Thiết bị trưng cất nước dùng năng lương mặt trời

Chia sẻ: vinhlactran

Nước ngọt là một nhu cầu rất cơ bản cho sự sống của con người, Liên hiệp quốc đã cho biết hiện nay trên thế giới có hơn 2 người dân không được cung cấp đầy đủ nước sạch cho mục đích sinh hoạt

Bạn đang xem 7 trang mẫu tài liệu này, vui lòng download file gốc để xem toàn bộ.

Nội dung Text: Thiết bị trưng cất nước dùng năng lương mặt trời

4.5. THIÃÚT BË CHÆNG CÁÚT NÆÅÏC DUÌNG NÀNG
LÆÅÜNG MÀÛT TRÅÌI

Næåïc ngoüt laì mäüt nhu cáöu ráút cå baín cho sæû säúng cuía con ngæåìi,
Liãn hiãûp quäúc âaî cho biãút hiãûn nay trãn thãú giåïi coï hån 2 tyí ngæåìi dán
khäng âæåüc cung cáúp âuí næåïc saûch cho muûc âêch sinh hoaût. Do váûy,
cuìng våïi váún âãö thiãúu huût nàng læåüng thç váún âãö næåïc saûch cuîng ngaìy
mäüt trong nhæng chiãún læåüc âæåüc caí thãú giåïi quan tám.
Trãn traïi âáút cuía chuïng ta, nhæîng nåi coï nhiãöu nàõng thç thæåìng åí
nhæîng nåi âoï næåïc uäúng bë khan hiãúm. Båíi váûy nàng læåüng màût tråìi âaî
âæåüc sæí duûng tæì ráút láu âãø thu næåïc uäúng bàòng phæång phaïp chæng cáút
tæì nguäön næåïc báøn hoàûc nhiãùm màûn.
4.5.1. Cáúu taûo nguyãn lyï hoaût âäüng
Coï ráút nhiãöu thiãút bë khaïc nhau âaî âæåüc nghiãn cæïu vaì sæí duûng
cho muûc âêch chæng cáút næåïc, mäüt trong nhæîng hãû thäúng chæng cáút
næåïc duìng nàng læåüng màût tråìi âån giaín âæåüc mä taí nhæ hçnh 4.85.


Næåïc ngæng tuû trãn táúm phuí




Maïng chæïa
næåïc ngæng

Næåïc
vaìo Khay chæïa næåïc âæåüc sån
âen laìm bãö màût háúp thuû




Hçnh 4.85. Thiãút bë chæng cáút âån giaín.


