Tài liệu Thiết bị trưng cất nước dùng năng lương mặt trời pdf

4.5. THIÃÚT BË CHỈNG CÁÚT NỈÅÏC DNG NÀNG
LỈÅÜNG MÀÛT TRÅÌI

Nỉåïc ngt l mäüt nhu cáưu ráút cå bn cho sỉû säúng ca con ngỉåìi,
Liãn hiãûp qúc â cho biãút hiãûn nay trãn thãú giåïi cọ hån 2 t ngỉåìi dán
khäng âỉåüc cung cáúp â nỉåïc sảch cho mủc âêch sinh hoảt. Do váûy,
cng våïi váún âãư thiãúu hủt nàng lỉåüng thç váún âãư nỉåïc sảch cng ngy
mäüt trong nhỉng chiãún lỉåüc âỉåüc c thãú giåïi quan tám.
Trãn trại âáút ca chụng ta, nhỉỵng nåi cọ nhiãưu nàõng thç thỉåìng åí
nhỉỵng nåi âọ nỉåïc úng bë khan hiãúm. Båíi váûy nàng lỉåüng màût tråìi â
âỉåüc sỉí dủng tỉì ráút láu âãø thu nỉåïc úng bàòng phỉång phạp chỉng cáút
tỉì ngưn nỉåïc báøn hồûc nhiãùm màûn.
4.5.1. Cáú
u tảo ngun l hoảt âäüng
Cọ ráút nhiãưu thiãút bë khạc nhau â âỉåüc nghiãn cỉïu v sỉí dủng
cho mủc âêch chỉng cáút nỉåïc, mäüt trong nhỉỵng hãû thäúng chỉng cáút
nỉåïc dng nàng lỉåüng màût tråìi âån gin âỉåüc mä t nhỉ hçnh 4.85.

Nỉåïc ngỉng tủ trãn táúm ph
Khay chỉïa nỉåïc âỉåüc sån
âen lm bãư màût háúp thủ
Mạng chỉïa
nỉåïc ngỉng
Nỉåïc
vo

Hçnh 4.85. Thiãút bë chỉng cáút âån gin.


Nỉåïc báøn hồûc nỉåïc màûn âỉåüc âỉa vo khay åí dỉåïi v âỉåüc âun

153

noùng bồới sổỷ hỏỳp thuỷ nng lổồỹng mỷt trồỡi. Phỏửn õaùy cuớa khay õổồỹc sồn
õen õóứ tng quaù trỗnh hỏỳp thu bổùc xaỷ mỷt trồỡi, nổồùc coù thóứ xem nhổ
trong suọỳt trong vióỷc truyóửn bổùc xaỷ soùng ngừn tổỡ mỷt trồỡi. Bóử mỷt hỏỳp
thuỷ nhỏỷn nhióỷt bổùc xaỷ mỷt trồỡi vaỡ truyóửn nhióỷt cho nổồùc. Khi nhióỷt õọỹ
tng, sổỷ chuyóứn õọỹng cuớa caùc phỏn tổớ nổồùc trồớ nón rỏỳt maỷnh vaỡ chuùng
coù thóứ taùch ra khoới bóử mỷt mỷt thoaùng vaỡ sọỳ lổồỹng tng dỏửn. ọỳi lổu
cuớa khọng khờ phờa trón bóử mỷt mang theo hồi nổồùc vaỡ ta coù quaù trỗnh
bay hồi. Sổỷ bọỳc lón cuớa doỡng khọng khờ chổùa õỏửy hồi ỏứm, sổỷ laỡm maùt
cuớa bóử
mỷt tỏỳm phuớ bồới khọng khờ õọỳi lổu bón ngoaỡi laỡm cho caùc phỏửn
tổớ nổồùc ngổng tuỷ laỷi vaỡ chaớy xuọỳng maùng chổùa ồớ goùc dổồùi. Khọng khờ
laỷnh chuyóứn õọỹng xuọỳng dổồùi taỷo thaỡnh doỡng khờ õọỳi lổu.
óứ õaỷt hióỷu quaớ ngổng tuỷ cao thỗ nổồùc phaới õổồỹc ngổng tuỷ bón
dổồùi tỏỳm phuớ. Tỏỳm phuớ coù õọỹ dọỳc õuớ lồùn õóứ cho caùc gioỹt nổồùc chaớy
xuọỳng dóự daỡng. ióửu õoù cho thỏỳy rũng ồớ moỹi thồỡi õióứm khoaớng phỏn

nổớa bóử mỷt tỏỳm phuớ chổùa õỏửy caùc gioỹt nổồùc. Quaù trỗnh ngổng tuỷ cuớa
nổồùc dổồùi tỏỳm phuớ coù thóứ laỡ quaù trỗnh ngổng gioỹt hay ngổng maỡng,
õióửu naỡy phuỷ
thuọỹc vaỡo quan hóỷ giổợa sổùc cng bóử mỷt cuớa nổồùc vaỡ tỏỳm
phuớ. Hióỷn nay ngổồỡi ta
thổồỡng duỡng tỏỳm phuớ laỡ
kờnh thuỏỷn lồỹi cho quaù
trỗnh ngổng gioỹt. Ngổồỡi
ta thỏỳy rũng ồớ vuỡng khờ
hỏỷu nhióỷt õồùi, hóỷ thọỳng
chổng cỏỳt nổồùc coù thóứ
saớn xuỏỳt ra mọỹt lổồỹng
nổồùc ngổng tổồng õổồng
vồùi lổồỹng mổa
0,5cm/ngaỡy.


