UTC Solar Distiller/fa

| نوع | تقطیر خورشیدی |
|---|---|
| نویسندگان | آنجلا کرین، جف کینزر |
| مکان | مکزیک |
| وضعیت | تأیید شده |
| سالها | ۲۰۰۶ |
| ساخته شده | بله |
| هزینه | ۹۳۵.۹۲ دلار آمریکا |
| موارد استفاده | تصفیه آب |
پروژهای در حال انجام که در دانشگاه فنی کوآهویلا در Parras de la Fuente، کوآهویلا مکزیک طراحی و اجرا شده است تا آب آشامیدنی سالمی را که با فرآیند تقطیر خورشیدی تصفیه شده است، فراهم کند .
روشهای مختلف و متعددی برای تصفیه آب وجود دارد که همگی هدف یکسانی را دنبال میکنند: به دست آوردن آبی که برای نوشیدن انسان بیخطر باشد و به آن آب آشامیدنی میگویند. برخی از رایجترین روشهای تصفیه آب عبارتند از جوشاندن، افزودن مواد شیمیایی (ید یا کلر)، اسمز معکوس و فیلتراسیون . همه این روشها مؤثر هستند، اما ممکن است به منابعی نیاز داشته باشند که در برخی مناطق در دسترس نیستند. به عنوان مثال، اگرچه تهیه مواد شیمیایی یا روشن نگه داشتن آتش در مناطق دورافتاده ممکن است بسیار دشوار باشد، اما نور خورشید اغلب منبعی در دسترس و قابل استفاده برای تقطیر آب است.
این سند پیشنهادی برای پیادهسازی نمونه اولیه سیستم تقطیر خورشیدی غیرفعال به عنوان نمونهای کاربردی از استفاده از انرژی خورشید برای تأمین آب آشامیدنی سالم برای مصرف انسان است.
نظریه
تقطیر آب خورشیدی غیرفعال، فناوری مناسبی در نظر گرفته میشود زیرا بر اساس همان اصولی عمل میکند که باعث تولید باران میشود و آب را از طریق فرآیند تبخیر، میعان و جمعآوری تصفیه میکند. تقطیر خورشیدی را میتوان به دلیل ارتباط آن با چرخه باران و اثر گلخانهای ، نوعی تقلید زیستی در نظر گرفت . فرآیند تقطیر خورشیدی را میتوان روی آب شور و لبشور یا از منابعی مانند باران، آب شهری، چاه یا چشمه انجام داد. با استفاده از انرژی فراوان خورشید برای تبخیر آب، فلزات و مواد معدنی محلول مانند آرسنیک، باریم، کادمیوم، کروم و سرب از آب آلوده جدا میشوند [1] . تقطیر همچنین نمکها و آلایندههای بیولوژیکی مانند E.Coli را حذف میکند [2] .
یک دستگاه تقطیر خورشیدی معمولی، جعبهای با سقف شیشهای است که به آن لعاب میگویند و با زاویهای از افق قرار گرفته تا از تابش بهینه نور خورشید اطمینان حاصل شود. این زاویه تقریباً برابر با عرض جغرافیایی محل است. اگر در نیمکره شمالی باشد، دستگاه تقطیر رو به جنوب و اگر در نیمکره جنوبی باشد، رو به شمال است [3] . آب تصفیه نشده به یک حوضچه نگهدارنده در داخل دستگاه تقطیر هدایت میشود. تابش نور خورشید به شیشه نفوذ کرده و داخل دستگاه تقطیر را گرم میکند و باعث تبخیر آب در حوضچه میشود. جذب تابش با فرکانس بالاتر، آب و اجزای داخلی دستگاه تقطیر خورشیدی را گرم میکند. لعاب، تابش مجدد مادون قرمز را به دام میاندازد و باعث ایجاد اثر گلخانهای و در نتیجه افزایش دما میشود [4] . فرآیند تبخیر، آلایندهها را از آب جدا میکند و منجر به تشکیل یک میعانات نازک در زیر پوشش شیشهای میشود. آب تقطیر شده و تغلیظ شده سپس از شیشه به داخل یک ناودان میریزد و برای مصارف خانگی به یک ظرف ذخیره آب منتقل میشود. آلایندهها و ذرات در حوضچه باقی میمانند و باید به صورت دورهای شسته شوند.

