THEORETICAL AND EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF AN INNOVATIVE SOLAR AIR HEATED HDH SYSTEM. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.
|
PDF (Theoretical and Experimental investigation of an Innovative Solar air heated HDH System)
Theoretical_and_Experimental_investigation_of_an_Innovative_Solar_air_heated_HDH_System_khalid_edit__CD.pdf - Accepted Version Download (6MB) | Preview |
Arabic Abstract
ملخص الرساله تعتبر عملية إنتاج المياه الصالحة للشرب بنظام (HDH) إحدى التقنيات الواعدة لتحلية المياه ومعالجة المياه. ونظراً لتوافر الطاقة الشمسية في المناطق التي تحتاج إلى مياه الشرب والحاجة لدرجة حرارة منخفضة لتسخين المائع في هذه الطريقة ، فإن هذه الأنظمة متوافقة جداً مع الطاقة الشمسية ويمكن إدخال الإشعاع الشمسي كطاقة حرارية. في هذه الدراسة ، تم إجراء اختبار لتسخين دائره المياه المفتوحه عن طريق دائره الهواء المفتوحه والتي يتم تسخينها بالأساس عن طريق الطاقه الشمسيه في نظام HDH وأيضا تم عمل عدة تجارب عمليه لتحسين النظام. تم دراسة تأثير نسب مختلفه لكتله المياه مع الهواء لنظام HDH في الأداء. أيضا نُفذ التصميم النظري للتنبؤ بالطاقة الحراريه المطلوبة، الأداء ، جهاز المبخر وجهاز المكثف وذلك لإنتاج 5 لترات / ساعة من المياه العذبة لنظام HDH المعدل (CAOW) المسخن بالهواء. علاوة على ذلك ، تم بناء واختبار أنظمة مختلفة من نظام HDH المعاد تسخين الهواء بالطاقة الشمسية في المناخ الخارجي في شاطئ جامعه الملك فهد للبترول والمعادن. بعد دراسة نتائج الإخبارات تم ملاحظة أن أداء النظام يزيد مع زيادة درجة حرارة الماء الداخل إلى المبخر ، مع تقليل درجة حرارة الماء الداخل إلى نظام المكثف. لكنه لوحظ أنه ينخفض مع زيادة نسبة الكتلة بين الماء والهواء اذا كانت النسبه أكبر من 1.2 ومدخلات الطاقة الشمسية. في حال كانت نسبة كتلة الماء للهواء عالية في النظام فإن معدل إنتاج المياه العذبة تكون أعلى لكن النظام في حاجة إلى استهلاك أعلى للطاقة. تم الحصول على درجه حراره للهواء المسخنه عن طريق الطاقة الشمسية عند 130 درجة مئوية لنظام HDH بينما وصلت درجة الحرارة القصوى للمياه داخل النظام إلى 65 درجة مئوية في شهر مارس.
English Abstract
ABSTRACT Humidification dehumidification desalination (HDH) is one of the promising techniques for water desalination and treatment water. Due to availability of solar energy and low temperature demand of this method in areas that need drinking water, these systems are very compatible with solar energy and the solar radiation can be introduced as a driving thermal energy. In this study, the Modified closed air open water solar air heated humidification and dehumidification desalination system is designed, built and investigated experimentally. The effect of different mass ratios of the HDH system in the performance is studied. A theoretical design for predicting the input heating energy, GOR, humidifier and dehumidifier area that is needed to produce 5 L/h of fresh water for a modified (CAOW) air heated HDH system is carried out. Moreover, different setups of the modified solar air heated HDH system were built and tested in the outdoor (uncontrolled) climate at KFUPM beach facilities. Gained output ratio (GOR) increases with increasing inlet water temperature to humidifier, and with decreasing the inlet water temperature to dehumidifier system. However, it decreases with increasing mass ratio greater than 1.2 and input solar energy. The high mass ratio of system is found to produce higher production rate while it is associated with higher energy consumption. The combined evacuated tube solar collectors are able to provide air up to 130 ⁰C for the HDH system while the maximum temperature of water inside system reaches almost 65⁰C.
| Item Type: | Thesis (Masters) |
|---|---|
| Subjects: | Engineering Mechanical |
| Department: | College of Engineering and Physics > Mechanical Engineering |
| Committee Advisor: | Antar, Mohammed |
| Committee Members: | Al-Sulaiman, Fahad and Khalifa, Atia |
| Depositing User: | KHALID ALMUTAIRI (g200648620) |
| Date Deposited: | 31 May 2018 10:10 |
| Last Modified: | 30 Dec 2020 13:50 |
| URI: | http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/140753 |