 - ،‫سیال‬ ‫انتقال‬ ‫مجاری‬ 8 - ،‫رها‬ ‫حس‬ 9 - ‫حاوی‬ ‫لوله‬ PCM ، 10 - ،‫سردکننده‬ ‫واحد‬ 11 - ‫سیال‬ ‫مخزن‬ ‫و‬ 12 - ‫مخزن‬ ‫درون‬ ‫مارپیچ‬ ‫لوله‬ Fig.1. The main components of the solar water desalination system are: 1- Chassis, 2- Linear parabolic reflector, 3- Steel frame, 4- DC pump, 5- Solar tracker, 6- Absorber tube, 7- Fluid transfer tubes, 8- Sensors, 9- Copper tube containing PCM, 10- Cooling unit, 11- Fluid tank, and 12- Spiral pipe inside the tank ‫آب‬ ‫دستگاه‬ ‫شیرین‬ ‫آن‬ ‫متعلقات‬ ‫و‬ ‫خورشیدی‬ ‫کن‬ ‫آب‬ ‫سامانه‬ ‫مختلف‬ ‫اجزای‬ ‫شیرین‬ ‫جزئیدات‬ ‫و‬ ‫متصلقدات‬ ‫با‬ ‫همراه‬ ‫کن‬ ‫جدول‬ ‫در‬ ‫جزء‬ ‫هر‬ ‫ویژگی‬ ‫و‬ ‫اندازه‬ ،‫جنس‬ ،‫نوع‬ ‫شامل‬ ‫آن‬ 1 ‫شدده‬ ‫لیست‬ ‫اجزای‬ ‫ابتدا‬ .‫است‬ ‫تشکیل‬ ‫اصلی‬ ‫آب‬ ‫سامانه‬ ‫دهنده‬ ‫شیرین‬ ‫س‬ ‫سد‬ ‫و‬ ‫کدن‬ ‫مدی‬ ‫داده‬ ‫توضدیح‬ ‫جزئیات‬ ‫با‬ ‫عنصر‬ ‫هر‬ ‫مجموعه‬ ‫زیر‬ ‫اصدلی‬ ‫کدار‬ .‫شدود‬ ‫جمع‬ ‫و‬ ‫گرمدایی‬ ‫اندرژی‬ ‫بده‬ ‫آن‬ ‫تبدیل‬ ‫و‬ ‫خورشیدی‬ ‫تابش‬ ‫جذب‬ ،‫کننده‬ ‫مهم‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫عامل‬ ‫سیال‬ ‫به‬ ‫آن‬ ‫انتقال‬ ‫آب‬ ‫هر‬ ‫بخش‬ ‫ترین‬ ‫شدیرین‬ ‫کدن‬ ‫دیقل‬ ‫د‬‫ص‬ ‫ددزن‬ ‫د‬‫ض‬ ‫دراق‬ ‫د‬‫ب‬ ‫دتیل‬ ‫د‬‫اس‬ ‫ورق‬ ‫از‬ .‫دت‬ ‫د‬‫اس‬ ‫دیدی‬ ‫د‬‫خورش‬ ‫ده‬ ‫د‬‫ب‬ ، ‫عنوان‬ ‫جمع‬ )‫(آینه‬ ‫بازتاباننده‬ ‫کده‬ ‫اسدت‬ ‫ذکدر‬ ‫قابل‬ .‫شد‬ ‫استفاده‬ ‫سهموی‬ ‫کننده‬ ‫جمع‬ ‫آن‬ ‫کدانون‬ ‫در‬ ‫کده‬ ‫اسدت‬ ‫شکل‬ ‫سهموی‬ ‫آینه‬ ‫یک‬ ‫سهموی‬ ‫کننده‬ ‫لولده‬ ‫روی‬ ‫بدر‬ ‫آینه‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫خورشید‬ ‫نور‬ .‫دارد‬ ‫قرار‬ ‫جاذب‬ ‫لوله‬ ‫یک‬ ‫دریافت‬ ‫می‬ ‫انتقال‬ ‫عامل‬ ‫سیال‬ ‫به‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫متمرکز‬ ‫کننده‬ .‫یابد‬ ‫م‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫حدال‬ ‫عدین‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫بدوده‬ ‫اندرژی‬ ‫کدردن‬ ‫ذخیره‬ ‫هدف‬ ‫طالصه‬ ‫ذخیره‬ ‫مخزن‬ ‫درون‬ ‫دمای‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫آن‬ ‫بر‬ ‫سصی‬ ‫بدین‬ ‫کننده‬ 80 ‫تدا‬ 100 ‫بده‬ ‫آب‬ ‫از‬ ‫نتیجه‬ ‫در‬ .‫باشد‬ ‫سلسیوا‬ ‫درجه‬ ‫ذخیره‬ ‫سدیال‬ ‫عنوان‬ ‫و‬ ‫کنندده‬ ‫انتقال‬ ‫جمدع‬ ‫جداذب‬ ‫لولده‬ .‫شد‬ ‫استفاده‬ ‫سامانه‬ ‫در‬ ‫انرژی‬ ‫دهنده‬ ‫کنندده‬ ‫ی‬ ‫انتش‬ ‫و‬ ‫حداکثری‬ ‫جذب‬ ‫برای‬ ‫سهموی‬ ‫بده‬ ‫خورشدیدی‬ ‫اندرژی‬ ‫حداقل‬ ‫ار‬ ‫بدا‬ ‫مسدی‬ ‫لولده‬ ،‫جاذب‬ ‫لوله‬ ‫درون‬ ‫در‬ .‫شد‬ ‫داده‬ ‫پوشش‬ ‫مات‬ ‫سیاه‬ ‫رن‬ ‫گام‬ 7 ‫سانتی‬ ‫حاوی‬ ‫متر‬ PCM ‫شدور‬ ‫آب‬ ‫مخدزن‬ ‫ظرفیت‬ .‫شد‬ ‫داده‬ ‫قرار‬ ،‫شد‬ ‫استفاده‬ ‫تقطیر‬ ‫عمل‬ ‫برای‬ ‫که‬ 7 ‫گرما‬ ‫مناسب‬ ‫توزیع‬ ‫برای‬ .‫بود‬ ‫لیتر‬ ‫ریزه‬ ‫سدن‬ ‫از‬ ‫حداکثری‬ ‫تقطیر‬ ‫امکان‬ ‫و‬ ‫تقطیر‬ ‫مخزن‬ ‫درون‬ ‫اسدتفاده‬ ‫هدا‬ ( ‫آب‬ ‫ویدژه‬ ‫گرمایی‬ ‫ظرفیت‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ ‫حالت‬ ‫این‬ ‫در‬ .‫گردید‬ 1 - C ° . 1 - J.g 192 / 4 ( ‫ریزه‬ ‫سدن‬ ‫ویدژه‬ ‫گرمدایی‬ ‫ظرفیت‬ ‫از‬ ‫آن‬ ‫مقدار‬ ‫که‬ ) 1 - C ° . 1 - g J. 782 / 0 ‫بده‬ ‫کدم‬ ‫زمدان‬ ‫مددت‬ ‫در‬ ‫سامانه‬ ‫گرمایش‬ ‫امکان‬ ،‫است‬ ‫بیشتر‬ ) ‫مدی‬ ‫پیددا‬ ‫افزایش‬ ‫سیال‬ ‫با‬ ‫درگیر‬ ‫مساحت‬ ‫افزایش‬ ‫دلیل‬ ( ‫کندد‬ Nasri, Benatiallah, Kalloum, & Benatiallah, 2019 .)
  • 7. ،‫همکاران‬ ‫و‬ ‫الله‬ ‫سيفی‬ ‫ارز‬ ‫ی‬ ‫اب‬ ‫ی‬ ‫انرژ‬ ‫بازده‬ ‫ي‬ ‫جمع‬ ‫سهمو‬ ‫کننده‬ ‫ي‬ ‫تغ‬ ‫مواد‬ ‫به‬ ‫مجهز‬ ‫يي‬ ‫رفازدهنده‬ ... 