التخصص: الفيزياء

التخصص الدقيق: تحلية المياه بالطاقة الشمسية

المستخلص: في هذا العمل ، تم تصميم نموذج أولي ذكي للطاقة الشمسية لتحلية المياه. وهو يتألف من جهاز تجميع الطاقة الشمسية الأساسي ، والتسخين الشمسي المسبق ونظام المراقبة عن بعد القائم على تقنية إنترنت الأشياء (IoT). تم تطوير نظام المراقبة ودمجه في وحدة الطاقة الشمسية الهجينة من أجل التحكم في تطورها عبر الإنترنت ، بالإضافة إلى جودة المياه العذبة التي يتم توفيرها من خلال فحص المعلمات المقاسة مثل الأس الهيدروجيني. بفضل تقنية إنترنت الأشياء ، يتم تحميل المعلمات التي تم جمعها بواسطة نظام المراقبة (على سبيل المثال ، درجات حرارة الهواء ، والرطوبة النسبية ، وما إلى ذلك) إلى السحابة للمراقبة عن بُعد عبر الإنترنت. يتم إخطار المستخدمين عن طريق رسالة نصية قصيرة حول حالة النظام (على سبيل المثال ، مستوى المياه في الحوض ، والمياه في الخزان ، وما إلى ذلك) ، باستخدام وحدة GSM. يتم تشغيل النظام بأكمله ، بما في ذلك جهاز التسخين المسبق ومضخة المياه والصمام وأجهزة الاستشعار واللوحة الإلكترونية ، بواسطة وحدة فلطائية ضوئية تبلغ 75 وات. أظهرت النتائج أنه بإضافة نظام التسخين الشمسي المسبق ، يتم تسريع عملية التبخير وبالتالي يتم تحسين العائد اليومي ويصل إلى قيمة 12.165 لتر / م 2 / يوم. تركيز المحلول الملحي للمياه الجوفية المختبرة هو 3.9 جم / كجم (0.39٪) وبعد التحلية تكون الملوحة 0.1 جم / كجم (0.01٪).

Abstract: In this work, a smart solar still prototype for water desalination is designed. It consists of a basic solar still, a solar preheater and a remote monitoring system based on the Internet of Things (IoT) technique. The monitoring system is developed and integrated into the hybrid solar still in order to control its evolution online, as well the quality of the freshwater provided by checking measured parameters such as pH. Thanks to the IoT technique, parameters collected by the monitoring system (e.g., air temperatures, relative humidity, etc.) are uploaded to the cloud for online remote monitoring. The users are notified by an SMS about the status of the system (e.g., water level in the basin, water in the tank, etc.), using an GSM module. The whole system, including the preheater, water pump, valve, sensors and an electronic board, is powered by a photovoltaic module of 75 Wp. The results showed that by adding a solar preheater system, the evaporation process is accelerated and, consequently, the daily yield is improved and reaches the value of 12.165 L/m2/day. The saline concentration of the tested ground water is 3.9 g/Kg (0.39%), and, after desalination, the salinity is 0.1 g/Kg (0.01%).

الحالة: محكم ومنشور

جهة التحكيم: Energies Journal

دار النشر: MDPI , ST ALBAN-ANLAGE 66, BASEL, SWITZERLAND, CH-4052

سنة النشر: 2021