Hỗnh 4.86. Taỷo thióỳt bở õồn giaớn
Trong mọỹt sọỳ trổồỡng
hồỹp, chuùng ta coù thóứ taỷo

154

mọỹt thióỳt bở õồn giaớn mọỹt caùch nhanh choùng õóứ lỏỳy nổồùc ngoỹt tổỡ nổồùc
bióứn, hay tổỡ nguọửn nổồùc ọ nhióứm (hỗnh 4.86)
4.5.2. Tờnh toaùn thióỳt bở chổng cỏỳt nổồùc
Ta coù thóứ phỏn tờch õồn giaớn quaù trỗnh chổng cỏỳt nổồùc cuớa thióỳt
bở theo sồ õọử hỗnh 4.87. Thổỷc chỏỳt nóỳu phỏn tờch chi tióỳt thỗ õỏy ra quaù
trỗnh rỏỳt phổùc taỷp coù lión quan õóỳn quaù trỗnh truyóửn chỏỳt. Tuy nhión coù
thóứ phỏn tờch quaù trỗnh õồn giaớn nhổ sau:

Doỡng õi
lón vồùi
nhióỷt õọỹ T
Tỏỳm phuớ coù nhióỷt õọỹ T
1
Doỡng õi xuọỳng
vồùi nhióỷt õọỹ T
1
Nổồùc tióỳp xuùc vồùi mỷt
hỏỳp thuỷ coù nhióỷt õọỹ T


Hỗnh 4.87. Mióu taớ quaù trỗnh õọỳi lổu trong thióỳt bở chổng cỏỳt nổồùc.

Giaớ thióỳt rũng nổồùc tióỳp xuùc vồùi bóử mỷt hỏỳp thuỷ vaỡ chuùng cuỡng
chung nhióỷt õọỹ laỡ T (hỗnh 4.87), nhióỷt õọỹ cuớa tỏỳm phuớ laỡ T
1
, thỗ ta coù
doỡng nhióỷt truyóửn qua mọỹt õồn vở dióỷn tờch giổợa 2 bóử mỷt õổồỹc xaùc
õởnh theo cọng thổùc:
q = k(T- T
1
),
(4.76)

Trong õoù k laỡ hóỷ sọỳ truyóửn nhióỷt (W/m
2
K)
Bióứu dióựn quaù trỗnh õọỳi lổu naỡy nhổ taỷo bồới 2 doỡng khọng khờ
(hỗnh 4.87), mọựi doỡng coù lổu lổồỹng khọỳi lổồỹng tổồng õổồng laỡ m

(kg/m
2
h), mọỹt doỡng thỗ chuyóứn õọỹng lón coỡn mọỹt doỡng thỗ chuyóứn
õọỹng xuọỳng dổồùi. Nọỹi nng cuớa mọựi õồn vở khọỳi lổồỹng khọng khờ coù
nhióỷt õọỹ T laỡ cT. Nóỳu xem õỷc tờnh cuớa khọng khờ ồớ õỏy nhổ laỡ khờ lyù

155

tổồớng thỗ c laỡ nhióỷt dung rióng cuớa khọng khờ. Doỡng khờ noùng rồỡi khoới
bóử mỷt phờa di mang ni nng mc mcT, cũn dũng khớ lnh mang
ni nng mc mcT
1.
Nh vy dũng nhit trao i gia cỏc b mt
bi nhng dũng naỡy laỡ:
q = mc (T- T
1
).
(4.77)

So saùnh cọng thổùc 4.1 vaỡ 4.2 ta coù lổu lổồỹng doỡng khờ:
mc = k, hay m = k/c. (4.78)