183 ‫جدول‬ 1 - ‫جزئیات‬ ‫جمع‬ ‫آب‬ ‫سامانه‬ ‫و‬ ‫سهموی‬ ‫کننده‬ ‫شیرین‬ ‫کن‬ Table 1- Components details of the solar collector and desalination system ‫اصلی‬ ‫سیستم‬ Primary system ‫اجزا‬ Parts ‫اجزا‬ ‫جزئیات‬ Part details Solar collector Parabolic trough collector Reflector: Stainless steel (Area: 1500900 mm2 , thickness: 1 mm) with the reflection coefficient of 0.91, absorption coefficient of 0.1, and concentration factor of 25. The inclination angle was 45o north-south. Receiving element A 30 mm copper tube, 1mm thickness Desalination system Tank An Aluminum tank, with diameter of 300 mm and height of 500 mm, covered by glass wool with thickness of 40 mm (for insulation) Spiral PCM tube A copper tube with 1 mm thickness, 6 turns, and 10 mm pitch, placed in the middle of the tank and 100mm from the bottom. Working fluid Nanofluid (Water + Al2O3, 3.75%) Fluid pump DC 12-volt, Max. 10 Ampere, 5.9 l/min, Model (NM, 32-60-180) Distillation system 0.5 mm thick steel, with a conical water collector, and capacity of 10 liters. Tracking mechanism Electromotor A DC electromotor, 12 V, 40 rpm, Model: JSX69-370, China. Gearbox A 1:80 Gearbox, Model: 2363-75-China Detectors Two 10 Watt PV, Monocrystal, RT010-M, Restar solar Co, China Controlling circuit An Arduino, UNO R3 (connected to a laptop) PV Panel 10W, YL 10C-18b, Module efficiency: 17.4%, Current at Pmax: 0.56A ‫و‬ ‫ورود‬ ‫بدرای‬ ‫و‬ ‫اسدت‬ ‫شدده‬ ‫تصبیه‬ ‫فنری‬ ‫لوله‬ ‫یک‬ ‫مخزن‬ ‫مرکز‬ ‫در‬ ‫قدرار‬ ‫مخدزن‬ ‫بدنده‬ ‫روی‬ ‫بر‬ ‫دریچه‬ ‫دو‬ ،‫مارپیچی‬ ‫فنری‬ ‫لوله‬ ‫این‬ ‫خروج‬ ‫عدایق‬ ‫بدا‬ ‫مخزن‬ ‫اطراف‬ ،‫حرارتی‬ ‫تلفات‬ ‫از‬ ‫جلوگیری‬ ‫برای‬ .‫است‬ ‫گرفته‬ ‫ضخامت‬ ‫به‬ 10 ‫میلی‬ ‫در‬ .‫شدد‬ ‫داده‬ ‫پوشدش‬ ‫فدوم‬ ‫جدنس‬ ‫از‬ ‫متر‬ ‫ورودی‬ ‫جمع‬ ‫سیال‬ ‫پم‬ ‫یک‬ ‫کننده‬ 12 ‫بدرای‬ .‫اسدت‬ ‫گرفته‬ ‫قرار‬ ‫سی‬ ‫دی‬ ‫ولت‬ ‫این‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ ،‫شور‬ ‫آب‬ ‫تهیه‬ ‫دریا‬ ‫شور‬ ‫آب‬ ‫نمک‬ ‫درصد‬ ‫که‬ 15 ‫در‬ ‫گرم‬ ‫میزان‬ ‫به‬ ،‫است‬ ‫هزار‬ 15 ‫آب‬ ‫لیتر‬ ‫یک‬ ‫در‬ )‫دریا‬ ‫(نمک‬ ‫بلورین‬ ‫نمک‬ ‫گرم‬ ‫داده‬ ‫قدرار‬ ‫سدامانه‬ ‫در‬ ‫نیداز‬ ‫مورد‬ ‫مقدار‬ ‫به‬ ‫و‬ ‫گردیده‬ ‫حل‬ ‫مصمولی‬ ‫شرب‬ .‫شد‬ ‫توض‬ ‫سامانه‬ ‫کارکرد‬ ‫روند‬ ‫یح‬ ‫مهم‬ ‫جمدع‬ ،‫خورشیدی‬ ‫حرارتی‬ ‫سامانه‬ ‫یک‬ ‫قسمت‬ ‫ترین‬ ‫آن‬ ‫کنندده‬ ‫می‬ ‫جمع‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫باشد‬ ‫دریافت‬ ‫لوله‬ ‫سهموی‬ ‫کننده‬ ( ‫کننده‬ 1 ‫مهمدی‬ ‫نقدش‬ ) ‫جمدع‬ ‫حرارتدی‬ ‫بازده‬ ‫در‬ ‫ذخیره‬ ‫بخدش‬ ‫از‬ ‫اسدتفاده‬ .‫دارد‬ ‫کنندده‬ ‫کنندده‬ ‫ی‬ ‫می‬ ‫باعث‬ ‫انرژی‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫تدابش‬ ‫اوج‬ ‫سداعات‬ ‫در‬ ‫حرارتی‬ ‫انرژی‬ ‫که‬ ‫گردد‬ ‫ذ‬ .‫گدردد‬ ‫آزاد‬ ‫خورشدیدی‬ ‫تابش‬ ‫کاهش‬ ‫ام‬ ‫هن‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫خیره‬ ‫هندسده‬ ‫آب‬ ‫سامانه‬ ‫شیرین‬ ‫شدکل‬ ‫در‬ ‫خورشیدی‬ ‫کن‬ 2 .‫اسدت‬ ‫شدده‬ ‫داده‬ ‫نشدان‬ ( ‫یافته‬ ‫جریان‬ ‫سیال‬ 4 ‫به‬ ‫مخدزن‬ ‫داخدل‬ ‫مدارپیچ‬ ‫لوله‬ ‫درون‬ ‫در‬ ) ‫وسدیله‬ ‫لولده‬ ‫داخدل‬ ‫به‬ ‫پم‬ ‫جمدع‬ ‫جداذب‬ ‫ی‬ ‫مدی‬ ‫وارد‬ ‫سدهموی‬ ‫کنندده‬ .‫شدود‬ ‫همان‬ ‫جا‬ ‫لوله‬ ‫درون‬ ‫شد‬ ‫اشاره‬ ‫که‬ ‫طور‬ ‫دریافت‬ ‫لولده‬ ‫یا‬ ‫ذب‬ ‫یدک‬ ،‫کنندده‬ ‫گام‬ ‫با‬ ‫مارپیچ‬ ‫مسی‬ ‫لوله‬ 7 ‫سانتی‬ .‫است‬ ‫پارافین‬ ‫حاوی‬ ‫که‬ ،‫دارد‬ ‫قرار‬ ‫متر‬ ( ‫سدهموی‬ ‫آینه‬ ،‫خورشید‬ ‫نور‬ ‫تابش‬ ‫با‬ 3 ‫لولده‬ ‫روی‬ ‫را‬ ‫خورشدید‬ ‫تدابش‬ ) ‫دریافت‬ ‫جداذب‬ ‫لولده‬ ‫درون‬ ‫آب‬ ‫شدن‬ ‫گرم‬ ‫باعث‬ ‫و‬ ‫کرده‬ ‫منصکس‬ ‫کننده‬ ‫می‬ ‫لوله‬ ‫توسک‬ ‫حرارتی‬ ‫انرژی‬ ‫این‬ ‫از‬ ‫بخشی‬ .‫گردد‬ PCM ‫درون‬ ‫در‬ ‫کده‬ ‫شددن‬ ‫گدرم‬ ‫باعدث‬ ‫در‬ ‫دی‬ ‫بخدش‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫جذب‬ ،‫گرفته‬ ‫قرار‬ ‫جاذب‬ ‫لوله‬ ‫سیال‬ ‫می‬ ‫جاذب‬ ‫لوله‬ ‫از‬ ‫یافته‬ ‫جریان‬ ‫کاری‬ ‫گرم‬ ‫آب‬ .‫گردد‬ ‫به‬ ‫شده‬ ‫وسدیله‬ ( ‫پم‬ 6 ( ‫سیال‬ ‫جریان‬ ‫مجاری‬ ‫طریق‬ ‫از‬ ) 2 ‫داخل‬ ‫مارپیچ‬ ‫لوله‬ ‫درون‬ ‫به‬ ) ( ‫مخزن‬ 7 ‫می‬ ) ‫می‬ ‫مخزن‬ ‫درون‬ ‫شور‬ ‫آب‬ ‫شدن‬ ‫گرم‬ ‫سبب‬ ‫و‬ ‫رود‬ ‫و‬ ‫شدود‬ ‫آب‬ ‫س‬ ‫س‬ ‫جریدان‬ ‫جداذب‬ ‫لولده‬ ‫درون‬ ‫به‬ ‫مارپیچ‬ ‫لوله‬ ‫خروجی‬ ‫طریق‬ ‫از‬ ‫می‬ ‫پیدا‬ ‫سیال‬ ‫جریان‬ ‫مسیر‬ ‫واقع‬ ‫در‬ .