نقشههای ساختمانی
اسکات هریس و جفری ام. هینتون، شرکتکنندگان برنامه پاراس ۲۰۰۵، یک دستگاه تقطیر آب خورشیدی ساختند و در ۵ آگوست ۲۰۰۵ تحلیل نهایی پروژه خود را ارائه دادند. واحدی که آنها ساختهاند در آزمایشگاه دانشگاه فنی کواویلا، پردیس پاراس واقع شده است. این پروژه پایه محکمی برای تحقیقات بیشتر و توسعه تقطیر آب در مقیاس کوچک در پاراس فراهم میکند. با این حال، پس از بررسی تحلیل نهایی، زیرساختهای ساختمانی و مصالح مورد استفاده، ما برخی تغییرات طراحی را پیشنهاد میکنیم و قصد داریم مصالح ساختمانی مختلف را بررسی کنیم. اصلاحات شامل جایگزینی مواد عایق، پوشش کف، ساختار حوضچه و طراحی ناودان جمعآوری است. هدف، بهبود طرح موجود، استفاده از مصالح مقرونبهصرفهتر و بادوامتر و تحقیق در مورد روشهای اضافی برای افزایش کارایی است. قابلیت حمل در این طرح نمونه اولیه مد نظر نیست. مصالح و طرح انتخاب شده به راحتی قابل حمل نیستند. لعاب شکننده است، قاب داخلی روکش چوبی ضعیف است و حوضچه فلزی محکم نشده است. این واحد فقط در محوطه دانشگاه UTC کار خواهد کرد، در نسخههای بعدی این طرح باید مسائل مربوط به قابلیت حمل در نظر گرفته شود.
| عملکرد | مواد فعلی | جایگزینهای ممکن | توجیه | مسائل احتمالی |
|---|---|---|---|---|
| عایق | یونولیت | الیاف لچوگیلا، پشم، مخلوط خاک رس/کاه [5] ، جین بازیافتی، پرلیت [جزئیات] ، فایبرگلاس به عنوان آخرین چاره. | یک عایق طبیعی ترجیح داده میشود و یونولیت با گرما ذوب میشود. | اشتعالپذیری، جذب آب، مقدار R، هزینه، در دسترس بودن، طول عمر |
| مجموعه از طریق | لوله پی وی سی | فلز، سرامیک، چوب | پی وی سی در اثر حرارت ذوب می شود | مقاومت حرارتی، رسانایی، حذف گرما از سیستم |
| پوشش مشکی برای حفظ گرما | رنگ اسپری | کاشی سرامیکی، برزنت بافته شده مشکی، شیشه رنگی | اسپری رنگ ممکن است تنها راه حل باشد، اما یک پوشش مشکی طبیعیتر ترجیح داده میشود. | فرسایش شیمیایی، مقاومت در برابر حرارت، شکنندگی |
| حوضچه آب تصفیه نشده | فلز گالوانیزه رنگ شده با اسپری | فولاد ضد زنگ، سرامیک | رنگ اسپری و درزگیر سیلیکونی ممکن است فرآیند تقطیر آب را آلوده کنند | مشکل در تهیه درزگیر سیاه با دمای بالا. پیدا کردن حوضچه با اندازه مناسب |
| قاب داخلی | روکش چوبی نازک | چوب ضخیمتر با ساختار محکمتر، یا فلز | روکش خیلی نازک است، فاقد پشتیبانی ساختاری است | قیمت مناسب، در دسترس بودن، وزن، سهولت چسبندگی رنگ |
مکان پیشنهادی
این آزمایش تقطیر آب خورشیدی غیرفعال برای دانشگاه فنی کواویلا واقع در خیابان مادرو، پاراس، کواویلا در نظر گرفته شده است. دانشگاه فنی کواویلا دارای جمعیتی بالغ بر ۲۰۵ نفر از دانشجویان، اساتید و کارمندان است که تقاضای مداوم برای آب آشامیدنی را تشکیل میدهند. تقاضای آب مهم است زیرا مستقیماً بر طراحی دستگاه تقطیر از نظر مقدار مطلوب خروجی آب تأثیر میگذارد.