Næåïc báøn hoàûc næåïc màûn âæåüc âæa vaìo khay åí dæåïi vaì âæåüc âun

153
noïng båíi sæû háúp thuû nàng læåüng màût tråìi. Pháön âaïy cuía khay âæåüc sån
âen âãø tàng quaï trçnh háúp thu bæïc xaû màût tråìi, næåïc coï thãø xem nhæ
trong suäút trong viãûc truyãön bæïc xaû soïng ngàõn tæì màût tråìi. Bãö màût háúp
thuû nháûn nhiãût bæïc xaû màût tråìi vaì truyãön nhiãût cho næåïc. Khi nhiãût âäü
tàng, sæû chuyãøn âäüng cuía caïc phán tæí næåïc tråí nãn ráút maûnh vaì chuïng
coï thãø taïch ra khoíi bãö màût màût thoaïng vaì säú læåüng tàng dáön. Âäúi læu
cuía khäng khê phêa trãn bãö màût mang theo håi næåïc vaì ta coï quaï trçnh
bay håi. Sæû bäúc lãn cuía doìng khäng khê chæïa âáöy håi áøm, sæû laìm maït
cuía bãö màût táúm phuí båíi khäng khê âäúi læu bãn ngoaìi laìm cho caïc pháön
tæí næåïc ngæng tuû laûi vaì chaíy xuäúng maïng chæïa åí goïc dæåïi. Khäng khê
laûnh chuyãøn âäüng xuäúng dæåïi taûo thaình doìng khê âäúi læu.
Âãø âaût hiãûu quaí ngæng tuû cao thç næåïc phaíi âæåüc ngæng tuû bãn
dæåïi táúm phuí. Táúm phuí coï âäü däúc âuí låïn âãø cho caïc gioüt næåïc chaíy
xuäúng dãù daìng. Âiãöu âoï cho tháúy ràòng åí moüi thåìi âiãøm khoaíng phán
næía bãö màût táúm phuí chæïa âáöy caïc gioüt næåïc. Quaï trçnh ngæng tuû cuía
næåïc dæåïi táúm phuí coï thãø laì quaï trçnh ngæng gioüt hay ngæng maìng,
âiãöu naìy phuû thuäüc vaìo quan hãû giæîa sæïc càng bãö màût cuía næåïc vaì táúm
phuí. Hiãûn nay ngæåìi ta
thæåìng duìng táúm phuí laì
kênh thuáûn låüi cho quaï
trçnh ngæng gioüt. Ngæåìi
ta tháúy ràòng åí vuìng khê
háûu nhiãût âåïi, hãû thäúng
chæng cáút næåïc coï thãø
saín xuáút ra mäüt læåüng
næåïc ngæng tæång âæång
våïi læåüng mæa
0,5cm/ngaìy.
Trong mäüt säú træåìng
håüp, chuïng ta coï thãø taûo Hçnh 4.86. Taûo thiãút bë âån giaín

154
mäüt thiãút bë âån giaín mäüt caïch nhanh choïng âãø láúy næåïc ngoüt tæì næåïc
biãøn, hay tæì nguäön næåïc ä nhiãøm (hçnh 4.86)
4.5.2. Tênh toaïn thiãút bë chæng cáút næåïc
Ta coï thãø phán têch âån giaín quaï trçnh chæng cáút næåïc cuía thiãút
bë theo så âäö hçnh 4.87. Thæûc cháút nãúu phán têch chi tiãút thç âáy ra quaï



Táúm phuí coï nhiãût âäü T1




Doìng âi
lãn våïi Doìng âi xuäúng
nhiãût âäü T våïi nhiãût âäü T1



Næåïc tiãúp xuïc våïi màût
háúp thuû coï nhiãût âäü T




Hçnh 4.87. Miãu taí quaï trçnh âäúi læu trong thiãút bë chæng cáút næåïc.

trçnh ráút phæïc taûp coï liãn quan âãún quaï trçnh truyãön cháút. Tuy nhiãn coï
thãø phán têch quaï trçnh âån giaín nhæ sau:
Giaí thiãút ràòng næåïc tiãúp xuïc våïi bãö màût háúp thuû vaì chuïng cuìng
chung nhiãût âäü laì T (hçnh 4.87), nhiãût âäü cuía táúm phuí laì T1, thç ta coï
doìng nhiãût truyãön qua mäüt âån vë diãûn têch giæîa 2 bãö màût âæåüc xaïc
âënh theo cäng thæïc:
q = k(T- T1), (4.76)
2
Trong âoï k laì hãû säú truyãön nhiãût (W/m K)
Biãøu diãùn quaï trçnh âäúi læu naìy nhæ taûo båíi 2 doìng khäng khê
(hçnh 4.87), mäùi doìng coï læu læåüng khäúi læåüng tæång âæång laì m
(kg/m2h), mäüt doìng thç chuyãøn âäüng lãn coìn mäüt doìng thç chuyãøn
âäüng xuäúng dæåïi. Näüi nàng cuía mäùi âån vë khäúi læåüng khäng khê coï
nhiãût âäü T laì cT. Nãúu xem âàûc tênh cuía khäng khê åí âáy nhæ laì khê lyï

