طراحی اولیه سیستم های نمک گیری به کمک سیکل رانکین آلی خورشیدی (ORC)
چکیده
در این مقاله، کوپلینگی بین سیکل رنکین ارگانیک خورشیدی در دمای پایین و واحدهای آب شیرین کن به روش اسمز معکوس انجام شده است. چهار ماده به عنوان سیال عامل سیکل خورشیدی در نظر گرفته شده است. این مواد به ترتیب بوتان ، ایزوپنتان ، R245fa و R245ca هستند. با توجه به این سیال های عامل، تولید آب تازه در هر واحد مساحت دهانه کلکتور خورشیدی ساکن محاسبه گردید. این کلکتور از یک قسمت بهینه شده ی تولید بخار (DVG) و قسمت انتقال حرارت سیال ORC خورشیدی تشکیل شده است. در قسمت (DVG)، سیال عامل ORC مستقیماً در درون جذب کننده ی کلکتور خورشیدی حرارت داده می شود. در قسمت دوم (HTF) به سیالی متفاوت از سیال عامل ORC (آب در این مقاله)، بدون تغییر فاز، درون جذب کننده ی کلکتور خورشیدی حرارت داده می شود. هنگامی که این سیال گرما گرفت، به سمت مبدل انتقال حرارت، جایی که در آن خنک می-گردد، منتقل می شود. انرژی گرمایی گرفته شده در قسمت خنک سازی به سیال عامل ORC منتقل می گردد. تأثیر دمایی که در آن ORC تقطیر می شود و اثر فرآیند بازیاب نسبت به بهره وری سیستم نیز مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نهایتاً پارامترهای چند طراحی اولیه ی دستگاه آب شیرین کن RO خورشیدی متحرک حرارتی دما پایین ارائه شد. در این طراحی اولیه از R245fa به عنوان سیال عامل ORC استفاده شد. اطلاعات این طراحی اولیه می تواند به عنوان مثال در به کارگیری انرژی حرارتی دفع شده ی سیکل خورشیدی، مورد استفاده قرار گیرد. آنالیز کلی بازده ی تکنولوژی آب شیرین کن RO خورشیدی که متحرک حرارتی است به کمک داده-های مطرح شده در این مقاله و نتایج بدست آمده از سیستم آب شیرین کن RO حرارتی خورشیدی دمای متوسط در مقاله ی قبلی این نویسنده ارائه می گردد. این کار در چارچوب پروژه های OSMOSOL و POWERSOL انجام گرفته است.
Abstract
In this paper, the coupling between the low-temperature solar organic Rankine cycle (ORC) and seawater and brackish water reverse osmosis desalination units has been carried out. Four substances have been considered as working fluids of the solar cycle (butane, isopentane, R245fa and R245ca). With these four fluids the volumetric flow of fresh water produced per unit of aperture area of stationary solar collector has been calculated. The former has been made with the optimized direct vapour generation (DVG) configuration and heat transfer fluid (HTF) configuration of the solar ORC. In the first one (DVG), working fluid of the ORC is directly heated inside the absorber of the solar collector. In the second one (HTF), a fluid different than the working fluid of the ORC (water in this paper) is heated without phase change inside the absorber of the solar collector. Once this fluid has been heated it is carried towards a heat exchanger where it is cooled. Thermal energy delivered in this cooling process is transferred to the working fluid of the ORC. Influence of condensation temperature of the ORC and regeneration’s process effectiveness over productivity of the system has also been analysed. Finally, parameters of several preliminary designs of the low-temperature solar thermal driven RO desalination are supplied. R245fa is chosen as working fluid of the ORC in these preliminary designs. The information of the proposed preliminary designs can also be used, i.e., for the assessment of the use of thermal energy rejected by the solar cycle. Overall analysis of the efficiency of the solar thermal driven RO desalination technology is given with the results presented in this paper and the results obtained with the medium temperature solar thermal RO desalination system presented by the authors in previous papers. This work has been carried out within the framework of the OSMOSOL and POWERSOL projects.
چکیده
1- مقدمه
2- سیستم آب شیرین کن محرک حرارتی خورشیدی دما پایین
2-1 کلکتورهای ساکن خورشیدی
2-2 سیال عامل ORC خورشیدی
2-3 سیستم اسموز معکوس
2-4. کوپلینگ بین واحد RO و واحد ORC خورشیدی
3- طرح اولیه سیستم آب شیرین کن حرارتی دما پایین با نیروی محرکه خورشیدی
3-1 نرخ دبی حجمی آب تازه بر واحد مساحت دهانه
3-2 تأثیر دمای تقطیر، پروسه بازیاب و حالت سیکل خورشیدی
3-3 پارامترهای سیستم های آب شیرین کن اسمز معکوس حرارتی خورشیدی دما پایین
4- نتیجه گیری
منابع
Abstract
1. Introduction
2. Low-temperature solar thermal-driven RO desalination system
2.1. Stationary solar collectors
2.2. Working fluids of the solar ORC
2.3. Reverse osmosis system
2.4. Coupling between solar ORC and RO unit
3. Preliminary design of the low-temperature solar thermal – powered desalination system
3.1. Volumetric flow rate of fresh water per unit of aperture area
3.2. Influence of condensation temperature, regeneration process and solar cycle configuration
4. Conclusions
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه