Вчені розробили ефективну систему опріснення води з використанням сонячної енергії
Вчені досліджували, як сонячну енергію можна використовувати для живлення багатоступінчастих установок опріснення води з рециркуляцією розсолу (MSF-BR) в Акабі, Йорданія. Вони виявили, що цього способу буде достатньо, щоб забезпечити все місто питною водою.
Міжнародна дослідницька група розробила математичну модель для вивчення того, як фотоелектричні елементи можуть використовуватися для живлення багатоступінчастих установок опріснення води з рециркуляцією розсолу (MSF-BR).
Установки MSF споживають більше енергії, порівняно з іншими технологіями опріснення, і в той же час можуть працювати на відновлюваних джерелах енергії. Ці установки виробляють близько 26% усієї опрісненої води у світі і, на думку вчених, у поєднанні з BR та сонячною енергією можуть бути дешевшими, ніж зворотний осмос (RO), якщо солоність вище 10 000 частин на мільйон.
«Завод MSF складається в основному з багатоступінчастого випарника, який складається з секції рекуперації тепла та секції відведення тепла, щоб зменшити надмірну енергію в системі», — пояснили вони. Цей тип випарника зазвичай використовується для прісної води з морської, колодязної або технічної води.
Вони розробили систему, заплановану для іорданського міста Акаба, що включає стандартну установку MSF-BR у поєднанні з сонячною батареєю потужністю 30 МВт, з яких тільки 15 МВт використовуються для живлення опріснювальної установки протягом дня, а залишок направляється в мережу. Вночі завод живиться від мережі. Дослідницька група заявила, що у запропонованому проекті використовуються сонячні панелі Trina потужністю 325 Вт , 72 полікристалічні фотоелектричні панелі. «Початковий етап проекту передбачає, що панелі будуть встановлені в чотирьох площинах на фіксованих стійках, орієнтованих на південь під кутом 25,31 °».
«Установка MSF-BR складається з 24 ступенів, розділених на дві частини: перша складається з 21-го ступеня, що відображає секцію рекуперації тепла, і трьох ступенів відведення тепла», — пояснили дослідники, зазначивши, що установка також здатна генерувати 6,52 кг/с пару за нормальної температури 180 °C.
Вчені стверджують, що конструкція системи здатна забезпечити 5470 м3 опрісненої води на добу. «У процесі очищення концентрація солоності підвищується з 42 000 до гранично допустимого значення порядку 68 822 частин на мільйон», — наголосили вчені. «Загальна площа секції утилізації тепла становить 14 559,8 м2, а загальна площа секції відведення тепла – 1 663,8 м2».
Пропонованої конфігурації системи буде достатньо лише для задоволення потреб у питній воді в Акабі, де не так багато місця для будівництва більших об'єктів, ніж ті, що були спроектовані вченими.