‫کند‬ ‫بسدته‬ ‫فرآیندد‬ ‫یک‬ )‫(آب‬ ‫کاری‬ ‫می‬ ‫مخزن‬ ‫درون‬ ‫شور‬ ‫آب‬ ‫شدن‬ ‫گرم‬ ‫سبب‬ ‫که‬ ‫است‬ .‫شود‬ ( ‫منبع‬ ‫یک‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫سردسازی‬ ‫فرآیند‬ 9 ‫فوقانی‬ ‫قسمت‬ ‫در‬ ‫که‬ ) ( ‫تقطیر‬ ‫مخزن‬ 7 ‫می‬ ‫انجام‬ ‫گرفته‬ ‫قرار‬ ) .‫شود‬ ‫بخار‬ ‫قطرات‬ ‫حالت‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫به‬ ‫(که‬ ‫سردساز‬ ‫مخزن‬ ‫زیرین‬ ‫سطح‬ ‫به‬ ‫مخزن‬ ‫درون‬ ‫قیدف‬ ‫یک‬ ‫صورت‬ ‫مدی‬ ‫صورت‬ ‫میصان‬ ‫عمل‬ ‫و‬ ‫کرده‬ ‫برخورد‬ )‫است‬ ‫مصکوا‬ ‫قطدرات‬ .‫گیدرد‬ ‫ندور‬ ‫سدمت‬ ‫به‬ ،‫شیبدار‬ ‫هندسه‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ ‫سردساز‬ ‫واحد‬ ‫در‬ ‫ایجادشده‬ ( ‫قیف‬ 11 ( ‫آب‬ ‫شیشه‬ ‫به‬ ‫خروجی‬ ‫لوله‬ ‫از‬ ‫و‬ ‫نموده‬ ‫حرکت‬ ) 8 ‫داده‬ ‫انتقال‬ ) ‫می‬ ‫خارج‬ ‫گرم‬ ‫آب‬ .‫شود‬ ( ‫شده‬ 10 ‫می‬ ‫سردساز‬ ‫قسمت‬ ‫از‬ ) ‫بده‬ ‫تواند‬ ‫عنوان‬ ‫پیش‬ ‫که‬ ‫مخزن‬ ‫ورودی‬ ‫در‬ ‫اسدتفاده‬ ‫مدورد‬ ‫شدده‬ ‫انجدام‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫گرمایش‬ ‫شیرین‬ ‫فرآیند‬ .‫گیرد‬ ‫قرار‬ ‫سامانه‬ ‫آن‬ ‫سامانه‬ ‫در‬ ‫شور‬ ‫آب‬ ‫سازی‬ ‫ادامده‬ ‫قدر‬ ‫می‬ ‫قابل‬ ‫تولیدی‬ ‫شیرین‬ ‫آب‬ ‫میزان‬ ‫به‬ ‫بتوان‬ ‫تا‬ ‫یابد‬ ‫سدامانه‬ ‫درون‬ ‫توجده‬ ‫پید‬ ‫دست‬ ‫از‬ ‫اسدتفاده‬ ‫دلیدل‬ ‫به‬ ‫است‬ ‫ذکر‬ ‫قابل‬ .‫کرد‬ ‫ا‬ PCM ‫سدامانه‬ ‫در‬
  • 8. 184 ‫ماشين‬ ‫نشریه‬ ‫جلد‬ ،‫کشاورزي‬ ‫هاي‬ 14 ‫شماره‬ ، 2 ، ‫تابستان‬ 1403 ‫می‬ ‫نیز‬ ‫خورشید‬ ‫تابش‬ ‫نبود‬ ‫ام‬ ‫هن‬ ‫در‬ ‫خورشیدی‬ ‫استفاده‬ ‫سامانه‬ ‫از‬ ‫توان‬ ‫می‬ ‫سامانه‬ ‫بازده‬ ‫افزایش‬ ‫سبب‬ ‫امر‬ ‫همین‬ ‫و‬ ‫کرد‬ ‫اجدزای‬ ‫شماتیک‬ .‫گردد‬ ‫اشاره‬ ( ‫بادسدن‬ ‫همراه‬ ‫به‬ ‫شده‬ 13 ( ‫پیراندومتر‬ ‫و‬ ) 14 ‫ثبت‬ ‫و‬ ) ‫داده‬ ‫کنندده‬ ( 16 ‫شکل‬ ‫در‬ ) 2 .‫است‬ ‫شده‬ ‫داده‬ ‫نمایش‬ ‫شکل‬ 2 - ‫آب‬ ‫سامانه‬ ‫شماتیک‬ ‫شیرین‬ ‫خورشیدی‬ ‫کن‬ :‫شامل‬ ‫جزئیات‬ ‫با‬ ‫همراه‬ 1 - ،‫جاذب‬ ‫لوله‬ 2 - ،‫سیال‬ ‫خروجی‬ 3 - ‫منصکس‬ ،‫کننده‬ 4 - ‫سیال‬ ‫ورودی‬ ،‫کاری‬ 5 - ،‫کاری‬ ‫سیال‬ ‫خروجی‬ 6 - ، ‫پم‬ 7 - ،‫شور‬ ‫آب‬ ‫مخزن‬ 8 - ،‫شیرین‬ ‫آب‬ 9 - ، ‫سردساز‬ ‫واحد‬ 10 - ،‫سرد‬ ‫آب‬ ‫ورودی‬ 11 - ،‫بخار‬ ‫جریان‬ 12 - ، ‫پم‬ ‫به‬ ‫کاری‬ ‫سیال‬ ‫ورودی‬ 13 - ، ‫بادسن‬ 14 - ‫پیرانومتر‬ ‫و‬ 15 - ‫د‬ ‫یتاالگر‬ Fig.2. Schematic of solar desalination: 1- Absorber tube, 2- Fluid outlet, 3- Reflector, 4- Working fluid inlet, 5- Working fluid outlet, 6- Pump, 7- Salt water tank, 8- Outlet drinkable water, 9- Chiller unit, 10-Cold water inlet, 11- Steam flow, 12-Working fluid inlet to the pump, 13-Anemometer, 14-pyranometer, and 15-Datalogger ‫اه‬ ‫ا‬ ‫و‬ ‫درون‬ ‫آن‬ ‫اری‬ ‫رنیا‬ ‫رر‬ ‫اوه‬ ‫نقا‬ ‫و‬ ‫اده‬ ‫تیییرزاهددها‬ ‫ااده‬ ‫ما‬ ‫مارپیچ‬ ‫تغییرفازدهنده‬ ‫به‬ ‫ی‬ ‫کارگرفته‬ ‫در‬ ‫این‬ ‫آزمایش‬ ‫ساخت‬ ‫وکس‬ ‫پارافین‬ ‫مقدا‬ ‫به‬ ‫پارافین‬ ‫ایران‬ ‫شرکت‬ ‫ر‬ 171 ‫می‬ ‫گرم‬ ،‫تغییرفازدهندده‬ ‫مواد‬ .‫باشد‬ ‫آن‬ ‫فاز‬ ‫تغییر‬ ‫که‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫اسدتفاده‬ ‫بیشدترین‬ ،‫اسدت‬ ‫مایع‬ ‫به‬ ‫جامد‬ ‫حالت‬ ‫ها‬ ‫ر‬ ‫دی‬ ‫با‬ ‫مقایسه‬ PCM ‫مقددار‬ ،‫زمدانی‬ ‫کوتاه‬ ‫بازه‬ ‫یک‬ ‫در‬ ‫زیرا‬ .‫دارند‬ ‫ها‬ ‫می‬ ‫ذخیره‬ ‫زیادی‬ ‫حرارتی‬ ‫انرژی‬ ‫دلیدل‬ ‫بده‬ ‫نیدز‬ ‫تحقیدق‬ ‫ایدن‬ ‫در‬ .‫کندد‬ ‫به‬ ‫منحصر‬ ‫خواص‬ ‫انتقال‬ ‫ضریب‬ ،‫پایین‬ ‫ذوب‬ ‫نقطه‬ ،‫فساد‬ ‫عدم‬ ‫نظیر‬ ‫فرد‬ ‫پدارافین‬ ‫از‬ ‫بدودن‬ ‫دسدترا‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫بداال‬ ‫ویدژه‬ ‫گرمدای‬ ‫ظرفیدت‬ ،‫حرارت‬ .‫گردید‬ ‫استفاده‬ ‫پارافین‬ RT50 ‫قطر‬ ‫با‬ ‫مسی‬ ‫لوله‬ ‫درون‬ 6 ‫میلی‬ ‫با‬ ‫و‬ ‫متر‬ ‫ضخامت‬ 6 / 0 ‫میلی‬ ‫گام‬ ‫با‬ ‫متر‬ 70 ‫میلی‬ ‫طدول‬ ‫در‬ ‫متدر‬ 2000 ‫میلدی‬ ‫متدر‬ ‫دریافت‬ ‫داخل‬ ‫س‬ ‫س‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫ریخته‬ ‫خدواص‬ .‫گرفدت‬ ‫قرار‬ ‫مرکزی‬ ‫کننده‬ ‫ترمو‬ - ‫جدول‬ ‫در‬ ‫پارافین‬ ‫فیزیکی‬ 2 .