اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديدتأثير استخدام المادة متغيرة الطور (PCM) على إنتاجية المقطر الصندوقي الشمسي
Influence of Using Phase Change Material (PCM) on the Productivity of the Solar basin Still
2389
2 73
0
(
0
)
نشر من قبل
جامعة تشرين ورقة بحثية
تاريخ النشر
2015
مجال البحث
هندسة القوى الميكانيكية
والبحث باللغة
العربية
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
يهدف هذا البحث إلى إجراء دراسة تجريبية لتأثير استخدام المادة متغيرة الطور (PCM) في المقطرات الصندوقية الشمسية من أجل تحسين إنتاجيتها. أظهرت نتائج البحث التجريبية المنجزة أن استخدام المادة متغيرة الطور (الشمع البارافيني) في المقطر الصندوقي الشمسي أدى إلى تحسين في إنتاجيته اليومية، حيث تبين أنها تزداد مع زيادة كمية المادة متغيرة الطور المستخدمة، حيث بلغت أعلى قيمة لنسبة الزيادة في الإنتاجية اليومية 26.3[%] عند استخدام 3.5[kg] من المادة متغيرة الطور الموضوعة ضمن عبوات بلاستيكية، و القيمة 34.74[%] عند استخدام 4.5[kg] من المادة متغيرة الطور (PCM) الموضوعة ضمن عبوات معدنية. كما أظهرت نتائج البحث التجريبية ازدياد فترة عمل المقطر الصندوقي الشمسي المزود بالمادة متغيرة الطور مقارنة بالمقطر من دون مادة متغيرة الطور. و هذا ناتج عن الطاقة الحرارية الكامنة المخزنة في المادة متغيرة الطور و التي تقدمها للماء عند انخفاض شدة الإشعاع الشمسي مما يؤدي إلى تبخر الماء و استمرار المقطر بالعمل لفترة زمنية أطول.
The objective of this investigation is to study the influence of application of phase change material (PCM) in solar basin stills for improving its productivity. The experimental results of this investigation showed that using phase change material (paraffin wax) in solar basin still improved its daily productivity, which increased with increasing the mass of phase change material. The highest increase ratio of daily productivity was 26.3[%] when using 3.5[kg] of phase change material in plastic case, and it was 34.74[%] when using 4.5[kg] of phase change material (PCM) in metal case. Also the experimental results of this investigation showed an increase in the period of working basin still provided with phase change material compared with basin still without phase change material. This is owing to the latent heat stored in phase change material, which is emitted to water when solar radiation decreases. This results in longer period of work for the basin still.
مراجعة الذكاء الصنعي:
ملخص البحث
يهدف هذا البحث إلى دراسة تأثير استخدام المادة متغيرة الطور (PCM) على إنتاجية المقطر الصندوقي الشمسي. أظهرت النتائج التجريبية أن استخدام الشمع البارافيني كمادة متغيرة الطور أدى إلى تحسين الإنتاجية اليومية للمقطر. حيث زادت الإنتاجية مع زيادة كمية المادة المستخدمة، وبلغت أعلى نسبة زيادة 34.74% عند استخدام 4.5 كجم من المادة متغيرة الطور في عبوات معدنية. كما أظهرت النتائج أن المقطر المزود بالمادة متغيرة الطور استمر في العمل لفترة أطول مقارنة بالمقطر العادي، وذلك بفضل الطاقة الحرارية الكامنة المخزنة في المادة متغيرة الطور والتي تُطلق عند انخفاض شدة الإشعاع الشمسي. تم إجراء التجارب في منطقة الكفرون بريف طرطوس باستخدام مقطرين متماثلين، أحدهما مزود بالمادة متغيرة الطور والآخر بدونها، وتم قياس درجات الحرارة والإنتاجية اليومية والساعية للمقطرين. توصل البحث إلى أن استخدام المادة متغيرة الطور يزيد من إنتاجية المقطر الصندوقي الشمسي ويطيل فترة عمله، مما يجعله حلاً فعالاً لتحسين إنتاجية المياه العذبة باستخدام الطاقة الشمسية.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: يعد هذا البحث خطوة مهمة نحو تحسين تقنيات تحلية المياه باستخدام الطاقة الشمسية، إلا أن هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، لم يتم التطرق إلى تكلفة المواد المستخدمة وتأثيرها على الجدوى الاقتصادية للمشروع، وهو جانب مهم يجب مراعاته عند تطبيق هذه التقنية على نطاق واسع. ثانياً، كان من الأفضل تقديم مقارنة بين أنواع مختلفة من المواد متغيرة الطور لمعرفة أيها أكثر فعالية. وأخيراً، لم يتم التطرق إلى تأثير الظروف المناخية المختلفة على أداء المقطر، مما قد يؤثر على نتائج البحث عند تطبيقه في مناطق جغرافية مختلفة.