منبع آب عمومی محتملترین منبع آب است. اگرچه آب شهری تا حدودی تصفیه شده است، اما همیشه قابل آشامیدن نیست. آب شهری در حال حاضر سادهترین روش برای تهیه آب است. در آینده میتوان یک سیستم جمعآوری آب باران راهاندازی کرد. در حال حاضر، محل دستگاه تقطیر در محوطه دانشگاه UTC تا زمان بررسی بهترین مکان ممکن، نامشخص است. یک منطقه مسطح و تراز با دسترسی مستقیم به آب و آفتاب ضروری است. باید ملاحظاتی در نظر گرفته شود تا اطمینان حاصل شود که در مکانی قرار ندارد که لعاب به راحتی در اثر خرابکاری یا شکستگی تصادفی آسیب ببیند. سیستم باید در منطقهای قرار گیرد که دسترسی و نگهداری آسان را تسهیل کند.
توجیه
در حال حاضر، UTC آب آشامیدنی خود را از SierrAzul در کوزههای ۵ گالنی (۱۹ لیتری) با هزینه تقریبی ۱.۴۰ دلار آمریکا (۱۴.۵۰ پزو) برای هر کدام خریداری میکند. مزایای بالقوه اجرای این سیستم، کاهش هزینه آب و خودکفایی است . فرض کنید هزینه سیستم ۱۰۶.۹۲ دلار + ۷۹.۳۲ دلار آمریکا = ۱۸۶.۲۴ دلار آمریکا باشد. این هزینه مواد سال قبل است که به کل هزینه از تکرار دوم اضافه شده است. اگر UTC روزانه یک کوزه ۵ گالنی آب مصرف کند، سیستم بر اساس صرفهجویی حاصل از عدم خرید آب، تقریباً در ۱۳۳ روز هزینه خود را جبران میکند. وجود این پروژه در UTC ممکن است دانشجویان را به دنبال آموزشهای بیشتر در فناوری خورشیدی سوق دهد و احتمالاً این دانش را در زندگی روزمره خود و در آینده به کار گیرد.
اگر ما با موفقیت دستگاه تقطیر آب خورشیدی را در UTC پیادهسازی کنیم، ممکن است پتانسیل بیشتری برای گسترش و نصب در سایر نقاط پاراس وجود داشته باشد. تقطیر آب خورشیدی ممکن است در سیستمهای کوچک برای استفاده خانگی و همچنین در تاسیسات بزرگتر در مشاغل یا مکانهای کشاورزی اعمال شود.
بهروزرسانی پروژه: هفته پنجم
پیشرفت فیزیکی
هفته چهارم: جداسازی قطعات آغاز شد. اجزای ذوب شده تا حدی برداشته و بررسی شدند. این اجزا شامل یونولیت، لوله PVC و پوشش پلاستیکی هستند.
- شکل ۱: دستگاه تقطیر با لعاب برداشته شده، بدون هیچ گونه اصلاحی.
- شکل ۲: بخش زیادی از یونولیت در اثر گرمای بیش از حد منقبض و سخت شده است.
- شکل ۳: خاک اره ممکن است عایق مناسبی باشد، اما اگر کنترل نشود، بسیار کثیفکننده است. همچنین یونولیتهای بادامزمینی و کاشیهای سرامیکی شل مختلف نیز مشاهده شد. *مواد
- شکل ۴: چسب سیلیکون به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفت. *مواد
- شکل ۵: PVC در برابر گرما دوام نیاورد. *مواد
- شکل ۶: ظرف جمعآوری ذوبشده، با چسب.
- شکل ۷: نمای نزدیکی از عایق اطراف حوضچه آب تصفیه نشده.
- شکل ۸: عایق زیر حوضچه نیز ذوب شده بود.
- شکل ۹: قاب داخلی چوبی که حوضچه آب را در خود جای داده است. ساخته شده از روکش نازک.
- شکل ۱۰: پس از خرد کردن و دور انداختن قطعات بزرگ یونولیت، قطعات کوچکتر باید دور ریخته شوند.
مطالب پیشنهادی
عایقبندی
عایق کاری به مراتب سخت ترین انتخاب برای مواد است. گزینه های زیادی در دسترس هستند و ما هنوز تصمیمی نگرفته ایم که کدام ماده با مقایسه هزینه، در دسترس بودن و اثربخشیمناسب ترین باشد. برخی از راه حل های ممکن:
یادداشتها:
- هر عایق قابل اشتعال ممکن است نیاز به اقدامات اضافی برای جلوگیری از آتش سوزی داشته باشد.