‫است‬ ‫شده‬ ‫ارائه‬ ‫تعقیب‬ ‫سامانه‬ ‫پهلی‬ ‫خورشیدی‬ ‫تابش‬ ‫کههده‬ ‫تصقیب‬ ‫سددامانه‬ ‫از‬ ‫اسددتفاده‬ ‫از‬ ‫یکددی‬ ،‫مناسددب‬ ‫خورشددیدی‬ ‫کننددده‬ ‫روش‬ ‫اه‬ ‫دت‬ ‫د‬‫دس‬ ‫ددمان‬ ‫د‬‫ران‬ ‫دزایش‬ ‫د‬‫اف‬ ‫در‬ ‫دم‬ ‫د‬‫مه‬ ‫دای‬ ‫د‬‫ه‬ ‫آب‬ ‫دای‬ ‫د‬‫ه‬ ‫دیرین‬ ‫د‬‫ش‬ ‫د‬ ‫د‬‫ک‬ ‫ن‬ ‫مددل‬ ‫خورشدیدی‬ ‫پندل‬ ‫عددد‬ ‫دو‬ ‫دارای‬ ‫سدامانه‬ ‫ایدن‬ .‫است‬ ‫خورشیدی‬ RT010M ‫زاویه‬ ‫با‬ ‫که‬ ‫است‬ 45 ‫جداذب‬ ‫لولده‬ ‫بداالی‬ ‫قسمت‬ ‫در‬ ‫درجه‬ ‫جمع‬ ‫در‬ ‫خورشدید‬ ‫تدابش‬ ‫زاویه‬ ‫تغییر‬ ‫با‬ .‫است‬ ‫گرفته‬ ‫قرار‬ ‫سهموی‬ ‫کننده‬ ‫تصقیب‬ ‫سامانه‬ ،‫روز‬ ‫ساعات‬ ‫طول‬ ‫جمع‬ ‫خورشید‬ ‫کننده‬ ‫بده‬ ‫ملدزم‬ ‫را‬ ‫کننده‬ ‫موازات‬ ‫به‬ ‫زاویه‬ ‫تغییر‬ ‫مدی‬ ‫خورشدید‬ ‫تدابش‬ ‫زاویده‬ ،‫روز‬ ‫طدول‬ ‫در‬ .‫کندد‬ ‫جمع‬ ‫سطح‬ ‫بر‬ ‫باید‬ ‫خورشید‬ ‫رانددمان‬ ‫بیشدترین‬ ‫تا‬ ‫گیرد‬ ‫قرار‬ ‫عمود‬ ‫کننده‬ ‫به‬ ‫سامانه‬ .‫آید‬ ‫دست‬ ‫تصقیدب‬ ‫سامانه‬ ‫در‬ ‫پندل‬ ‫از‬ ‫عبدوری‬ ‫جریدان‬ ،‫کنندده‬ ‫آردوینو‬ ‫برد‬ ‫به‬ ‫خورشیدی‬ 36Lenovo Z500- ‫موتور‬ ‫به‬ ‫س‬ ‫س‬ ‫و‬ ‫انتقال‬ ‫جمع‬ ‫محرر‬ ‫به‬ ‫و‬ ‫داده‬ ‫فرمان‬ ‫کننده‬ ‫ازای‬ ‫پنل‬ ‫بارکه‬ ‫هر‬ ‫خورشید‬ ‫تابش‬ ‫ها‬ ‫می‬ ‫حس‬ ‫را‬ ‫بده‬ ‫پندل‬ ‫خروجدی‬ ‫دو‬ ‫بدین‬ ‫اخدتالف‬ ‫و‬ ‫کندد‬ ‫مدی‬ ‫وجود‬ ،‫آیدد‬
  • 9. ،‫همکاران‬ ‫و‬ ‫الله‬ ‫سيفی‬ ‫ارز‬ ‫ی‬ ‫اب‬ ‫ی‬ ‫انرژ‬ ‫بازده‬ ‫ي‬ ‫جمع‬ ‫سهمو‬ ‫کننده‬ ‫ي‬ ‫تغ‬ ‫مواد‬ ‫به‬ ‫مجهز‬ ‫يي‬ ‫رفازدهنده‬ ... 185 ‫جمدع‬ ‫محور‬ ‫روی‬ ‫بر‬ ‫شده‬ ‫داده‬ ‫قرار‬ ‫الکتروموتور‬ ‫فصدال‬ ‫سدهموی‬ ‫کنندده‬ ‫جمع‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫مدی‬ ‫مکان‬ ‫تغییر‬ ‫خورشید‬ ‫تابش‬ ‫جهت‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫کننده‬ ‫بدا‬ .‫دهدد‬ ‫مستقیم‬ ‫جریان‬ ‫الکتروموتور‬ ‫یک‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ 12 ‫گیربکس‬ ‫ولت‬ ‫محور‬ ‫دار‬ ‫جمع‬ ‫به‬ ‫کننده‬ ‫می‬ ‫کار‬ .‫افتد‬ ‫جدول‬ 2 - ‫خواص‬ ‫پارافین‬ ‫واکس‬ ‫مورد‬ ‫استفاده‬ ‫به‬ ‫عنوان‬ PCM ‫داخل‬ ‫جمع‬ ‫کننده‬ Table 2- Properties of paraffin wax used as PCM inside the collector ‫حالت‬ ‫دمای‬ ‫جامد‬ Solid temperature (K) ‫گرمای‬ ‫ویژه‬ Specific heat (kJ.kg-1 K-1 ) ‫حرارتی‬ ‫هدایت‬ Thermal conductivity (W.m-1 K-1 ) ‫گرمای‬ ‫نهان‬ Latent heat (kJ.kg-1 ) ‫حجمی‬ ‫انبساط‬ ‫ضریب‬ Volumetric expansion coefficient (1.K-1 ) ‫چگالی‬ Density (kg.m-3 ) ‫مایع‬ ‫حالت‬ ‫دمای‬ Liquid temperature (K) ‫ویژگی‬ Property 317.3 2.1 0.2 166 0.000561 783 325 ‫مقدار‬ Value ‫حس‬ ‫هه‬ ‫ند‬ ‫ردای‬ ‫بز‬ ‫و‬ ‫نردا‬ ‫نیری‬ ‫به‬ ‫منظور‬ ‫ترموکوپل‬ ‫از‬ ‫سامانه‬ ‫مختلف‬ ‫نقا‬ ‫در‬ ‫دما‬ ‫ثبت‬ ‫نوع‬ ‫های‬ K ‫ترموکوپل‬ ‫از‬ ‫یکی‬ .‫شد‬ ‫استفاده‬ ‫بر‬ ‫ری‬ ‫دی‬ ‫و‬ ‫شور‬ ‫آب‬ ‫مخزن‬ ‫داخل‬ ‫در‬ ‫ها‬ ‫مارپیچ‬ ‫مبدل‬ ‫روی‬ ‫حس‬ ‫دو‬ ‫چنین‬ ‫هم‬ .‫شد‬ ‫داده‬ ‫قرار‬ ‫خروجدی‬ ‫در‬ ‫دما‬ ‫گر‬ ‫جمع‬ ‫ورودی‬ ‫و‬ ‫کننده‬ ‫حس‬ ‫یک‬ ‫و‬ ‫نظدر‬ ‫در‬ ،‫محدیک‬ ‫دمدای‬ ‫ثبت‬ ‫برای‬ ‫گر‬ ‫اندازه‬ ‫برای‬ .‫شد‬ ‫گرفته‬ ‫بادسدن‬ ‫از‬ ‫محدیک‬ ‫هدوای‬ ‫جریان‬ ‫سرعت‬ ‫گیری‬ ( 363, China - T - UNI ‫دت‬ ‫د‬‫دق‬ ‫دا‬ ‫د‬‫ب‬ ) 1 - m.s 1 / 0 ‫درای‬ ‫د‬‫ب‬ .‫دد‬ ‫د‬‫ش‬ ‫دتفاده‬ ‫د‬‫اس‬ ‫رطوبدت‬ ‫از‬ ‫محدیک‬ ‫رطوبدت‬ ‫سدنجس‬ ( ‫سدن‬ HT, 3600, Lutron, Taiwan ‫دقت‬ ‫با‬ ) 1 % ‫اندازه‬ ‫برای‬ ‫همچنین‬ .‫شد‬ ‫استفاده‬ ‫شددت‬ ‫گیدری‬ ( ‫دیجیتدالی‬ ‫پیراندومتر‬ ‫از‬ ‫خورشدیدی‬ ‫تدابش‬ TES 1333R, CMP6, Taiwan ‫دقت‬ ‫با‬ ) 2 - W.m 1 ،‫آزمدایش‬ ‫روز‬ ‫چهدار‬ ‫طی‬ ‫در‬ .‫شد‬ ‫استفاده‬ ‫به‬ ‫بصدد‬ ‫روز‬ ‫صبح‬ ‫در‬ ‫آزمایش‬ ‫از‬ ‫خروجی‬ ‫آب‬ ‫دیجیتدال‬ ‫تدرازوی‬ ‫وسدیله‬ AND ‫مدل‬ FX-3000GD ‫ظرفید‬ ‫به‬ ‫ت‬ 1500 ‫دقدت‬ ‫بدا‬ ‫گدرم‬ 01 / 0 ‫می‬ ‫وزن‬ ،‫گرم‬ .‫شد‬ ‫ده‬ ‫د‬ ‫مقیطی‬ ‫دای‬ ‫جمدع‬ ‫سدطح‬ ‫به‬ ‫خورشید‬ ‫تابش‬ ‫شدت‬ ‫تغییرات‬ ‫روزهدای‬ ‫در‬ ‫کنندده‬ ‫شکل‬ ‫در‬ ‫آزمایش‬ 3 ‫در‬ ‫خورشیدی‬ ‫تابش‬ ‫متوسک‬ .