آب شیرین کن : مشکلات آب امروزه یکی از اساسی ترین دغدغه های جامعه انسانی به شمار می آید. جـــای شکی نیست که در صورت ادامه ی مصرف بی رویه، بحران نفت جای خود را به بحران آب خواهد داد. در کشور ایران میزان بارندگی از میانگین جهانی پایــین تر است. در بعضی از مناطق محروم ایران، جیره بندی آب به منظور استحمام حتی به 8 لیتر در 15روز هم می رسد. بنابراین یکی از راه های کم هزینه جهت تصفیه آب ، استفاده از آب شیــــرین کـــن های خورشیدی می باشد. فرآیند شیرین سازی آب با انرژی خورشیدی، روشی بسیار کارآمد، پاک و ارزان می باشد. این فرآیند برای به کارگیری در مصارف خانگی و کشاورزی خصوصا در مناطق دورافتاده، مطلوب و اقتصادی است. در ایران میزان انرژی خورشیدی دریافتی حدود 1016 مگاژول در سال در سطح کشور می باشد که بهره برداری از آن به ویژه در مناطق کویری مثبت ارزیابی شده است. مهمترین روشهای تولید آب شیرین روش تبرید، روش اسمزی، روش الکترولیز و روش تقطیری است.

روش تبرید : در این روش آب شیرین با استفاده از فرآیند انجماد از آب شور بدست می آید. پس از یخ زدن آب، املاح از آن جدا شده و با ذوب یخ ها آب شیرین بدست می آید. در این روش می توان برای هر دو مرحله ی سرمایش و ذوب از انرژی خورشیدی استفاده کرد. مهمترین ضعف این روش بازده پایین آن می باشد.

 

آب شیرین کن

 

روش اسمزی : در این روش آب شور پس از عبور از غشایی که مانع حرکت املاح می شود، املاح خود را از دست داده و به آب شیرین تبدیل می شود. انرژی خورشیدی با تبدیل به انرژی مکانیکی نیروی لازم جهت انجام این فرآیند را ایجاد خواهد کرد. مشکلات زیست محیطی ناشی از نگه داری غشاءهای تعویض یکی از مهمترین چالشهای این روش است.

 

روش الکترولیز : در این روش با بهره¬گیری از یک جریان الکتریکی یونهای نمک را از آب شور جدا کرده و با عبور دادن آب شور از یک جاذب، املاح آن را می گیرند. در این فرآیند می¬توان از انرژی الکتریکی که از انرژی خورشیدی بدست آمده استفاده کرد. حجم اندک آب تولیدی و همچنین زمان بالای مورد نیاز جهت تولید مهمترین مشکل استفاده از این روش است.

آب شیرین کن

آب شیرین کن

روش تقطیری : درصد بالایی از آب شیرین کن های نصب شده در جهان از فرآیند تقطیر استفاده می کنند. هنگام جوشاندن محلـول های حاوی نمک، تنها آب تبخیر شده و املاح باقی می ماند پس می توان بطرق مختلف بخار را تقطیر و آب خـالص را جمع آوری کرد. فرآینـد جداسازی تقریباً به طـور کامل و بی عیب انجام شده، اما گرمای نهـان مورد نیـاز برای تبخیـر بالاست در نتیجه فرآیندهای مختلفـی به منظور حداقـل رساندن مصرف انرژی توسعه یافته است. از مهمترین مشکلات این روش می توان به اتلاف گرمای نهان میعان اشاره کرد که سبب کاهش شدید بازده می گردد

انرژی خورشیدی منحصر به ‌فردترین منبع انرژی تجدیدپذیر در جهان و منبع اصلی تمامی انرژی‌های موجود در زمین است. در دسترس بودن، مزیت اقتصادی بالا، هزینه های نصب، تعمیرات و نگهداری بسیار کم، سادگی حمل و نقل و جابجایی از مهمترین امتیازات استفاده از این انرژی می باشد.

آب شیرین کن

 

 

در ادامه مشخصات کلی آب شیرین کن طراحی شده توسط گروه آرمان ارائه شده است :
• آب شیرین کن خورشیدی با استفاده از روش تقطیری
• استفاده از متمرکز کننده های خورشیدی جهت پیش گرمایش آب شور ورودی به دستگاه وکاهش توان مصرفی
• استفاده از دو مخزن تغذیه آب شور جهت کار مدام دستگاه
• جلوگیری از اتلاف گرمای نهان میعان و استفاده از آن جهت پیش گرم آب شور مصرفی به منظور کاهش توان مصرفی
• استفاده از سیستم چند مرحله ایی به همراه کنترلر فشار اشباع متناسب با دمای آب شور ورودی به هر مرحله جهت تولید بیشینه و کاهش توان مصرفی
• استفاده از اجکتور پمپ بخار جهت کنترل فشار اشباع و کاهش توان مصرفی و هزینه های تعمیر و نگهداری
آب شور پس از عبور متمرکز کننده های خورشیدی و پیش گرمایش وارد مخزن تغذیه می گردد و از آنجا وارد دستگاه می شود. در هر مرحله اجکتور، متناسب با دمای آب شور ورودی، فشار اشباع را تنظیم می کند. مقداری از آب شور به محض ورود به هر مرحله تبخیر می شود و آب باقیمانده جهت تبخیر به مراحل بعدی منتقل می گردد. لازم به ذکر است آب شور قبل از ورود به متمرکز کننده های خورشیدی با عبور از لوله هایی که در هر مرحله نقش چگالنده را ایفا می کنند و به همراه یک سیستم مه شکن موجب میعان بخار تولید شده در هر مرحله می گردد. این عمل موجب جلوگیری از هدر رفتن گرمای نهان میعان، پیش گرم آب شور ورودی جهت کاهش توان مصرفی و در نهایت افزایش :بازده می گردد. در شکل زیر طرح شماتیک این آب شیرین کن ارائه شده است :

 

ظرفیت کارخانه، نوع فن آوری، شوری آب زیر زمینی، کیفیت محصول نهایی و متغییرهای عملیاتی و نگهداری تعیین می شود. هزینه انرژی می تواند تا 70 درصد از کل هزینه شیرین سازی را در برگیرد. به همین دلیل در دسترس بودن و قابلیت استفاده از انرژی عامل اصلی در بکارگیری فن آوری های جدید شیرین سازی است. انرژی های مورد نیاز طرح پیشنهادی انرژی حرارتی و انرژی الکتریکی می باشند که در جدول ذیل تخمین آنها ارائه شده اند :

 

کاتالوگ آب شیرین کن