بررسی ترمودینامیک و انتقال حرارت یک مبدل حرارتی نوین جهت استحصال آب از هوا

محمدعلی تمایل¹ عباس دری²

1) مدیرعامل، شرکت علم و عمل توحید جم، شعبه مرکزی اصفهان، ایران -
2) کارشناسی ارشد هوافضا گرایش آیرودینامیک دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران -

محل انتشار : چهارمین کنگره سالانه بین المللی توسعه کشاورزی، منابع طبیعی، محیط زیست و گردشگری ایران(4icsda.ir)
چکیده :
با کم شدن منابع آبی سطحی و زیرسطحی به علت گرمای روز افزون کره زمین، استفاده از دستگاه های استحصال آب از رطوبت هوا در حال افزایش است. از این حیث، محاسبات ترمودینامیکی این مبدل های حرارتی مورد توجه اغلب فعالان این حوزه قرار گرفته است. در این مقاله، اقدام به حل مسائل ترمودینامیکی و انتقال حرارت سامانه نوین استحصال آب از هوا شرکت علم و عمل توحید جم (SATJCo) به عنوان نمونه پرداخته ایم که می توان جهت آشنایی کامل با ساختار آن به اختراع ثبت شده شماره 82861 (لینک: http://ipm.ssaa.ir/Search-Result?page=1&DecNo=139250140003005420&RN=82861) مراجعه نمود. در این راستا، با استفاده از اطلاعات ترمودینامیکی هوای ورودی سامانه متناظر با هر فصل سال در سواحل استراتژیک مکران، میزان آب تقطیر شده در مبدل محاسبه شد. همچنین میزان آب مایع ورودی سامانه جهت خنک کاری هوای ورودی تعیین شد و در پایان نسبت آب مورد نیاز خنک کاری به آب تقطیر شده از هوا به عنوان یک پارامتر بی بعد قابل سنجش برای راندمان سامانه محاسبه شد. لازم به ذکر است که در سامانه مورد بررسی، راهکار سرمایش مجدد برای افزایش راندمان سیستم در نظر گرفته شده است؛ از آنجایی که لازم بود سرمایش مجدد و خنک کاری هوا توسط آب از طریق انتقال حرارت از پوسته لوله ها انجام شود، طول لوله های مورد نیاز انتقال حرارت متناظر با داده های هر فصل محاسبه گردید. در نتیجه، با توجه به محاسبات انجام شده برای میزان آب مورد نیاز خنک کاری، میزان آب استحصال و طول لوله ها، مقدار بهینه موارد یاد شده مشخص شد؛ طبق مقادیر بهینه، بهترین فصل جهت استفاده از دستگاه تعیین گردید.
کلمات کلیدی : مبدل حرارتی بررسی ترمودینامیکی انتقال حرارت استحصال آب سرمایش مجدد خنک کاری هوا