‫است‬ ‫شده‬ ‫داده‬ ‫نشان‬ ‫ساعت‬ ‫از‬ ‫آزمایش‬ ‫روزهای‬ 10:00 ‫سداعت‬ ‫حددود‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫یافتده‬ ‫افدزایش‬ 13:00 ‫دا‬ ‫د‬‫ت‬ 13:30 ( ‫دود‬ ‫د‬‫خ‬ ‫دزان‬ ‫د‬‫می‬ ‫دداکثر‬ ‫د‬‫ح‬ ‫ده‬ ‫د‬‫ب‬ 980 )‫دع‬ ‫د‬‫مترمرب‬ ‫در‬ ‫د‬‫ب‬ ‫وات‬ ‫می‬ ‫می‬ ‫خود‬ ‫به‬ ‫کاهشی‬ ‫روند‬ ‫آن‬ ‫از‬ ‫پس‬ .‫رسد‬ ‫تغییدرات‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ .‫گیرد‬ ‫می‬ ‫مشخص‬ ‫خورشیدی‬ ‫تابش‬ ‫شدت‬ ‫نمودار‬ ‫که‬ ‫شود‬ ‫برای‬ ‫مناسب‬ ‫زمان‬ ‫تدابش‬ ‫شددت‬ ‫کده‬ ‫شود‬ ‫گرفته‬ ‫نظر‬ ‫در‬ ‫زمانی‬ ‫باید‬ ‫حرارتی‬ ‫انرژی‬ ‫ذخیره‬ ‫می‬ ‫حالت‬ ‫این‬ .‫است‬ ‫بیشینه‬ ‫خورشید‬ ‫ساعت‬ ‫از‬ ‫تواند‬ 12:00 ‫تا‬ 14:00 ‫در‬ ‫شدرایک‬ ‫آزمدایش‬ ‫روزهدای‬ ‫در‬ ‫کده‬ ‫است‬ ‫ذکر‬ ‫به‬ ‫الزم‬ .‫شود‬ ‫گرفته‬ ‫نظر‬ .‫بود‬ ‫صاف‬ ‫آسمان‬ ‫و‬ ‫مناسب‬ ‫محیطی‬ ‫رطوب‬ ‫و‬ ‫محیک‬ ‫دمای‬ ‫تغییرات‬ ‫ین‬ ‫میان‬ ‫روزهدای‬ ‫طدول‬ ‫در‬ ‫نسبی‬ ‫ت‬ ‫شکل‬ ‫در‬ ‫آزمایش‬ 4 ‫شددت‬ ‫افزایش‬ ‫با‬ ‫هوا‬ ‫دمای‬ .‫است‬ ‫شده‬ ‫داده‬ ‫نشان‬ ‫می‬ ‫افزایش‬ ‫خورشیدی‬ ‫تابش‬ ‫می‬ ‫نشان‬ ‫این‬ ‫و‬ ‫یابد‬ ‫از‬ ‫مقدداری‬ ‫کده‬ ‫دهدد‬ ‫می‬ ‫تبدیل‬ ‫گرما‬ ‫به‬ ‫زمین‬ ‫جو‬ ‫در‬ ‫دریافتی‬ ‫حرارتی‬ ‫انرژی‬ ‫امدر‬ ‫ایدن‬ .‫شدود‬ ‫پدیده‬ ‫توسک‬ ‫مولکول‬ ‫و‬ ‫خار‬ ‫ذرات‬ ‫جمله‬ ‫از‬ ‫محیطی‬ ‫های‬ ‫ر‬ ‫هدوا‬ ‫های‬ ‫خ‬ ‫می‬ ‫می‬ ‫هوا‬ ‫دمای‬ ‫افزایش‬ ‫باعث‬ ‫و‬ ‫دهد‬ ‫و‬ ‫گدرد‬ ‫میدزان‬ ‫افدزایش‬ ‫با‬ .‫شود‬ ‫آالینده‬ ‫و‬ ‫خار‬ ‫بدود‬ ‫خواهدد‬ ‫بیشدتر‬ ‫دمدا‬ ‫افدزایش‬ ‫ایدن‬ ‫محیطدی‬ ‫هدای‬ ( Rehman & Mohandes, 2008 ‫تدابش‬ ‫شددت‬ ‫افدزایش‬ ‫بدا‬ ‫امدا‬ .) ‫مولکول‬ ‫تبخیر‬ ‫اثر‬ ‫در‬ ،‫خورشیدی‬ ‫مولکدول‬ ‫(بدین‬ ‫آب‬ ‫هدای‬ )‫هدوا‬ ‫هدای‬ ‫رط‬ ( ‫نسبی‬ ‫وبت‬ RH ‫قابل‬ ‫میزان‬ ‫به‬ ) ‫می‬ ‫کاهش‬ ‫توجهی‬ ( ‫یابد‬ Rehman & Mohandes, 2008 ‫همان‬ .) ‫شدکل‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫طور‬ 5 ‫شدده‬ ‫داده‬ ‫نشدان‬ ‫از‬ ‫محیطی‬ ‫هوای‬ ‫دمای‬ ،‫است‬ 3 / 23 ‫به‬ 3 / 32 ‫و‬ ‫سلسدیوا‬ ‫درجه‬ RH ‫از‬ 2 / 20 ‫تا‬ ‫درصد‬ 13 ‫می‬ ‫تغییر‬ ‫درصد‬ ‫تغییدرات‬ ‫میزان‬ ‫آن‬ ‫بر‬ ‫عالوه‬ .‫کند‬ ‫بین‬ ‫محیک‬ ‫باد‬ ‫سرعت‬ 1 / 0 ‫تا‬ 2 / 1 ‫ایدن‬ ‫و‬ ‫اسدت‬ ‫متغیدر‬ ‫ثانیده‬ ‫بدر‬ ‫متدر‬ .‫است‬ ‫نبوده‬ ‫محسوا‬ ‫آزمایش‬ ‫روزهای‬ ‫طول‬ ‫در‬ ‫تغییرات‬ :‫نظری‬ ‫مقاسبات‬ ‫عم‬ ‫رتای‬ ‫حر‬ ‫عملکارد‬ ‫ساامانه‬ ‫باا‬ ‫کههاده‬ ‫ذخیره‬ ‫نرژی‬ ‫ساه‬ ‫جمع‬ ‫از‬ ‫دریافتی‬ ‫خورشیدی‬ ‫انرژی‬ ‫عمده‬ ‫بخش‬ ‫تلف‬ ،‫کنندده‬ ‫و‬ ‫شدده‬ ‫باقی‬ ‫انرژی‬ ‫به‬ ‫مانده‬ ‫صورت‬ ‫می‬ ‫مفید‬ ‫گرمایی‬ ‫انرژی‬ ‫از‬ ‫اسدتفاده‬ ‫بدا‬ ‫تواند‬ ( ‫رابطه‬ 1 :‫شود‬ ‫محاسبه‬ ) ( 1 )   u Q =A ( ( ) ( )) c R o L i o F I U T T  − − ( τα ) ‫است‬ ‫خورشیدی‬ ‫انرژی‬ ‫جذب‬ ‫فاکتور‬ . ‫جمع‬ ‫گرمایی‬ ‫بازده‬ ‫با‬ ‫مطابق‬ ‫کننده‬ ASHRAE standard 2003 ( ‫رابطه‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ 2 ( ‫گردید‬ ‫محاسبه‬ ) Eltawil, Mostafa, Azam, & Alghannam, 2018 :) ( 2 ) p u mc ( ) Q = = A A oi C o C o T T I I  −
  • 10. 186 ‫ماشين‬ ‫نشریه‬ ‫جلد‬ ،‫کشاورزي‬ ‫هاي‬ 14 ‫شماره‬ ، 2 ، ‫تابستان‬ 1403 ‫شکل‬ 3 - ‫زمان‬ ‫طول‬ ‫در‬ ‫خورشیدی‬ ‫تابش‬ ‫شدت‬ ‫تغییرات‬ ‫آزمایش‬ Fig.3. Changes in solar radiation intensity during the test time ‫شکل‬ 4 - ‫داده‬ ‫ساعات‬ ‫طول‬ ‫در‬ ‫محیک‬ ‫هوای‬ ‫سرعت‬ ‫و‬ ‫رطوبت‬ ،‫دما‬ ‫تغییرات‬ ‫روند‬ ‫گیری‬ Fig.4. Changes in temperature, humidity, and ambient air velocity during the hours of data collection ‫ذخیره‬ ‫سیستم‬ ‫لولده‬ ‫داخدل‬ ‫کده‬ ‫اسدت‬ ‫مسدی‬ ‫لولده‬ ‫شدامل‬ ‫سدازی‬ ‫دریافت‬ ‫ک‬ ‫جریدان‬ ‫در‬ .‫اسدت‬ ‫شدده‬ ‫پدر‬ ‫پدارافین‬ ‫موم‬ ‫با‬ ‫و‬ ‫گرفته‬ ‫قرار‬ ‫ننده‬ ‫ذخیره‬ ‫قرار‬ ‫باالیی‬ ‫سطح‬ ‫در‬ ‫تابش‬ ‫شدت‬ ‫که‬ ‫زمانی‬ ،)‫(شارژ‬ ‫انرژی‬ ‫سازی‬ ‫از‬ ‫مدارپیچ‬ ‫لوله‬ ‫داخل‬ ‫در‬ ‫جامد‬ ‫حالت‬ ‫به‬ ‫پارافین‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫گرم‬ ‫سیال‬ ،‫دارد‬ ‫می‬ ‫تغییر‬ ‫مایع‬ ‫حالت‬ ‫به‬ ،‫سیال‬ ‫از‬ ‫گرما‬ ‫جذب‬ ‫طریق‬ ‫کده‬ ‫دامی‬ ‫هن‬ .