155
tæåíng thç c laì nhiãût dung riãng cuía khäng khê. Doìng khê noïng råìi khoíi
bãö màût phêa dưới mang nội năng ở mức mcT, còn dòng khí lạnh mang
nội năng ở mức mcT1. Như vậy dòng nhiệt trao đổi giữa các bề mặt
bởi những dòng naìy laì:
q = mc (T- T1). (4.77)
So saïnh cäng thæïc 4.1 vaì 4.2 ta coï læu læåüng doìng khê:
mc = k, hay m = k/c. (4.78)
Vê duû, våïi nhiãût dung riãng cuía khäng khê laì c = 0,28 Wh/kgK,
vaì våïi træåìng håüp hãû säú truyãön nhiãût k = 4W/m2K, thç m = 14,3
kg/m2h.
Giaí sæí ràòng doìng khäng khê âäúi læu chuyãøn âäüng tæång tæû vaì
cuìng täúc âäü khi chuïng chæïa âáöy håi áøm. Sæû giaí thiãút naìy ráút phäø biãún
khi phán têch quaï trçnh truyãön cháút nhæng chè coï thãø âuïng khi quaï trçnh
truyãön cháút xaíy ra våïi täúc âäü nhoí.
Hån næîa ta coï thãø cho ràòng khi khäng khê råìi khoíi mäùi bãö màût
mang täøng læåüng håi næåïc phuì håüp âãø cán bàòng våïi nhiãût âäü tæång æïng
cuía bãö màût, åí traûng thaïi cán bàòng thç trong mäüt âån vë thåìi gian coï bao
nhiãu phán tæí næåïc råìi khoíi bãö màût màût thoaïng thç cuîng coï báúy nhiãu
1.0



0.8
Âäü áøm tæång âäúi, w




0.6



0.4



0.2



310 320 330 340 350 360
Nhiãût âäü, K




Hçnh 4.88. Âäü áøm tæång âäúi cuía khäng khê åí aïp suáút khê quyãøn.


156
phán tæí næåïc quay tråí laûi. Sau âoï sæû táûp trung cuía caïc phán tæí loíng
hay håi næåïc trong khäng khê gáön bãö màût màût thoaïng cuîng âaût âãún giaï
trë cán bàòng vaì goüi laì âäü áøm tæång âäúi, w. Âäü áøm tæång âäúi laì khäúi
læåüng cuía håi næåïc trong 1kg khäng khê, w phuû thuäüc nhiãöu vaìo nhiãût
âäü (hçnh 4.88).
Tiãúp theo, nãúu ta miãu taí quaï trçnh âäúi læu båíi sæû chuyãøn âäüng
âäöng thåìi cuía 2 doìng khäng khê, mäùi mäüt doìng coï læu læåüng m trãn
mäüt âån vë diãûn têch, læåüng næåïc váûn chuyãøn ra ngoaìi seî laì mw vaì
læåüng næåïc vaìo trong laì mw1. Váûy læåüng næåïc âi ra m(w ÷ w1), âáy
cuîng chênh laì læåüng næåïc âæåüc saín xuáút ra båíi thiãút bë loüc næåïc trong
mäüt âån vë diãûn têch bãö màût, M.
Tæång tæû nhæ quaï trçnh trao âäøi nhiãût giæîa 2 táúm phàóng ta coï
thãø viãút phæång trçnh cán bàòng nàng læåüng trong thiãút bë chæng cáút coï
daûng:
P = k (T-T1) + εσ (T4-T41) + m r(w-w1), (4.79)
2
Trong âoï: P(W/m ) laì nàng læåüng bæïc xaû màût tråìi âãún, e laì âäü âen cuía
täø håüp bãö màût háúp thuû vaì næåïc, r (Wh/kg) laì nhiãût hoaï håi cuía næåïc.
Våïi r = 660 Wh/kg, e = 1 vaì âäü chãnh nhiãût âäü trung bçnh cuía
thiãút bë khoaíng 40K thç ta coï thãø xaïc âënh læåüng næåïc saín xuáút âæåüc
cuía thiãút bë coï thãø xaïc âënh theo cäng thæïc:
M = (P-160)/660 (kg/m2h) (4.80)
ÅÍ Âaì Nàông våïi cæåìng âäü bæïc xaû trung bçnh P = 850 W/m2 thç tæì
cäng thæïc (4.80) ta tênh âæåüc M = 1.0 kg/m2h hay våïi 6giåì nàõng trong
ngaìy thç mäùi ngaìy 1m2 bãö màût háúp thuû thiãút bë saín xuáút âæåüc M = 6kg
næåïc.
Âäúi våïi caïc hãû thäúng låïn thæåìng âàût cäú âënh våïi diãûn têch låïn
thç caïc doìng nàng læåüng chuí yãúu trong mäüt thiãút bë chæng cáút næåïc sæí
duûng nàng læåüng màût tråìi khi noï hoaût âäüng coï thãø biãøu diãùn nhæ hçnh
4.89.