أسئلة حول البحث
-
ما هي المادة متغيرة الطور المستخدمة في البحث؟
المادة متغيرة الطور المستخدمة في البحث هي الشمع البارافيني.
-
ما هي أعلى نسبة زيادة في الإنتاجية اليومية للمقطر؟
أعلى نسبة زيادة في الإنتاجية اليومية للمقطر بلغت 34.74% عند استخدام 4.5 كجم من المادة متغيرة الطور في عبوات معدنية.
-
كيف تؤثر المادة متغيرة الطور على فترة عمل المقطر؟
تؤدي المادة متغيرة الطور إلى زيادة فترة عمل المقطر بفضل الطاقة الحرارية الكامنة المخزنة فيها، والتي تُطلق عند انخفاض شدة الإشعاع الشمسي، مما يؤدي إلى استمرار عملية التبخر لفترة أطول.
-
أين تم إجراء التجارب الخاصة بالبحث؟
تم إجراء التجارب في منطقة الكفرون بريف طرطوس.
المراجع المستخدمة
MURUGAVEL, K. K.; SIVAKUMAR, S.; AHAMED. J. R.; CHOCKALINGAM, Kn. K.; SRITHAR, K. Single basin double slope solar still with minimum basin depth and energy storing materials. Applied Energy. Vol. 87, 2010, 514– 523
EL-SEBAII, A. A.; YAGHMOUR, S. J.; AL-HAZMI, F. S.; FAIDAH, A. S.; AL-MARZOUKI, A. A.; AL-GHAMDI, A. A. Active single basin solar still with sensible storage medium. Desalination. Vol. 249, 2009, 699–706
MURUGAVEL, K. K.; CHOCKALINGAM, Kn. K.; SRITHAR, K. Progresses in improving the effectiveness of the single basin passive solar still. Desalination. Vol. 220, 2008, 677–686
قيم البحث
اقرأ أيضاً
يُعد من الهام؛ عند ارتفاع درجة حرارة السطح الخارجي للجدار؛ تقدير سماكته التي لا تسمح لدرجة حرارة سطحه الداخلي من تجاوز قيمة حدية. سنقوم في هذا البحث؛ من خلال دراسة تحليلية؛ بدراسة الحالة التي ترتفع فيها درجة حرارة السطح الخارجي بشكل خطي مع الزمن، و ت
حديد الفترة الزمنية اللازمة حتى تبلغ درجة الحرارة قيمة معينة عند سماكة محددة من الجدار. سندرس حالتين للجدار، حيث يكون في الحالة الأولى مكوّناً من مادة متجانسة (مثلاً بيتون)، أمّا في الحالة الثانيّة فيكون مكوّناً من البيتون و من مادة متغيّرة الطور التي سيتمّ اختيار درجة حرارة تغيّر طورها تبعاً لدرجة الحرارة المرغوبة.
تبيّن النتائج التي تمّ الحصول عليها أنّه يوجد فرق زمني مهم بين الحالتين من أجل بلوغ درجة الحرارة المطلوبة.