‫یابدد‬ ‫تابش‬ ‫شدت‬ ‫داخدل‬ ‫سدیال‬ ‫دمدای‬ ،‫اسدت‬ ‫پدایینی‬ ‫سدطح‬ ‫در‬ ‫خورشیدی‬ ‫جمع‬ ‫شدده‬ ‫بالصکس‬ ‫فاز‬ ‫تغییر‬ ‫بنابراین‬ .‫است‬ ‫محیک‬ ‫دمای‬ ‫از‬ ‫کمتر‬ ‫کننده‬ ‫لولده‬ ‫داخدل‬ ‫در‬ ‫در‬ ‫یافتده‬ ‫جریدان‬ ‫سدیال‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫گرمایی‬ ‫انرژی‬ ‫پارافین‬ ‫و‬ ‫جمع‬ ‫می‬ ‫منتقل‬ ‫تقطیرکننده‬ ‫محفظه‬ ‫و‬ ‫کننده‬ .‫نمایدد‬ ‫جذب‬ ‫اندرژی‬ ‫شدده‬ ‫واحدد‬ ‫توسک‬ PCM ‫بخدش‬ ‫دو‬ ‫بدر‬ ‫مشدتمل‬ ، ‫و‬ ‫پدارافین‬ :‫اسدت‬ ‫اصدلی‬ ‫لوله‬ ‫به‬ ‫مسی‬ ‫های‬ ‫جمع‬ ‫گرمدایی‬ ‫مددار‬ .‫پوشش‬ ‫عنوان‬ ،‫سدهموی‬ ‫کنندده‬ ‫و‬ ‫دیواره‬ ،‫سیال‬ ‫شامل‬ PCM ‫به‬ ‫که‬ ‫ذخیره‬ ‫سیستم‬ ‫عنوان‬ ‫بده‬ ‫سدازی‬ ‫کار‬ ‫گرمایی‬ ‫عملکرد‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫شده‬ ‫گرفته‬ ‫جمع‬ ‫کننده‬ ‫می‬ ‫شکل‬ .‫باشد‬ 3 ‫انرژی‬ ‫جذب‬ ‫گرمایی‬ ‫همرفدت‬ ‫طریدق‬ ‫از‬ ،‫مسدی‬ ‫دیدواره‬ ‫بده‬ ‫سیال‬ ‫از‬ ‫که‬ ،‫شده‬ ‫م‬ ‫نشدان‬ ‫را‬ ،‫اسدت‬ ‫شدده‬ ‫هدایت‬ ‫پارافین‬ ‫به‬ ‫دیواره‬ ‫از‬ ‫س‬ ‫س‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫نتقل‬ ‫می‬ ( ‫دهد‬ Esakkimuthu et al., 2013 ‫پدارافین‬ ‫دمای‬ ‫حالت‬ ‫این‬ ‫در‬ .) ( PCM ‫فداز‬ ‫نتیجده‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫یافتده‬ ‫افزایش‬ ) PCM ‫تغییدر‬ ‫ذوب‬ ‫نقطده‬ ‫در‬ ‫می‬ ‫(شکل‬ ‫کند‬ 5 .) 800 820 840 860 880 900 920 940 960 980 1000 Solar radiation (W.m -2 ) Time 4.2 3.1 1.9 WOPCM 0 5 10 15 20 25 30 35 10 10.25 10.5 10.75 11 11.25 11.5 11.75 12 12.25 12.5 12.75 13 13.25 13.5 13.75 14 Local time Air velocity Ambient temperature Relative humidity The trend of solar radiation (the proper section to store thermal energy) Trend of ambient temperature
  • 11. ،‫همکاران‬ ‫و‬ ‫الله‬ ‫سيفی‬ ‫ارز‬ ‫ی‬ ‫اب‬ ‫ی‬ ‫انرژ‬ ‫بازده‬ ‫ي‬ ‫جمع‬ ‫سهمو‬ ‫کننده‬ ‫ي‬ ‫تغ‬ ‫مواد‬ ‫به‬ ‫مجهز‬ ‫يي‬ ‫رفازدهنده‬ ... 187 ‫شکل‬ 5 - ‫به‬ ‫پارافین‬ ‫و‬ ‫مسی‬ ‫لوله‬ ،‫سیال‬ ‫برای‬ ‫حرارت‬ ‫انتقال‬ ‫مدار‬ ‫ماده‬ ‫عنوان‬ PCM Fig.5. Heat transfer circuit for fluid, copper tube, and paraffin as PCM material ‫میزان‬ ‫منتقل‬ ‫گرمایی‬ ‫انرژی‬ ‫جمع‬ ‫از‬ ‫شده‬ ‫می‬ ،‫سیال‬ ‫به‬ ‫کننده‬ ‫با‬ ‫تواند‬ ( ‫ورودی‬ ‫دمای‬ ‫گرفتن‬ ‫نظر‬ ‫در‬ f.in T ( ‫خروجدی‬ ‫و‬ ) f.out T ‫از‬ ‫اسدتفاده‬ ‫بدا‬ ) ( ‫رابطه‬ 3 ( ‫شود‬ ‫محاسبه‬ ) Serale, Goia, & Perino, 2016 :) ( 3 ) , , Q =m ( ) f p f in f out c T T − ‫از‬ ‫همرفتی‬ ‫گرمایی‬ ‫شار‬ ‫دیدواره‬ ‫پوشدش‬ ‫بده‬ ‫بداالتر‬ ‫دمای‬ ‫با‬ ‫سیال‬ ( conv Q ) PCM ( ‫سیال‬ ‫دمای‬ ‫ین‬ ‫میان‬ ‫به‬ f,m T ( ‫پوشش‬ ‫دمای‬ ‫و‬ ) c,m T ) :‫دارد‬ ‫ی‬ ‫بست‬ ( 4 ) c , , Q =h A ( ) conv co f m c m T T − ‫آن‬ ‫در‬ ‫که‬ c h ‫می‬ ‫تصیین‬ ‫زیر‬ ‫رابطه‬ ‫کمک‬ ‫به‬ .‫گردد‬ ( 5 ) ℎ𝑐 = 𝑘 𝑑 𝑁𝑢 ‫ضریب‬ ‫محاسبه‬ ‫جهت‬ ‫پرانتل‬ ،‫رینولدز‬ ،‫ناسلت‬ ‫اعداد‬ ‫در‬ ‫گرما‬ ‫انتقال‬ ‫جمع‬ .‫هستند‬ ‫ضروری‬ ‫و‬ ‫الزم‬ ‫کننده‬ Nu ‫می‬ ‫ناسلت‬ ‫عدد‬ ‫مقددار‬ ‫که‬ ‫باشد‬ ( ‫رابطه‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫تحقیق‬ ‫این‬ ‫برای‬ ‫آن‬ 6 ‫قابل‬ ) .‫است‬ ‫محاسبه‬ ( 6 ) Nu=0∙ 023(𝑅𝑒)0∙8 (𝑃𝑟)0∙4 ( ‫ده‬ ‫د‬‫رابط‬ ‫در‬ 6 ،) Re ‫و‬ Pr ‫ده‬ ‫د‬‫ب‬ ‫دل‬ ‫د‬‫پرانت‬ ‫ددد‬ ‫د‬‫ع‬ ‫و‬ ‫ددز‬ ‫د‬‫رینول‬ ‫ددد‬ ‫د‬‫ع‬ ‫ترتیب‬ ( ‫رابطه‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫اعداد‬ ‫این‬ .‫هستند‬ 7 ( ‫و‬ ) 8 ‫می‬ ‫بیان‬ ) :‫شوند‬ ( 7 ) Re= 𝜌𝑉𝐷 𝜇 ( 8 ) Pr= 𝑐𝑝𝜇 𝑘 ‫از‬ ،‫است‬ ‫شده‬ ‫منتقل‬ ‫مسی‬ ‫لوله‬ ‫داخل‬ ‫پارافین‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫گرمایی‬ ‫انتقال‬ ( ‫ده‬ ‫د‬‫رابط‬ 9 ‫قابل‬ ) ( ‫دت‬ ‫د‬‫اس‬ ‫دبه‬ ‫د‬‫محاس‬ Koca, Oztopb, Koyunc, & Varol, 2008 :) ( 9 ) , w ( ) Q =k A c m pcm cond co c T T t − ‫در‬ ‫فاز‬ ‫تغییر‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ PCM ‫ذخیدره‬ ‫فرآیند‬ ، ‫رخ‬ ‫تخلیده‬ ‫و‬ ‫سدازی‬ ‫می‬ ‫مبادله‬ ‫انرژی‬ ،‫دهد‬ ‫ارائه‬ ‫روابدک‬ ‫با‬ ‫کل‬ ‫پذیر‬ ( ‫منبدع‬ ‫در‬ ‫شدده‬ Goyal, Tiwari, & Garg, 1998 ‫می‬ ‫تصریف‬ ) .