Аспирант ЮурГУ разработал установку для опреснения воды, которая питается от солнечного коллектора

Аспирант ЮурГУ разработал установку для опреснения воды, которая питается от солнечного коллектора
Аспирант энергетического факультета ЮурГУ Ильдар Рахматулин сконструировал уникальный опреснитель воды, питающийся от солнца. Повышать производительность аппарата ученый будет вместе с курганскими и египетскими коллегами.

Проведенный анализ существующих методов очистки воды показал, что на сегодняшний день в России нет эффективных и недорогих опреснительных установок, подходящих для автономного использования в местах с дефицитом электроэнергии. Тогда Ильдар Рахматулин начал разрабатывать математическую модель, с помощью которой можно было бы рассчитать производительность опреснительной установки для любого региона мира и при любых начальных условиях. При этом молодой ученый стремился разработать установку, которая потребляла бы минимум электроэнергии, работала бы автономно (практически без вмешательства человека) и имела бы при этом низкую себестоимость.

Проанализировав различные типы солнечных коллекторов, которые должны были стать ключевым звеном опреснителя, разработчик сделал вывод, что лучше использовать вакуумные коллекторы с медным стержнем внутри и передавать тепловую энергии напрямую, с медных стержней, без использования теплообменников.

Принцип работы сконструированного изобретения заключается в следующем: через трубопровод вода поступает в опреснитель, в котором установлен дискретный датчик наличия воды. Затем соленая вода через тройник поступает в опреснитель, в котором вода нагревается с помощью медного стержня вакуумного коллектора. Вакуумный коллектор – это солнечная тепловая труба, работающая по принципу термоса. Медная тепловая трубка, установленная внутри коллектора, играет роль проводника тепла. В отличие от обычных, плоских коллекторов, которые не могут нагреть воду до температуры кипения, вакуумный коллектор справляется с этим легко.

Нагретая до необходимой температуры вода начинает испаряться и конденсироваться на нижней поверхности емкости для конденсации. Далее она в очищенном виде подается потребителю. В ночное время, когда процесс опреснения приостанавливается, вода с повышенным содержанием соли автоматически сливается для того, чтобы снизить концентрацию соли и уменьшить накипь на нагревательном элементе.

В результате первых экспериментов производительность опреснителя была невысока – всего 2 литра воды в сутки. Чтобы повысить эти показатели молодой ученый разработал систему слежения за солнцем, которое перемещается в течение дня по небосклону. С помощью учебного стенда Ильдар провел испытания над различными фотоэлементами, благодаря чему удалось выбрать оптимальный фотоэлемент для фотодатчика и рассчитать уставку (параметр) для срабатывания подпрограммы «Поиск солнца». В алгоритме микроконтроллера учитывается работа в условиях длительного затемнения и работа в облачную погоду.

В результате удалось повысить производительность установки до 2,5 — 3 литров воды в сутки. Себестоимость опреснителя составила 9950 рублей. По расчетам она окупится за 340 дней с учетом использования устройства слежения, и за 230 дней без устройства слежения.

В настоящее время разработкой заинтересовались представители Курганской области. Кроме того, сейчас ведутся переговоры о сотрудничестве с Университетом Александрии (Египет), представитель которого уже приезжал в ЮУрГУ для встречи с профессором Ириной Кирпичниковой.

  • Дата публикации: 24.03.2014
  • 199
  • Источник:
  • http://greenevolution.ru/

Чтобы оставить комментарий или выставить рейтинг, нужно Войти или Зарегистрироваться