تلعب الجدران الحاوية على مواد متغيّرة الطور (PCM) دوراً مهماً في تكييف هواء الأبنية. لكن تُعتبر الإيصالية الحرارية الضعيفة للمواد متغيرة الطور بأنّها إحدى الخواص التي تحدّ من استخدامها. يمكن حلّ هذه المشكلة من خلال المزاوجة بين هيكل معدني مع المادة م
تغيرة الطور. هدف هذه الدراسة هو تحديد الأبعاد المثالية للجدار بحيث تسمح بتغيّر كامل للطور، و بمجانسة درجة الحرارة من دون أن يحصل تغيّر سريع في الطور. من أجل دراسة السلوك الحراري للجدار، قمنا بإجراء محاكاة رقمية باستخدام البرنامج ®COMSOL على خلية عنصرية. و من أجل وصف تغيّر الطور، استخدمنا طريقة السعة الحرارية المكافئة.
اخترنا البارافين (الذي درجة حرارة انصهاره 24,5 °C) كمادة متغيّرة الطور. كما قمنا بتعيين تأثير كلّ من نوع معدن الخلية و النسبة الحجمية له.
قمنا على وجه الخصوص بدراسة الهيكل المعدني الذي له بنية على شكل خلية نحل مصنوعة من الألمنيوم.
تعتبر الطاقة الشمسية واحدة من أكثر البدائل الواعدة، و ذلك لتوفرها و قلة تكلفتها مقارنة
بالطاقات الأخرى. يسمى الجهاز الذي يستخدم الطاقة الشمسية لتحلية المياه المالحة
بالمقطر الشمسي، تتجلى المشكلة في المقطر الشمسي بكفاءته المنخفضة، و بهدف رفعها
يقدم
هذا البحث دراسة نظرية و تجريبية لعملية تقطير المياه بالطاقة الشمسية باستخدام
جهاز المقطر الشمسي أحادي الحوض و الميل.
يعد تخزين الطاقة الحرارية بالطريقة الكامنة إحدى الطرق الاقتصادية لتحقيق ترشيد
استيهلاك الطاقة في المباني و تأمين شروط الراحة.
تم في هذا البحث دراسة تأثير استخدام ألواح من المواد متغيرة الطور في هيكل شقة
سكنية تقع في مدينة حمص باستخدام برنامج النمذ
جة و المحاكاة PCM Express.
حيث تم اختيار ألواح PCM لها درجة حرارة تحول طوري مساوية لدرجة الحرارة التصميمية الداخلية
ركبت على الوجه الداخلي للجدران و السقف.
المواد متغيرة الطور (PCM) عبارة عن مواد تمتص كمية كبيرة من الطاقة الحرارية عند تغير الطور صلب/سائل و تقوم بتحريرها عند التصلب. لذلك إحدى استخدامات المواد متغيرة الطور هي تخزين الطاقة الحرارية، حيث يمكن للمواد متغيرة الطور المدمجة مع مواد البناء أن تز
يد من العطالة الحرارية للأبنية و أن تخفض الطاقة اللازمة للتدفئة و التكييف. يعتبر هذا مناسباً بشكل خاص للأبنية التجارية التي تكون عادة ذات هيكل خفيف. لكن الإيصالية الحرارية الضعيفة للمواد متغيرة الطور تُعتبر من أهم الخواص التي تحدّ من استخدامها. الهدف من هذه الدراسة هو اقتراح اختيار مواد ذات إيصالية كافية لأن تسمح بتحقيق التكييف خلال فصل الصيف لتحدّ بل لتلغي استخدام الطاقة (الكهربائية أو الوقود) باستخدام جدران حاوية على مواد متغيرة الطور. تتكون الدراسة من جزأين:
ـ الجزء الأول يستعرض مشاكل الدراسة، و يبيّن المجال الذي يمكن ضمنه استخدام المواد متغيرة الطور كنظام تكييف سلبي.
ـ الجزء الثاني وضع معايير الاختيار التي ستسمح مبدئيّاً باختيار مواد معينة.
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