‫شود‬ ‫نرژی‬ ‫باهده‬ ‫مصرف‬ ‫انرژی‬ ‫نسبت‬ ‫کدل‬ ‫بده‬ ‫مخدزن‬ ‫درون‬ ‫آب‬ ‫تقطیدر‬ ‫برای‬ ‫شده‬ ‫مصرف‬ ‫درژی‬ ‫د‬‫ان‬ ‫آب‬ ‫دامانه‬ ‫د‬‫س‬ ‫دده‬ ‫د‬‫ش‬ ‫دیرین‬ ‫د‬‫ش‬ ‫دد‬ ‫د‬‫فرآین‬ ‫دیر‬ ‫د‬‫مس‬ ‫دول‬ ‫د‬‫ط‬ ‫در‬ ‫دن‬ ‫د‬‫ک‬ ‫شیرین‬ ‫می‬ ‫مصرفی‬ ‫انرژی‬ ‫نسبت‬ ‫را‬ ‫سازی‬ ‫بدرای‬ ‫مصرفی‬ ‫انرژی‬ .‫گویند‬ ( ‫رابطددده‬ ‫از‬ ‫آب‬ ‫تبخیدددر‬ 10 ‫قابل‬ ) ‫اسدددت‬ ‫محاسدددبه‬ ( Morad, El- Maghawry, & Wasfy, 2017 .) ( 10 ) Qw = hfg ∙ mw‚ev , hfg = 2 ∙ 503 × 106 − 2 ∙ 386 × 103 (T−273 ∙ 16) ‫آن‬ ‫در‬ ‫که‬ mw‚ev ‫تبخیری‬ ‫آب‬ (kg) ‫و‬ hfg ‫در‬ ‫تبخیر‬ ‫نهان‬ ‫گرمای‬ ‫شدن‬ ‫تصفیه‬ ‫ام‬ ‫هن‬ ) 1 - (kJ.kg ‫آب‬ ‫نمک‬ ‫دمای‬ ‫کلدوین‬ ‫حسب‬ ‫بر‬ ‫زدایی‬ ‫می‬ .‫باشد‬ ‫بازده‬ ‫اساا‬ ‫این‬ ‫بر‬ ‫جمع‬ ‫انرژی‬ ‫استاندارد‬ ‫طبق‬ ‫کننده‬ ASHRAE 2003 ( ‫رابطه‬ ‫از‬ 11 ) ‫قابل‬ :‫بود‬ ‫خواهد‬ ‫محاسبه‬ ( 11 ) 𝜂′ = 𝑄𝑤 𝐴𝑐 𝐼𝑜 ‫کدل‬ ‫اندرژی‬ ‫و‬ ‫آب‬ ‫تبخیدر‬ ‫و‬ ‫کدردن‬ ‫گدرم‬ ‫برای‬ ‫الزم‬ ‫انرژی‬ ‫مقدار‬ ،‫گرمکن‬ ‫به‬ ‫ورودی‬ )‫گرمایی‬ ‫و‬ ‫(الکتریکی‬ ‫تبخیدر‬ ‫بدازدهی‬ ‫تصیین‬ ‫برای‬ ( ‫رابطه‬ ،‫آب‬ 12 ‫می‬ ‫لحان‬ ) ( ‫گردد‬ Mousa & Abu Arabi, 2012 .) ( 12 ) 𝜂𝑑𝑒𝑠 = 𝑄𝑤 𝑄𝑓 + 𝐸𝑒𝑙𝑐 ‫عملکرد‬ ‫آب‬ ‫ش‬ ‫ی‬ ‫ر‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫کن‬ ‫خورش‬ ‫ی‬ ‫د‬ ‫ی‬ ‫اندرژ‬ ‫مصدرف‬ ‫پارامتر‬ ‫با‬ ‫ی‬ ‫و‬ ‫ید‬ ‫ژه‬ (SEC) ‫م‬ ‫محاسبه‬ ‫ی‬ ‫گردد‬ . SEC ‫به‬ ‫تبخیدر‬ ‫بدرای‬ ‫الزم‬ ‫اندرژی‬ ‫صورت‬ ‫می‬ ‫تصریف‬ ‫آب‬ ‫از‬ ‫کیلوگرم‬ ‫یک‬ ‫کردن‬ ‫به‬ ‫کده‬ ‫شود‬ ( ‫رابطده‬ ‫صدورت‬ 13 ) ‫می‬ ‫مشخص‬ .‫شود‬ ( 13 ) m o Q SEC W = ‫آهمایش‬ ‫نجام‬ ‫مقل‬ ‫و‬ ‫تاریخ‬ ‫در‬ ‫مجزا‬ ‫آزمایش‬ ‫چهار‬ ‫طی‬ ‫پژوهش‬ ‫این‬ 4 ‫متدوالی‬ ‫روز‬ 2 ، 3 ، 4 ‫و‬ 5 ‫سال‬ ،‫ماه‬ ‫شهریور‬ 1401 ‫سدیال‬ ‫حجمدی‬ ‫دبدی‬ ‫سه‬ ‫برای‬ 9 / 1 ، 1 / 3 ‫و‬ 2 / 4 ‫بر‬ ‫لیتر‬ ‫اه‬ ‫آزمایشد‬ ‫در‬ ‫تغییرفازدهندده‬ ‫مدواد‬ ‫بددون‬ ‫حالدت‬ ‫و‬ ‫دقیقه‬ ‫انرژی‬ .‫شدد‬ ‫انجدام‬ ‫سدنندج‬ ‫شهر‬ ‫در‬ ‫کردستان‬ ‫اه‬ ‫دانش‬ ‫تجدیدپذیر‬ ‫های‬ ‫ساعت‬ ‫از‬ ‫و‬ ‫مشابه‬ ‫شرایک‬ ‫در‬ ‫آزمایشات‬ 10:00 ‫ساعت‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫آغاز‬ 14:00
  • 12. 188 ‫ماشين‬ ‫نشریه‬ ‫جلد‬ ،‫کشاورزي‬ ‫هاي‬ 14 ‫شماره‬ ، 2 ، ‫تابستان‬ 1403 ‫یافته‬ ‫پایان‬ ‫تغییرفازدهنده‬ ‫مواد‬ ‫بدون‬ ‫حالت‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫ذکر‬ ‫به‬ ‫الزم‬ .‫اند‬ ‫سیال‬ ‫حجمی‬ ‫دبی‬ 2 / 4 ‫حالدت‬ ‫این‬ ‫در‬ .‫شد‬ ‫گرفته‬ ‫نظر‬ ‫در‬ ‫دقیقه‬ ‫بر‬ ‫لیتر‬ ‫می‬ ‫انجام‬ ‫را‬ ‫سیال‬ ‫انتقال‬ ‫خود‬ ‫دبی‬ ‫حداکثر‬ ‫در‬ ‫پم‬ .‫داد‬ ‫بحث‬ ‫و‬ ‫نتایج‬ ‫سامانه‬ ‫در‬ ‫رت‬ ‫حر‬ ‫ت‬ ‫تیییر‬ ‫شکل‬ ‫در‬ 6 - ‫الف‬ ‫بد‬ ‫تقطیدر‬ ‫مخدزن‬ ‫در‬ ‫سیال‬ ‫دمای‬ ‫ا‬ ‫از‬ ‫حالدت‬ ‫سده‬ ‫سیال‬ ‫جریان‬ ‫داخل‬ ‫در‬ ‫سامانه‬ ‫آب‬ ‫شیرین‬ ‫کن‬ ‫خورش‬ ‫ی‬ ‫د‬ ‫ی‬ ‫شده‬ ‫داده‬ ‫نشان‬ .‫است‬ ‫برا‬ ‫ی‬ ‫شرا‬ ‫همه‬ ‫ی‬ ‫ک‬ ‫تغ‬ ‫مواد‬ ، ‫یی‬ ‫ر‬ ‫در‬ ‫فاز‬ ‫د‬ ‫حرارت‬ ‫جاذب‬ ‫لوله‬ ‫رون‬ ‫قرار‬ ‫دارد‬ . ‫که‬ ‫است‬ ‫مشخص‬ ‫شکل‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ ‫بدرا‬ ‫ی‬ ‫اندواع‬ ‫سدیال‬ ‫جریدان‬ ، ‫سیال‬ ‫دمای‬ ‫با‬ ‫تغ‬ ‫یی‬ ‫ر‬ ‫تابش‬ ‫شدت‬ ‫مدی‬ ‫تغییدر‬ ‫کندد‬ ‫و‬ ‫گرمدایش‬ ‫ندرخ‬ ‫بدا‬ ‫افزا‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫تابش‬ ‫کاهش‬ ‫و‬ ‫به‬ ‫ترتیب‬ ‫افزا‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫م‬ ‫کاهش‬ ‫و‬ ‫ی‬ ‫ی‬ ‫ابد‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ . ‫متغ‬ ،‫سامانه‬ ‫در‬ ‫سیال‬ ‫جریان‬ ‫سرعت‬ ‫بودن‬ ‫یر‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫زان‬ ‫افدزا‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫کداهش‬ ‫و‬ ‫سیال‬ ‫دمای‬ ‫بود‬ ‫متفاوت‬ ‫است‬ ‫ه‬ . ‫همان‬ ‫تحقیق‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫شد‬ ‫اشاره‬ ‫که‬ ‫طور‬ ‫به‬ ‫آب‬ ‫از‬ ‫سیال‬ ‫عنوان‬ ( ‫کاری‬ ‫دل‬ ‫به‬ ‫ی‬ ‫ل‬ ‫ظرف‬ ‫ید‬ ‫ت‬ ‫گرمدا‬ ‫ی‬ ‫ب‬ ‫ی‬ ‫شدتر‬ ‫اسدتفاده‬ ) ‫از‬ ‫قبدل‬ ‫سداعت‬ ‫یک‬ ‫مدت‬ ‫به‬ ‫حداقل‬ ‫سامانه‬ ،‫است‬ ‫ذکر‬ ‫به‬ ‫الزم‬ .