معرفی دو آب شیرین‌کن تبخیر ناگهانی چند مرحله‌ای ظرفیت بالا و ظرفیت پایین خورشیدی و تحلیل اکسرژی آن‌ها توسط روش‌های \"جریان نگر\" و \"چشمه وچاه\"

نوع مقاله: یادداشت فنی

نویسندگان

1 گروه مهندسی مکانیک دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب

2 تهران جنوب*فنی مهندسی

چکیده

در این مقاله روش جدیدی برای تحلیل اکسرژی سیستم‌ها ارائه شده که به تحلیل چشمه و چاه موسوم است. روش متداول تحلیل اکسرژی معمولا بازده‌ی سیستم ها را بیش از آنچه که هستند نشان می‌دهد. به طور مثال بازده‌ی اکسرژی محاسبه شده از روش متداول برای سیستم ظرفیت بالا حدود 91.84% بوده در حالیکه این مقدار از روش جدید 7.43% بدست می‌آید. همچنین در این مقاله ناکارآمدی روش جریان نگر در تحلیل یک نوع آب شیرین کن ظرفیت پایین نیز نشان داده می‌شود. در ادامه، یک مزرعه‌ی خورشیدی جهت تامین سیال کمکی ارائه می‌گردد. در حال حاضر با توجه به عملی نبودن اجرای یک مزرعه‌ی خورشیدی در کشور ایران و پایین بودن بازده‌ی اکسرژی آب شیرین کن، با ایجاد تغییراتی بر روی این سیستم، آب شیرین کن ظرفیت پایینی پیشنهاد شده است که بازده‌ی اکسرژی آن بالا رود و قابلیت کارکرد را با کمک کلکتورهای خورشیدی غیرمتمرکز کننده داشته باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Introduction of a High and a Low Capacity Solar MSF Desalination System and Exergy Analysis of Them by “Stream wise” and “Sink&Source” Methods

نویسندگان [English]

  • Hamid Abdollahzargar 1
  • Hossein Ahmidi-Danesh-Ashtiani 2
1 Mechanical Engineering Department of Islamic Azad University, South Tehran Branch
2 Mechanical Engineering Department of South Tehran Branch, Islamic Azad University
چکیده [English]

In comparing desalination systems with other energy consuming processes, it is seen that energy consumption rate in desalination is more than in the others. Solar energy is one of the best and highest grade forms of renewable energies in the world. Therefore, utilization of solar energy for setting up of desalination systems prevails too much recently. Common exergy analysis method “Stream wise” uses input and output exergy of streams for computation of exergy efficiency and irreversibility. In the present study, an exergy analysis method named “Sink&Source” is illustrated. Common exergy analysis method usually computes system efficiency more than rational value. For example, computed exergy efficiency of high capacity system from Stream wise method is 91.84% while exergy efficiency of high capacity system is obtained as 7.43% from the Sink&Source method. The inefficiency of the traditional method is also shown in the analysis of a low capacity system. For example computed exergy efficiency of low capacity desalination system from Stream wise method is 96.77% while exergy efficiency of low capacity desalination system is 19.57% for the Sink&Source method. There is a theory about reverse relation of utility fluid temperature and exergy efficiency of systems. Validation of mentioned theory is measured by Sink&Source exergy analysis method. In the following, in order to reduce energy consumption of analyzed system, a solar field is suggested for high capacity system. Due to impossible being of implementation of the mentioned solar field in Iran and low efficiency of high capacity desalination plants a new low capacity desalination plant is suggested by imposition of little changes in operating parameters of high capacity system. The presented low capacity desalination system has higher exergetic efficiency and is capable of working with non-concentrating solar collectors. Finally indicated claim is validated by obtained results and it is shown that Stream wise method loses its functionality in some conditions.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Exergy Analysis
  • Solar Assisted
  • MSF Desalination System
  • Stream wise
  • Sink&Source