157
Muûc âêch cuía viãûc thiãút kãú mäüt thiãút bë chæng cáút næåïc laì laìm sao
cho nhiãût læåüng duìng cho næåïc bay håi Qbh laì låïn nháút. Quaï trçnh
truyãön nàng læåüng bæïc xaû màût tråìi âaî âæåüc háúp thuû âãún bãö màût ngæng

G



Qpxa Q bx
Qhthu Q trq Qdl


Qpxa Qbx
Q ra Qbh Qdl
Qhthu Qnuoc
Qvao



Q dat



Hçnh 4.89. Caïc doìng nàng læåüng chênh trong thiãút bë
chæng cáút næåïc kiãøu bãø.
xaíy ra båíi håi næåïc, vaì quaï trçnh naìy tyí lãû thuáûn våïi næåïc ngæng thu
âæåüc. Hån næîa táút caí caïc pháön nàng læåüng khaïc truyãön tæì âaïy âãún pháön
xung quanh phaíi haûn chãú caìng nhiãöu caìng täút.
Háöu hãút caïc doìng nàng læåüng coï thãø âæåüc xaïc âënh theo caïc
nguyãn lyï cå baín, nhæng sæû roì rè vaì caïc täøn tháút qua caïc goïc caûnh ráút
khoï xaïc âënh vaì coï thãø gäüp laûi vaì âæåüc xaïc âënh bàòng thæûc nghiãûm
bàòng caïc thiãút bë chæng cáút thæûc tãú.
Så âäö maûng nhiãût cuía thiãút bë chæng cáút næåïc daûng bãø tæång tæû
nhæ så âäö nhiãût cuía collector táúm phàóng nhæng coï 3 sæû khaïc biãût sau
(hçnh 4.90): Nàng læåüng truyãön tæì âaïy âãún táúm phuí xaíy ra båíi quaï
trçnh bay håi-ngæng tuû cäüng thãm âäúi læu vaì bæïc xaû. Täøn tháút phêa âaïy
chuí yãúu laì quaï trçnh truyãön nhiãût xuäúng nãön âáút. Chiãöu sáu cuía næåïc


158
Ta
trong thiãút bë hay dung
læåüng cuía bãø phaíi âæåüc xaïc
q c,c-s q r,c-s
âënh trong tênh toaïn...
Tc
Læåüng næåïc ra chæng cáút
tênh âæåüc tæì quaï trçnh bay
q c,b-c qe q r,b-c håi ngæng tuû truyãön tæì âaïy
âãún táúm phuí.
G Så âäö nhiãût âæåüc
Tb
τα
trçnh baìy åí hçnh 4.90,
q r,c-s trong âoï caïc nhiãût tråí
tæång æïng våïi caïc doìng
Tg nàng læåüng hçnh 4.86. (Caïc
pháön roì rè, täøn tháút qua caïc
caûnh, næåïc vaìo vaì ra
Hçnh 4.90. Så âäö maûng nhiãût.
khäng trçnh baìy åí âáy).