‫گردید‬ ‫و‬ ‫آزمایش‬ ‫شروع‬ ‫داده‬ ‫می‬ ‫داده‬ ‫قرار‬ ‫محیطی‬ ‫شرایک‬ ‫مقابل‬ ‫در‬ ‫گیری‬ .‫شد‬ ‫داده‬ ‫شدروع‬ ‫ساعات‬ ‫در‬ ‫لولده‬ ‫بده‬ ‫واردشدده‬ ‫اندرژی‬ ‫از‬ ‫قسدمتی‬ ‫بدرداری‬ ‫دریافت‬ ‫درون‬ ‫مارپیچ‬ ‫لوله‬ ‫و‬ ‫تغییرفازدهنده‬ ‫مواد‬ ‫کردن‬ ‫گرم‬ ‫صرف‬ ‫کننده‬ ‫دریافت‬ ‫می‬ ‫کاهش‬ ‫را‬ ‫سامانه‬ ‫ابتدایی‬ ‫دمای‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫کننده‬ ‫بیشدترین‬ .‫دهد‬ ‫جر‬ ‫سرعت‬ ‫برای‬ ‫شور‬ ‫آب‬ ‫دمای‬ ‫دبی‬ ‫با‬ ‫سیال‬ ‫یان‬ 2 / 4 ‫و‬ ‫دقیقده‬ ‫بدر‬ ‫لیتر‬ ‫دبی‬ ‫برای‬ ‫آن‬ ‫کمترین‬ 9 / 1 ‫دقیقه‬ ‫بر‬ ‫لیتر‬ ‫می‬ ‫اتفاق‬ ‫دبی‬ ‫با‬ .‫افتد‬ 2 / 4 ‫لیتر‬ ‫جذب‬ ‫گرمای‬ ،‫دقیقه‬ ‫بر‬ ‫به‬ ‫سریصا‬ ‫جاذب‬ ‫لوله‬ ‫توسک‬ ‫شده‬ ‫بده‬ ‫سیال‬ ‫وسیله‬ ‫می‬ ‫انتقال‬ ‫شور‬ ‫آب‬ ‫محفظه‬ ‫سدامانه‬ ‫در‬ ‫حدرارت‬ ‫افدت‬ ‫از‬ ‫بندابراین‬ .‫یابدد‬ ‫ا‬ ‫شور‬ ‫آب‬ ‫دمای‬ ‫و‬ ‫نموده‬ ‫جلوگیری‬ ‫می‬ ‫فزایش‬ ‫اسدت‬ ‫حدالی‬ ‫در‬ ‫این‬ .‫یابد‬ ‫دبی‬ ‫با‬ ‫که‬ 9 / 1 ‫بده‬ ‫کداری‬ ‫سدیال‬ ،‫کدم‬ ‫سدرعت‬ ‫دلیدل‬ ‫به‬ ‫دقیقه‬ ‫بر‬ ‫لیتر‬ ‫بده‬ ‫محدودی‬ ‫میزان‬ ‫به‬ ‫ورودی‬ ‫گرمای‬ ‫و‬ ‫یافته‬ ‫جریان‬ ‫سامانه‬ ‫در‬ ‫کندی‬ ‫می‬ ‫داده‬ ‫انتقال‬ ‫شور‬ ‫آب‬ ‫جریدان‬ ‫دبدی‬ ‫افدزایش‬ ‫با‬ ‫ر‬ ‫دی‬ ‫عبارت‬ ‫به‬ .‫شود‬ ‫جمع‬ ‫از‬ ‫بیشدتری‬ ‫گرمدای‬ ‫سیال‬ ‫مدی‬ ‫خدارج‬ ‫کنندده‬ ( ‫شدود‬ Goudarzi, Shojaeizadeh, & Nejati, 2014 .) ‫شکل‬ ‫در‬ ‫آن‬ ‫بر‬ ‫عالوه‬ 6 - ‫با‬ ‫حالت‬ ‫برای‬ ‫شور‬ ‫آب‬ ‫دمای‬ ‫تغییرات‬ ‫ب‬ ‫دبی‬ ‫با‬ ‫سامانه‬ ‫در‬ ‫تغییرفازدهنده‬ ‫مواد‬ ‫بدون‬ ‫و‬ 2 / 4 ‫نمایش‬ ‫دقیقه‬ ‫بر‬ ‫لیتر‬ ‫بددون‬ ‫حالدت‬ ‫در‬ ‫کده‬ ‫است‬ ‫مشخص‬ ،‫نمودارها‬ ‫توجه‬ ‫با‬ .‫است‬ ‫شده‬ ‫داده‬ ‫تغیی‬ ‫مواد‬ ‫بده‬ ‫نسدبت‬ ‫زیدادی‬ ‫نوسانات‬ ‫دارای‬ ‫شور‬ ‫آب‬ ‫دمای‬ ،‫رفازدهنده‬ ‫حرارتدی‬ ‫نوسدانات‬ ‫حالدت‬ ‫ایدن‬ ‫در‬ .‫اسدت‬ ‫تغییرفازدهندده‬ ‫مواد‬ ‫با‬ ‫حالت‬ ‫به‬ ‫به‬ ‫خورشدیدی‬ ‫تابش‬ ‫از‬ ‫وجودآمده‬ ‫مدواد‬ ‫حداوی‬ ‫مدارپیچ‬ ‫لولده‬ ‫وسدیله‬ ‫متصدادل‬ ‫تولیددی‬ ‫حدرارت‬ ‫بندابراین‬ ‫شده‬ ‫آزاد‬ ‫یا‬ ‫و‬ ‫جذب‬ ‫تغییرفازدهنده‬ ‫دی‬ ‫د‬‫م‬ ‫آ‬ ‫دای‬ ‫د‬‫دم‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫د‬‫ب‬ ‫دالوه‬ ‫د‬‫ع‬ .‫دود‬ ‫د‬‫ش‬ ‫دواد‬ ‫د‬‫م‬ ‫ددون‬ ‫د‬‫ب‬ ‫دت‬ ‫د‬‫حال‬ ‫درای‬ ‫د‬‫ب‬ ‫دور‬ ‫د‬‫ش‬ ‫ب‬ ‫حالدت‬ ‫این‬ ‫در‬ .‫است‬ ‫تغییرفازدهنده‬ ‫مواد‬ ‫با‬ ‫حالت‬ ‫از‬ ‫کمتر‬ ‫تغییرفازدهنده‬ ‫سیال‬ ‫بیشتر‬ ‫تماا‬ ‫احتمال‬ ‫دلیل‬ ‫به‬ ‫دریافت‬ ‫لوله‬ ‫درونی‬ ‫سطح‬ ‫با‬ ‫کاری‬ - ‫می‬ ‫بهبود‬ ‫حرارت‬ ‫جذب‬ ‫آن‬ ‫تبع‬ ‫به‬ ‫و‬ ‫یافته‬ ‫افزایش‬ ‫ناسلت‬ ‫عدد‬ ‫کننده‬ - .‫یابد‬ ‫تحق‬ ‫ی‬ ‫قات‬ ‫ویژگی‬ ‫مورد‬ ‫در‬ ‫جمع‬ ‫حرارتی‬ ‫های‬ ‫کنندده‬ ‫سدهموی‬ ‫هدای‬ ‫مشابه‬ ‫نتای‬ ‫گزارش‬ ‫را‬ ‫کرده‬ ‫اند‬ (Zhao, Liu, & Zhang, 2009; Li, Li, Pei, Munir, & Ji, 2016, Muñoz, Rovira, Sánchez, & Montes, 2017, Jean, Brown, Jaffe, Buonassisi, & Bulovic, 2015) . ‫شکل‬ 6 - ‫سیال‬ ‫جریان‬ ‫از‬ ‫مختلف‬ ‫شرایک‬ ‫برای‬ )‫الف‬ :‫تقطیر‬ ‫محفظه‬ ‫داخل‬ ‫آب‬ ‫دمای‬ ‫تغییرات‬ ‫و‬ ‫بدون‬ ‫و‬ ‫تغییرفازدهنده‬ ‫با‬ ‫دوحالت‬ ‫برای‬ )‫ب‬ ‫سیال‬ ‫جریان‬ ‫با‬ ‫تغییرفازدهنده‬ 2 / 4 ‫دقیقه‬ ‫بر‬ ‫لیتر‬ Fig.6. Changes of water temperature inside the distillation chamber: a) for different fluid flows and b) for two conditions with (4.2) and without (WOPCM) phase changer and fluid flow of 4.2 l min-1 30 35 40 45 50 55 60 65 70 10 10.5 11 11.5 12 12.5 13 13.5 14 Temperature ( o C) Time 4.2 WOPCM 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 10 10.5 11 11.5 12 12.5 13 13.5 14 Temperature ( o C) Time 4.2 3.1 1.9 b a