- محافظت در برابر آتش به معنای نوعی آببندی و/یا عملیات شیمیایی روی عایقهای پرکنندهی سست است.
- عایق باید حداقل تماس را با آب مایع و بخار داشته باشد یا اصلاً تماسی نداشته باشد.
- یک ماده ضد حریق و دفع کننده حشرات نسبتاً ارزان است
- ۲.۵ اونس بوراکس مخلوط با ۲ فنجان آب جوش [6]
| مواد | توجیه | نگرانیها | مقدار R تخمینی [7] |
|---|---|---|---|
| الیاف پنبه از کارخانه جین | به صورت محلی موجود است | مواد شیمیایی سمی احتمالی (رنگها و غیره)، خطر آتشسوزی. | ۳ تا ۳.۸ (سلولز) |
| پرلیت - پرکننده سست [8] [9] | جنس رایج، شیشه طبیعی، امیدواریم از [فروشگاههای مزرعه پاراس] موجود باشد. تحمل دمای بالا. | قیمت، در دسترس بودن، آلودگی احتمالی آب | ۲.۷ |
| ورمیکولیت [10] | بسیار شبیه به پرلیت، مقاوم در برابر آتش | ممکن است حاوی آزبست باشد [11] | ۲.۱۳ تا ۲.۴ |
ترکیب یک عایق جامد با نوعی پرکننده شل [12] یا اسپری درجا [13] میتواند مفید باشد.
حوضه آبریز
روشویی نسبتاً کوچک است، با اسپری مشکی رنگ شده و با چسب سیلیکونی آببندی شده است. چند ایده برای بهبود:
- ساخت یا خرید یک حوضچه بزرگتر
- جستجوی جایگزینهای ممکن برای روشویی فلزی
- استفاده مجدد از روشویی تیره رنگ
- ساخت لگن سرامیکی
- روشویی فعلی را با شیشه رنگی یا کاشی سرامیکی تیره بپوشانید
- وزن اضافی برای این نمونه اولیه دستگاه تقطیر به دلیل طراحی ثابت قابل قبول است. علاوه بر این، در صورت لزوم حمل و نقل، میتوان حوضچه آب را جدا کرد.
- جستجوی جایگزینهای ممکن برای روشویی فلزی
- یک لگن مشابه دیگر بخرید و هر دو را کنار هم قرار دهید.
- رنگ اسپری را پاک کنید
- یک رنگ مشکی جایگزین غیرسمی با تحمل دمای بالا پیدا کنید.
- اگر تنها انتخاب شما یک ظرف فلزی است، به دنبال راه حلهای تیره کننده دیگری مانند پتینه کاری یا رنگ آمیزی باشید.
- امکان استفاده از سیستم فتیله برای کشیدن آب تصفیه نشده به داخل دستگاه تقطیر را بررسی کنید.
از طریق مجموعه
این میتواند با فلز، سرامیک یا ماده دیگری که در برابر دمای بالا مقاوم است جایگزین شود. باید رسانایی ماده انتخاب شده را در نظر گرفت.
بستها و درزگیرها
بخش زیادی از چسب موجود باید برداشته شود و با بستهای محکمتری مانند براکت و پیچ جایگزین شود. ماده انتخابی موجود در این منطقه، درزگیر واشر سیلیکونی RTV با دمای بالا است.
بهروزرسانی پروژه: هفته هشتم
هفته ششم
- لولهکشی سیستم ورودی آب شامل سطل ذخیرهسازی خارجی و سیستم شیر شناور حوضچه اجرا شده است.
- تصمیم گرفتم عایقی از جنس پرلیت درست کنم. از چندین گلخانه محلی در شهر بازدید کردم و گلخانهای پیدا کردم که میتوانست پرلیت فلهای سفارش دهد.
- برای خرید سیلیکون مشکی مقاوم در برابر حرارت بالا به فروشگاههای مصالح ساختمانی محلی مراجعه کردم. در محل موجود نیست.
- در عوض، دو لوله کوچک درزگیر قرمز رنگ مقاوم در برابر حرارت بالا از فروشگاه هوم دیپو در تورئون خریداری کردم.
