ارایه مدل ترمودینامیکی جدید برای محاسبه فرآیند میعان بخار آب در مبدل حرارتی هوا-زمین

یکی از روشهای نوین تولید آب شرب در ظرفیت های پایین استفاده از رطوبت هواست که به سیستم تولید آب چگالشی شناخته می شود. که این سیستم توسط مبدل حرارتی هوا زمین صورت می گیرد. در مبدل حرارتی به دلیل سرد بودن نسبی دمای خاک در عمق زمین، میان در اثر انتقال حرارت محسوس، باعث کاهش دمای هوای ورودی لوله شده و در صورت کمتر شدن این دما از دمای نقطه شبنم، هوای مرطوب اشباع می شود و بخار آب موجود به آب شرب تبدیل می شود. در پژوهش حاضر به بررسی سامانه مبدل حرارتی هوا- زمین به منظور تولید آب شیرین پرداخته شده است. در همین راستا مدل سازی جریان هوای مرطوب در سامانه به صورت عددی با نرم افزار متلب و با روش المان محدود انجام شده است. و در ادامه با استفاده از نتایج به دست آمده از حل عددی، دمای خروجی در مبدل حرارتی محاسبه می گردد و با مقایسه این دما با دمای نقطه شبنم، به بررسی میزان آب تولیدی پرداخته شده است. همچنین تغییر شرایط محیطی همانند دمای هوای محیط و مشخصات هندسی از قبیل طول و تعداد مبدل های حرارتی بر عملکرد سیستم و میزان تولید آب شرب مورد بررسی قرار گرفت. و ملاحظه گردید که که با افزایش دمای هوای ورودی و رطوبت نسبی میزان تولید آب افزایش می یابد و افزایش تعداد لوله ها میزان چگالش آب را در هر لوله کاهش می دهد، اما در مجموع میزان آب تولیدی افزایش می یابد. و همچنین با گذشت هرچه بیشتر زمان میزان میعان بخار آب کاهش می یابد.

کلیدواژه ها:

مبدل حرارتی هوا زمین ، چگالش ، آب شیرین مصرفی