Vờ duỷ, vồùi nhióỷt dung rióng cuớa khọng khờ laỡ c = 0,28 Wh/kgK,
vaỡ vồùi trổồỡng hồỹp hóỷ sọỳ truyóửn nhióỷt k = 4W/m
2
K, thỗ m = 14,3
kg/m
2
h.
Giaớ sổớ rũng doỡng khọng khờ õọỳi lổu chuyóứn õọỹng tổồng tổỷ vaỡ

cuỡng tọỳc õọỹ khi chuùng chổùa õỏửy hồi ỏứm. Sổỷ giaớ thióỳt naỡy rỏỳt phọứ bióỳn
khi phỏn tờch quaù trỗnh truyóửn chỏỳt nhổng chố coù thóứ õuùng khi quaù trỗnh
truyóửn chỏỳt xaớy ra vồùi tọỳc õọỹ nhoớ.
Hồn nổợa ta coù thóứ cho rũng khi khọng khờ rồỡi khoới mọựi bóử mỷt
mang tọứng lổồỹng hồi nổồùc phuỡ hồỹp õóứ cỏn bũng vồùi nhióỷt õọỹ tổồng ổùng
cuớa bóử mỷt, ồớ traỷng thaùi cỏn bũng thỗ trong mọỹt õồn vở thồỡi gian coù bao
nhióu phỏn tổớ nổồùc rồỡi khoới bóử mỷt mỷt thoaùng thỗ cuợng coù bỏỳy nhióu
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
310
Nhióỷt õọỹ, K
ọỹ ỏứm tổồng õọỳi, w
320 330 340 350 360

Hỗnh 4.88. ọỹ ỏứm tổồng õọỳi cuớa khọng khờ ồớ aùp suỏỳt khờ quyóứn.

156

phỏn tổớ nổồùc quay trồớ laỷi. Sau õoù sổỷ tỏỷp trung cuớa caùc phỏn tổớ loớng
hay hồi nổồùc trong khọng khờ gỏửn bóử mỷt mỷt thoaùng cuợng õaỷt õóỳn giaù
trở cỏn bũng vaỡ goỹi laỡ õọỹ ỏứm tổồng õọỳi, w. ọỹ ỏứm tổồng õọỳi laỡ khọỳi
lổồỹng cuớa hồi nổồùc trong 1kg khọng khờ, w phuỷ thuọỹc nhióửu vaỡo nhióỷt
õọỹ (hỗnh 4.88).
Tióỳp theo, nóỳu ta mióu taớ quaù trỗnh õọỳi lổu bồới sổỷ chuyóứn õọỹng
õọửng thồỡi cuớa 2 doỡng khọng khờ, mọựi mọỹt doỡng coù lổu lổồỹng m trón
mọỹt õồn vở dióỷn tờch, lổồỹng nổồùc vỏỷn chuyóứn ra ngoaỡi seợ laỡ mw vaỡ
lổồỹng nổồùc vaỡo trong laỡ mw

1
. Vỏỷy lổồỹng nổồùc õi ra m(w ữ w
1
), õỏy
cuợng chờnh laỡ lổồỹng nổồùc õổồỹc saớn xuỏỳt ra bồới thióỳt bở loỹc nổồùc trong
mọỹt õồn vở dióỷn tờch bóử mỷt, M.
Tổồng tổỷ nhổ quaù trỗnh trao õọứi nhióỷt giổợa 2 tỏỳm phúng ta coù
thóứ vióỳt phổồng trỗnh cỏn bũng nng lổồỹng trong thióỳt bở chổng cỏỳt coù
daỷng:
P

= k (T-T
1
) + (T
4
-T
4
1
) + m r(w-w
1
), (4.79)
Trong õoù: P(W/m
2
) laỡ nng lổồỹng bổùc xaỷ mỷt trồỡi õóỳn, e laỡ õọỹ õen cuớa
tọứ hồỹp bóử mỷt hỏỳp thuỷ vaỡ nổồùc, r (Wh/kg) laỡ nhióỷt hoaù hồi cuớa nổồùc.
Vồùi r = 660 Wh/kg, e = 1 vaỡ õọỹ chónh nhióỷt õọỹ trung bỗnh cuớa
thióỳt bở khoaớng 40K thỗ ta coù thóứ xaùc õởnh lổồỹng nổồùc saớn xuỏỳt õổồỹc
cuớa thióỳt bở coù thóứ xaùc õởnh theo cọng thổùc:
M = (P-160)/660 (kg/m
2

h)
(4.80)

aỡ Nụng vồùi cổồỡng õọỹ bổùc xaỷ trung bỗnh P = 850 W/m
2
thỗ tổỡ
cọng thổùc (4.80) ta tờnh õổồỹc M = 1.0 kg/m
2
h hay vồùi 6giồỡ nừng trong
ngaỡy thỗ mọựi ngaỡy 1m
2
bóử mỷt hỏỳp thuỷ thióỳt bở saớn xuỏỳt õổồỹc M = 6kg
nổồùc.
ọỳi vồùi caùc hóỷ thọỳng lồùn thổồỡng õỷt cọỳ õởnh vồùi dióỷn tờch lồùn
thỗ caùc doỡng nng lổồỹng chuớ yóỳu trong mọỹt thióỳt bở chổng cỏỳt nổồùc sổớ
duỷng nng lổồỹng mỷt trồỡi khi noù hoaỷt õọỹng coù thóứ bióứu dióựn nhổ hỗnh
4.89.


157