هفته هفتم
- فهرست نهایی مواد
- برای خرید مواد اولیه به فروشگاه هوم دیپو در تورئون رفتم
- بودجه پیشنهادی تا به امروز برای دستگاه تقطیر ۱۰۰ دلار آمریکا است.
- مبلغ خرج شده تا به امروز ۳۵ دلار (آمریکا) است
- پرلیت را از گلخانه سفارش دادم. در حال حاضر دو سطل بزرگ سفارش داده شده و باید پنجشنبه 10/13 برسند. به دلیل سفر از پیش برنامهریزی شده، باید شنبه 10/15 تحویل گرفته شوند.
سیستم خودکار مکش آب
- اجرا شده در یکشنبه، ۹ ژوئیه ۲۰۰۶
- شکل ۱: شیر شناور داخل سطل نگهدارنده خارجی
- شکل ۲: دهانه خروجی سطل نگهدارنده
- شکل ۳: حفر سوراخ ورودی برای حوضچه آب
- شکل ۴: نصب شیر شناور حوضچه آب
- شکل ۵: آزمایش عملکرد شیر شناور
- شکل ۶: تخلیه آب از لگن برای باز کردن شیر شناور
- شکل ۷: حوضچه آب در حال کار
بهروزرسانی پروژه: هفته دهم
خلاصه اقلام خریداری شده
| توضیحات | توضیحات | تعداد | هزینه (پزو) | مجموع |
|---|---|---|---|---|
| مکعبهای چندضلعی | سطل ۵ گالنی | ۱ | ۶۹٫۰۰ دلار | ۶۹٫۰۰ دلار |
| سیلیکون روخو | سیلیکون واشر قرمز | ۲ | ۲۸.۵۰ دلار | ۵۷٫۰۰ دلار |
| شیرآلات 3/4 اینچ | شیر 3/4 اینچی | ۲ | ۳۸.۵۰ دلار | ۷۷٫۰۰ دلار |
| اتحادیه پور مانگورا | اتصال شلنگ | ۳ | ۲۵٫۰۰ دلار | ۷۵٫۰۰ دلار |
| فلوتادور شماره ۳ پور تانکه | شیر شناور توالت | ۲ | ۱۷.۹۱ دلار | ۳۵.۸۲ دلار |
| رنگ اصلی اسپری | رنگ اصلی اسپری | ۱ | ۱۹٫۰۰ دلار | ۱۹٫۰۰ دلار |
| تپه پور کوبتا | سطل بالا | ۱ | ۲۵٫۰۰ دلار | ۲۵٫۰۰ دلار |
| باغ مانگورا ۱/۲ اینچ ۳ متر | شلنگ باغبانی ۱/۲ اینچی، ۳ متر | ۱ | ۱۶.۸۰ دلار | ۱۶.۸۰ دلار |
| ۱ عدد هوجا تریپلی ۹ میلیمتری | یک ورق سه تخته سه لا 9 میلی متر | ۱ | ۲۹۰ دلار | ۲۹۰ دلار |
| ۱ عدد هوجا تریپلی ۶۰ سانتیمتر در ۱.۸۰ سانتیمتر | یک ورق تخته سه لا ۹ میلیمتری | ۱ | ۱۰۹ دلار | ۱۰۹ دلار |
| باروتیتوس ۱x۲x۱.۴۶ | متفرقه ۱"x۲" | ۲ | ۱۰ دلار | ۲۰ دلار |
| پیجاس ۱/۲ اینچ | پیچها | ۸۰ | .28 دلار | ۲۸ دلار |
| انواع مختلف پیجاس | پیچ های مختلف | ۵۰ | 0.35 دلار | ۱۷.۳۰ دلار |
| سینتا مدیر ۳ متر | نوار اندازه گیری 3 متری | ۱ | ۳۰ دلار | ۳۰ دلار |
| Collecionador de agua metale - hecho de encargo | کلکتور آب فلزی - سفارشی ساخته شده | ۱ | ۹۵ دلار | ۹۵ دلار |
| مجموع | ۹۳۵.۹۲ دلار | |||
| دلار آمریکا (11.8:1 پزو:دلار) | ۷۹.۳۲ دلار | |||
ساخت و ساز
- بریدن چوب با کمک ماری آنجل
- اندازهگیری ابعاد داخلی قاب
- محکم کردن قاب داخلی
- ساختار داخلی بیشتر قاب
- اضافه کردن پلاستیک سیاه که برای حفظ گرما استفاده میشود
- کوتاه کردن پیچ با دستگاه سنگ زنی
- ابعاد اندازهگیری پوشش عایق
- برش پلاستیک برای پوشش عایق
- آنجلا در حال بریدن چوب است
- محکم کردن پلاستیک اصلی (بعداً برداشته میشود)
- آماده ارائه اما آماده استفاده نیست
- تعویض پلاستیک
- کامل، بدون لعاب
- تقریباً آماده آزمایش!