4.5.3. Triãøn khai æïng duûng thæûc tãú

1- Maïng láúy næåïc ngæng
2 - Táúm kênh ngoaìi
5
3- Táúm kênh trong
4- Gæång phaín xaû cäú âënh
5- Gæång phàóng phaín xaû xoay
6- Låïp caïch nhiãût
7- Táúm háúp thuû sån âen
8- Khung ngoaìi
2 3 4
6


7

1 8



Hçnh 4.91. Thiãút bë chæng cáút næåïc coï gæång phaín xaû.
159
Thæûc tãú, chãú taûo
thiãút bë chæng cáút næåïc
coï thãm gæång phaín
xaû âãø tàng cæåìng âäü
bæïc xaû âãún, gæång
phaín xaû coï thãø gáûp laûi
khi khäng duìng. Táúm
gæång phaín xaû coï thãø
âàût phêa trãn hoàûc phêa
dæåïi tuyì theo hæåïng
âàût thiãút bë. Cáúu taûo
cuía thiãút bë vaì nguyãn Hçnh 4.92. Thiãút bë chæng cáút 5kg/ngaìy.
lyï nháûn bæïc xaû âæåüc
mä taí nhæ hçnh 4.91.
Hiãûn nay åí Viãût Nam âaî coï nhiãöu âãö taìi nghiãn cæïu triãøn khai
æïng duûng thiãút bë chæng cáút næåïc NLMT, duìng âãø chæng cáút næåïc ngoüt
tæì næåïc biãøn vaì cung cáúp næåïc saûch duìng cho sinh hoaût åí nhæîng vuìng
coï nguäön næåïc ä
nhiãùm våïi thiãút bë
chæng cáút næåïc
NLMT coï gæång
phaín xaû, âaût âæåüc
hiãûu suáút tæång
âäúi cao. Chuïng ta
coï thãø chãú taûo caïc
thiãút bë chæng cáút
næåïc theo thiãút kãú
åí trãn coï cäng
Hçnh 4.93. Thiãút bë chæng cáút næåïc cäú âënh. suáút tæì 5 âãún 10

160
lêt/ngaìy. Thiãút bë naìy ráút thuáûn låüi cho caïc ngæ dán âi thuyãön âaïnh caï
láu ngaìy trãn biãøn. Thiãút bë coï thãø chãú taûo theo kiãøu khay (hçnh 4.94)
thuáûn låüi cho quaï
trçnh váûn chuyãøn vaì
sæí duûng. Tuy nhiãn
thiãút bë naìy giaï thaình
coìn cao, nãn viãûc
triãøn khai räüng raîi
vaìo thæûc tãú coìn nhiãöu
khoï khàn.
Thiãút bë chæng cáút
næåïc thæåìng coï 2
loaûi: loaûi nàõp kênh
Hçnh 4.94. Thiãút bë chæng cáút kiãøu khay.
phàóng coï chi phê cao
2
(khoaíng 23 USD/m ), tuäøi thoü khoaíng 30 nàm, vaì loaûi nàõp plastic coï
chi phê reí hån nhæng hiãûu quaí chæng cáút keïm hån. ÅÍ nhæîng vuìng biãøn
hay Haíi âaío chuïng ta coï thãø xáûy dæûng caïc bãø xi màng våïi säú læåüng
låïn thç giaï thaình coï thãø reî hån (hçnh 4.95)




Hçnh 4.95. Hãû thäúng caïc thiãút bë chæng cáút næåïc
duìng nàng læåüng Màût tråìi.
161
Đề thi vào lớp 10 môn Toán |  Đáp án đề thi tốt nghiệp |  Đề thi Đại học |  Đề thi thử đại học môn Hóa |  Mẫu đơn xin việc |  Bài tiểu luận mẫu |  Ôn thi cao học 2014 |  Nghiên cứu khoa học |  Lập kế hoạch kinh doanh |  Bảng cân đối kế toán |  Đề thi chứng chỉ Tin học |  Tư tưởng Hồ Chí Minh |  Đề thi chứng chỉ Tiếng anh
Theo dõi chúng tôi
Đồng bộ tài khoản