Приведены результаты экспериментальных исследований по определению технических характеристик солнечного водоопреснителя, капиллярно смачиваемого и наклонной поверхностью.
Известно, что наклонное и параллельное положения рабочих поверхностей (испарения и конденсации) в солнечных водоопреснителях продуктивнее лотковых и ступенчатых [1,3]. В данном исследовании при изготовлении водоопреснителя для основания использованы сосновые образцы (рис.1), что позволяет капиллярно поднимать влагу 10÷15см. При этом на рабочей поверхности образуется тонкий слой влаги. Испаряющая поверхность установлена под углом к горизонту [2]. Нижняя часть деревянного основания опускается в емкость с солёной водой. На верхней части основания установлена установка типа «горячий ящик», который закрывается стеклянным листом.
Тепловой баланс низкотемпературной солнечной установки можно сформулировать в следующем виде.
(1)
где коэффициент пропускания прозрачной изоляции; коэффициент поглощения поверхности теплоприёмника; - интенсивность солнечной радиации().
Правая часть формулы (1) представляет потери теплового потока от прозрачной поверхности в виде конвективного теплообмена и в виде излучения, а также потери от боковых поверхностей установки.
(2)
где: коэффициент теплоотдачи от внутреннего воздуха установки к прозрачной поверхности (); — температура теплоприёмника (для теплиц поверхности зелённого рассада) (); — температура прозрачной изоляции(); коэффициент черноты серого материала ; коэффициент излучения абсолютного черного тела ().
Для основы установки мы выбрали материал по результатам измерения. В качестве материала была выбрана сосна. Сосна хорошо обрабатывается, используется в народном хозяйстве, по теплопроводности стоит в ряду теплоизоляторов, при этом дешевле других материалов. Теплопроводность сосны поперек волокна , вдоль волокна .
Исходную воду поднимают капилляры дерева, затем в паровоздушной камере превращается конденсат и концентрированную воду. Измеряя количество конденсата и соленую воду на выходе, определяем падение количества тепла за счет поступления исходной воды через капилляры.
(4)
здесь и массы конденсата и концентрированной воды, и температуры соответственно, - температура исходной воды через капилляры.
Если в работе необходимо дополнительное смачивание, то в формулу (4) можно добавить падение тепла за счет дополнительного смачивания. Для упрощения расчетов обеспечивается одинаковая температура воды в основании и дополнительно вводимой.
Тогда падение тепла, связанное с дополнительным смачиванием, можно рассмотреть вместе с расходом тепла через нижнюю часть деревянного основания установки.
(5)
Так как в паровоздушной камере слой воды незначителен, инерционность установки очень мала [4].
Рис. 1. Капиллярно смачиваемый солнечный водоопреснитель и направления конденсации пара: 1) Капиллярное основание установки, собранное из деревянных досок (на поверхности воды); 2) Часть деревянного основания, погруженная в воду; 3) Прозрачная поверхность; 4) Рубка для дополнительного смачивания; 5) Слив для соленой воды; 6) Слив для дистиллированной воды.
Литература:
- Саидов К. С., Ботиров К. Капилляр намланувчи қуёш сув чучитгичи қурилмаси. ЎзР Интеллектуал мулк агентлиги Расмий ахборотномаси. 2014 йил 1(153) с.20–21.
- Авезов, Р. Р., Ахатов Ж. С. Коэффициент использования тепла солнечных водоопреснительных установок с многоступенчатыми испарительно-конденсационными камерами // Гелиотехника. 2007. № 2.
- Клычев, Ш. И., Эркинбаева Г., Бахрамов С. А., Исманжанов А. А. Теплотехнические характеристики солнечных парниковых опреснителей // Гелиотехника. 2002. № 2. с. 38–43.