آزمایش
روز اول
- صبح ابری. اواخر روز رگبار باران.
- کل دستگاه تقطیر خیس شده و قسمت زیرین آن اشباع شده است.
- هیچ آبی تبخیر نشد.
روز دوم
- صبح تنظیماتش تموم شد.
- دستگاه تقطیر را به سمت جنوب منتقل کردم تا بیشترین میزان نور خورشید را دریافت کند. به همین دلیل، سیستم دیگر در دسترس نزدیکترین شیر آب نیست و سطل ذخیرهسازی باید به صورت دستی پر میشد.
- لعاب تا ساعت ۵ بعد از ظهر به درستی آببندی نشده بود.
- آب دائماً خارج میشد و هیچ تبخیری رخ نمیداد.
- پس از آب بندی لعاب، تبخیر بلافاصله آغاز شد.
- حدود 10 میلیلیتر آب با موفقیت تقطیر و بازیابی شد.
- مقدار قابل توجهی آب از بین رفت زیرا لوله پلاستیکی مورد استفاده برای گرفتن قطرات آب و ریختن آنها در جمع کننده کاملاً به شیشه آب بندی نشده بود. علاوه بر این، شکل دایره ای لوله ممکن است باعث شود قطرات آب از آن عبور کرده و روی قاب چوبی در پایین لعاب بیفتند.
- به دلیل تعهدات دیگر مانند کلاس و ناهار، اندازهگیری دما پراکنده بود. تمام دادههای دما باید دور ریخته میشدند زیرا سیستم از آببندی خارج شده بود و گرما را حفظ نمیکرد.
روز سوم
- کف مخزن آب را آببندی کرده تا از نشت آب جلوگیری شود
- لگن در گوشههای پایینی به درستی آببندی نشده و همچنان نشت میکند.
- اتصال شلنگ آببندی شده به روشویی با استفاده از نوار تفلون.
- واشر آببندی بیشتری به شلنگ لاستیکی که برای چکاندن آب به داخل ناودان استفاده میشود، اضافه شد.
- شلنگ را از وسط نصف کنید تا احتمال افتادن قطرات از داخل مخزن جمعآوری کاهش یابد.
- با موفقیت احتمال افتادن آب مقطر به داخل ناودان را افزایش داد.
- لعاب را با استفاده از واشر سیلیکونی مقاوم در برابر حرارت بالا و نوار چسب، کاملاً آببندی کنید.
- نوار چسب فلزی انتخاب بهتری بود، اما بعد از ۳ ساعت جستجوی ناموفق در پاراس، نوار چسب تنها انتخاب بود.
- مقدار بسیار کمی آب را در ساعات باقی مانده روز تقطیر کرد.
روز چهارم
- یک روز کامل آفتابی با کمی پوشش ابر
- در پایان روز، تقریباً ۵۰۰ میلیلیتر آب تقطیر شد.
- ظاهر آب مقطر: آب شفاف است و بوی پلاستیک میدهد.
- آزمایش مزه: جف کینزر و ادی دوران سوژههای این آزمایش بودند. اتفاق نظر بر این است که طعم آب وحشتناک است، مثل پلاستیک با طعم پنبه.
- مشکلات پیش آمده:
- نشتی حوضچه آب تصفیه نشده ادامه داشت و باعث جدا شدن و تاب برداشتن چوب در قسمت جلویی و پایین دستگاه تقطیر میشد.
- هنگام برداشتن لعاب برای انتقال دستگاه به انبار، یک گوشه شیشه شکست.
