SOLAR POWERED HYBRID ADSORPTION DESALINATIONCOOLING SYSTEMS

SOLAR POWERED HYBRID ADSORPTION DESALINATIONCOOLING SYSTEMS. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img] PDF (SOLAR POWERED HYBRID ADSORPTION DESALINATIONCOOLING SYSTEMS)
Thesis-Hassan Alkhalifah-03-01-2021.pdf - Accepted Version
Restricted to Repository staff only until 3 January 2022.

Download (8MB)

Arabic Abstract

في عام 2015 ، قدر عدد سكان العالم ب 7.3 مليار شخص. توقعت الأمم المتحدة أن يزداد عدد سكان العالم بمقدار 2.4 مليار شخص في السنوات الخمس والثلاثين القادمة. سيؤدي هذا النمو السكاني إلى زيادة الطلب على المياه العذبة والتبريد. لذلك ، هناك حاجة لإيجاد نظام تبريد ونظام تحلية يمكن أن يعمل باستخدام الطاقة المتجددة. يهدف العمل المقترح أولاً إلى دراسة تأثير المواد المازة وظروف التشغيل على مبرد الامتزاز ثنائي السرير مع استعادة الكتلة من كمادة مازة أكثر فعالية مقارنة بالممتزات الأخرى. يحسن HKUST- مكثف للمبخر. أظهرت النتائج أن استخدام 1 معامل الأداء المعياري وقدرة التبريد بنسبة 43 ٪ و 75 ٪ على التوالي ، مقارنة بسيليكا جيل. الجزء الثاني من العمل يحلل نظام تحلية المياه بالتبخير متعدد التأثيرات المدمج مع نظام الامتزاز. يتم إعطاء اهتمام متزايد لهذا النوع من النظام لأنه يستخدم الطاقة منخفضة الدرجة الحرارية (الطاقة الشمسية أو الطاقة الحرارية المهدرة) لخفض درجة حرارة التأثير الأخير لتكون أقل من درجة الحرارة المحيطة وتحسين إنتاج الماء المقطر. ومع ذلك ، نظرًا لأن العمل في الأدبيات يركز على الممتزات التقليدية. يتوسع تقييم الأداء في هذا الاقتراح للنظر في الممتزات المختلفة ، بما في ذلك الذي أظهر أداء امتصاص فائقًا. أظهرت النتائج أن إنتاج الماء المقطر يمكن (MOF) الإطار المعدني العضوي الحديث أن يزيد بأكثر من الضعف عن نظام التحلية التقليدي متعدد التأثيرات. علاوة على ذلك ، يمكن أن تكون درجة حرارة المرحلة الأخيرة منخفضة حتى 16 درجة مئوية. يمكن إدخال المزيد من التأثيرات في النظام مقارنة بالنظام التقليدي.

English Abstract

In 2015, the world's population was estimated to be 7.3 billion persons. United Nations expected that the world's population would increase by 2.4 billion persons in the next 35 years. This population growth will result in increasing freshwater and cooling demand. So, there is a need to finds a cooling system and desalination system that can operate using renewable energy. The proposed work is intended first to study the effect of adsorbent materials (silica gel RD-2060, zeolite 13X, HKUST-1, MIL-100(Fe), and aluminum fumarate) and operating conditions on the two-bed adsorption chiller with mass recovery from the condenser to the evaporator. The results show that using HKUST-1 as an adsorbent is more effective compared to other adsorbents. It improves the COP and cooling capacity by 43% and 75%, respectively, compared to RD silica gel. The second part of the work analyzes the hybrid multiple-effect evaporation desalination system with the adsorption cycle. Rising attention is given to this kind of system since it uses low-grade energy (solar or waste heat energy) to lower the last effect temperature to be lower than the ambient temperature and improve the distillate water production. However, since the work in the literature is focused on conventional adsorbents, this proposal's performance evaluation expands to consider different adsorbents, including the state-of-the-art metalorganic- framework (MOF) that show superior adsorption performance. The results show that distillate water production could increase by more than two folds than the conventional xix multiple-effect desalination system. Moreover, the last stage temperature can be as low as 16 °C. More effects can be inserted into the system in comparison with the conventional system.

Item Type: Thesis (Masters)
Subjects: Engineering
Mechanical
Department: College Of Engineering Sciences > Mechanical Engineering Dept
Committee Advisor: Antar, Mohammed A.
Committee Members: Ben-Mansour, Rached and ZUBAIR, SYED M.
Depositing User: HASSAN ALKHALIFAH (g201328530)
Date Deposited: 04 Jan 2021 11:03
Last Modified: 04 Jan 2021 11:03
URI: https://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/141790