通过使用相变材料集成的光伏热系统提高水淡化效率
Bourhan Tashtoush1, Malak Al Ghadi1
1Mechanical Engineering Department, Jordan University of Science and Technology (JUST), IRBID, 22110, Jordan.
Journal of environmental management
|December 6, 2024
概括
在太阳能系统中测试了化学改性相变材料 (PCM). 用添加的石墨烯PCM改善了夜间海水淡化和电力输出,性能优于传统的PCM.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 可再生能源工程可再生能源工程
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 换相材料 (PCM) 对于太阳能应用中的热能存储至关重要.
- 与非复合材料相比,复合PCM具有更好的热性能.
- 混合海水淡化系统与光伏热 (PVT) 系统相结合,旨在改善水和能源生产.
研究的目的:
- 在PVT和混合海水淡化系统中,评估化学改性复合PCM与非复合PCM的性能.
- 为了比较对/CNTs复合PCM和添加石墨烯复合PCM的疗效.
- 在模拟的自然条件下评估系统效率,水产和电力输出.
主要方法:
- 在自然条件下进行了96个小时的模拟.
- 模拟了两个场景:伊尔比德的水淡化和阿卡巴的海水淡化.
- 为了进行比较,使用了不同的吸水溶液 (四甲基化和化).
主要成果:
- 非复合型PCM在96小时内产生了最高的淡化水总量 (伊尔比德909.45升,阿卡巴760.43升).
- 在夜间海水淡化过程中,化石墨烯复合PCM在夜间海水淡化方面表现出色,产量比非复合PCM多37.36L和37.77L.
- 用添加的石墨烯复合PCM显著提高了电力输出 (伊尔比德119.17W,阿卡巴第一天107.16W) 和蒸发效率.
结论:
- 虽然非复合型PCM总体产生了更多的水,但配合石墨烯复合型PCM在夜间的水生产和电能发电方面表现优越.
- 化石墨烯复合PCM代表了提高混合淡化和PVT系统的效率的有希望的进步,特别是在连续运行方面.
- 选择PCM材料对系统性能产生重大影响,化学改性复合材料在特定的运行周期和能源输出方面具有明显的优势.