دستورالعملها
استفاده از
- شلنگ را از منبع آب به سطل وصل کنید. روش دیگر این است که شلنگ را مستقیماً به سیستم وصل کنید. سطل صرفاً برای ذخیره موقت آب در مواقعی است که لازم باشد منبع آب جدا شده و برای هدف دیگری استفاده شود.
- آب را باز کنید و پر شدن لگن و سطل را زیر نظر داشته باشید
- صبورانه منتظر بمانید
- وقتی ظرف آب تمیز پر شد، آن را عوض کنید
تعمیر و نگهداری
- حوضچه آب تصفیه نشده را به صورت دورهای بشویید
- لعاب تمیز
- نشتی شلنگ را بررسی کنید
- اگر باران ببارد، با برزنت بپوشانید
- در صورت لزوم، شیرهای شناور را تعویض کنید
- درزگیرهای لعاب را بررسی کنید
- اتصالات شلنگ را از نظر نشتی بررسی کنید، در صورت لزوم تعمیر کنید
نقاط احتمالی شکست
- جمع شدن آب در کف سیستم
- تخریب لعاب درزگیر، که منجر به از دست رفتن کارایی و افزایش احتمال آلودگی از منابع خارجی میشود.
- نشتی اتصال شلنگ
- تخریب قاب چوبی در اثر نشت آب و قرار گرفتن در معرض عناصر
تغییرات و ارتقاءهای آینده
- رفع عدم تطابق رزوه - شیرهای شناور از رزوه ریز استفاده میکنند، اما رابطهای شلنگ از رزوه درشت. این عدم تطابق باعث عدم اطمینان اتصالات و نشت مداوم میشود. در حال حاضر چندین سیمپیچ نوار تفلون برای جلوگیری از نشتی وجود دارد. بهترین راه حل، آداپتور رزوه یا خرید رابطهای شلنگ با رزوه ریز است.
- سیستم را از چیزی غیر از چوب، به خصوص تخته خرده چوب، بسازید - فلز یا سیمان ممکن است در معرض باران، باد و نور زیاد خورشید، مقاومت بهتری نسبت به چوب داشته باشند.
- از روش متفاوتی برای رسوب قطرات آب تغلیظ شده در مخزن جمعآوری استفاده کنید. لوله کاملاً مؤثر نیست - یک راه حل ممکن، یک قطعه پلاستیکی خمیده است که از لبه پایینی لعاب به صورت مورب به داخل مخزن جمعآوری جریان دارد.
- شلنگ اتصال/جدا کردن آسان را در قسمت عقب دستگاه تقطیر نصب کنید - اتصال یا جدا کردن سیستم باید برای هر کسی آسان باشد.
- عایق پرلیت را کاملاً از محفظه آب جدا کنید - در حال حاضر پودر سیلیس حاصل از پرلیت خرد شده، کل محفظه تبخیر آب را آلوده میکند.
نتیجهگیری
چه چیزی موفق شد
- تعویض قاب داخلی
- افزودن پلاستیک سیاه که از مخازن ذخیره آب معیوب دوباره استفاده شده است، به عنوان جایگزینی برای رنگ اسپری
- سیستم ورودی آب با شیر شناور
- عایق پرلیت به عنوان جایگزینی برای یونولیت
- به لطف میزبان آنجلا، خانواده مادرو، به ابزار، کمک و حمل و نقل دسترسی داشتیم. بدون آنها اجرای این پروژه ممکن نبود.
چه چیزی شکست خورد
- سیستمهای ورودی آب
- سطل با شیر شناور غیرضروری است
- با این حال، سطل خارجی برای آزمایش ضروری بوده است زیرا ما شلنگ به اندازه کافی بلند نداریم که از نزدیکترین شیر آب به محل آزمایش برسد.
- مواد اضافی همچنین یک شیر شناور جایگزین و قطعات شلنگ اضافی برای نگهداری در آینده فراهم میکنند.
- عدم تطابق رزوه با اتصالات شلنگ -- رزوه ظریف در شیر شناور، رزوه درشت در رابط شلنگ.
- نشتی کوپلینگ شلنگ (در حال حاضر از نوار تفلون و قطره گیر استفاده میشود)
- حوضچه آب نشت میکند، تلاشها برای آببندی آن بینتیجه بود.
- عایقبندی کاملاً آببندی نشده است. پرلیت وارد محفظه تقطیر میشود و ذرات سیلیس در حوضچه آب تصفیه نشده تهنشین میشوند.
- آببندی لعاب بسیار دشوار است زیرا قاب جعبه تاب برداشته و همچنان در حال تغییر شکل است.
- تلاشها برای آببندی لعاب با واشر سیلیکونی مقاوم در برابر دمای بالا تا حدودی موفقیتآمیز بود.
- برای آببندی دستگاه به سیلیکون بیشتری نسبت به مقداری که توانستیم خریداری کنیم، نیاز است.
- نوار فلزی برای آببندی لعاب کافی است. پیدا کردن نوار در پاراس دشوار است و ما نتوانستیم به هیچ کدام از آنها برخورد کنیم. تحقیقات بیشتری باید در مورد ایمنی استفاده از نوار آلومینیومی در تماس احتمالی با آب مقطر انجام شود.
یادداشتهای پایانی
به عنوان یک واحد عملیاتی، این پروژه تنها تا حدی موفقیتآمیز بود. هنوز مسائل زیادی در مورد کارایی، سهولت استفاده و قابلیت نگهداری سیستم تقطیر وجود دارد که باید حل شوند. آب بازیابی شده از دستگاه تقطیر به درستی آزمایش نشده است، اما بعید است که این آب برای مصرف، نسبت به آب تصفیه نشده اولیه، ایمنتر باشد.
در ادامهی کار سال قبل، پروژه پیشرفت کرده است. چندین جزء، مانند سیستم ورودی آب، قاب داخلی، عایقبندی و ناودان جمعآوری، به طور قابل توجهی بهبود یافتهاند. اضافه شدن یک شیر شناور برای ورود خودکار آب، یکی از مشکلات عمدهای را که در ابتدا با آن مواجه بودیم، حل کرد. دستگاه تقطیر دیگر نیازی به پر کردن دستی ندارد و احتمال خشک شدن سیستم و ذوب شدن اجزای داخلی بسیار کمتر است. قاب داخلی اکنون محکمتر است و از پلاستیک سیاه به جای رنگ اسپری برای حفظ دمای داخلی استفاده میکند. عایق پرلیت در برابر گرما بسیار مقاومتر از یونولیت است. ناودان جمعآوری از فلز ساخته شده است و مانند ناودان PVC قبلی ذوب نمیشود.
این پروژه چشمانداز خوبی برای بهبود قابل توجه در سالهای آینده دارد. گروه بعدی که با دستگاه تقطیر خورشیدی کار خواهد کرد، دو سال تجربه در طراحی و اجرای سیستمی خواهد داشت که ممکن است روزی آب آشامیدنی سالم را برای دانشگاه فناوری کواویلا در پاراس د لا فوئنته فراهم کند.
منابع
تقطیر خورشیدی
- ویکیپدیا:تقطیر خورشیدی
- http://www.solaqua.com/solstilbas.html#cap
- https://web.archive.org/web/20061010224651/http://www.wot.utwente.nl/documents/publications/1990_ssadc/ssadc/chapter3.htm
- تقطیر خورشیدی در پاراس ۲۰۰۵ (به صورت آنلاین در دسترس نیست)
پیشینه تقطیر
- https://web.archive.org/web/20120915003611/http://www.nsf.org:80/consumer/drinking_water/selecting_dwtu.asp?program=WaterTre
- https://en.wikipedia.org/wiki/اثر_گلخانهای http://en.wikipedia.org/wiki/اثر_گلخانهای
- http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/grnhse.html#c1
پرلیت
- http://www.perlite.info
- https://web.archive.org/web/20121127174713/http://www.perlite.org:80/perlite_info.htm
- ویکیپدیا:پرلیت
ورمیکولیت
آزبست
عایق
همچنین ببینید
| نویسندگان | جف کینزر ، آنجلا کرین |
|---|---|
| مجوز | CC-BY-SA-3.0 |
| سازمانها | Universidad Tecnolgica de Coahuila ، Cal Poly Humboldt |
| استناد به عنوان | جف کینزر ، آنجلا کرین (۲۰۰۶–۲۰۲۴). "دستگاه تقطیر خورشیدی UTC" . Appropedia . بازیابی شده در ۲۸ ژوئن ۲۰۲۵ . |