main logo

سر فصل مطالب

آب شیرین کن خورشیدی چیست؟ در کره زمین نقش آب به خصوص آب شیرین در بین موجودات بسیار با اهمیت است. با توجه به اهمیت این مسئله تبدیل آب شور و نمک زدایی آب امری بسیار مهم می باشد. آب شیرین کن خورشیدی وسیله ای مناسب در این راستا می باشد. این دستگاه می‌تواند عوامل

آب شیرین کن خورشیدی انرژی مورد نیاز شیرین سازی آب های شور و دریا را به کمک انرژی خورشید تامین می کند. به طور معمول برای تامین آب های آشامیدنی، تصفیه آب و نمک زدایی اقدام به ساخت و طراحی آب شیرین کن‌های خورشیدی شده است.

آب شیرین کن خورشیدی چیست؟

در کره زمین نقش آب به خصوص آب شیرین در بین موجودات بسیار با اهمیت است. با توجه به اهمیت این مسئله تبدیل آب شور و نمک زدایی آب امری بسیار مهم می باشد. آب شیرین کن خورشیدی وسیله ای مناسب در این راستا می باشد. این دستگاه می‌تواند عوامل بیماری زا، نمک‌ها، فلزات سنگین و غیره را از آب شور جدا کند.

شرکت مهندسین پیور آکوا با بکارگیری دانش روز و مهندسین متخصص آمادگی ارائه خدمات مشاوره، طراحی و تولید تجهیزات تصفیه آب و آب شیرین کن RO پیش ساخته را دارد.

نمک زدایی یا آب شیرین کن صنعتی خورشیدی روشی برای تولید آب با غلظت نمک کم از آب دریا است. هر آبی که به هر نحوی آلاینده های نمکی دارد، با استفاده از انرژی خورشیدی تصفیه می‌گردد. دو روش متداول در آب شیرین کن صنعتی خورشیدی شامل گرمای مستقیم خورشید و یا با استفاده از انرژی الکتریکی تولیدی است. این نیرو جهت به کار گیری آب شیرین کن، توسط سلول های خورشیدی برای تأمین انرژی فرآیند تصفیه غشایی است.

 
 
 

اهمیت آب شیرین کن خورشیدی

از حدود ۲۲ میلیون متر مکعب آب شیرین تولید شده روزانه از طریق فرآیند های نمک زدایی توسط آب شیرین کن صنعتی RO در سراسر جهان، کمتر از ۱٪ با استفاده از انرژی خورشیدی تولید می شود. روش های رایج نمک زدایی، MSF و RO، انرژی بر هستند و به شدت به سوخت های فسیلی متکی هستند. به دلیل ارزان بودن روش های آب شیرین کردن و منابع انرژی فراوان کم هزینه، تا این زمان تقطیر خورشیدی را روشی پر هزینه و غیر عملی ارزیابی کرده اند. تخمین زده می شود که نیروگاه های آب شیرین کن صنعتی که از سوخت های معمولی تأمین می شوند معادل ۲۰۳ میلیون تن سوخت در سال مصرف می کنند. با نزدیک شدن یا عبور از پیک تولید نفت و با کاهش منابع، قیمت سوخت های فسیلی افزایش می یابند. در نتیجه انرژی خورشیدی به گزینه جذاب تری برای دستیابی به آب شیرین و داشتن آب شیرین کن صنعتی بر این مبنا تبدیل خواهد شد.

آب شیرین کن خورشیدی - فرآیند آب شیرین کن - سیستم فرآیند آب شیرین کن
اهمیت آب شیرین کن خورشیدی

آب شیرین کن صنعتی خورشیدی مستقیم (تقطیر)

در این روش یک تقطیرکننده خورشیدی با بهره‌گیری از مکانیزم تقطیر همراه می شود. این فرآیند در یک چرخه ساده انجام می‌شود. تولید آب به روش مستقیم تقطیر خورشیدی متناسب با سطح خورشید و زاویه تابش آن است. میزان گرمای تابیده شده توسط خورشید به این دو فاکتور وابسته است.

نمک زدایی یا آب شیرین کن صنعتی خورشیدی
نمک زدایی یا آب شیرین کن صنعتی خورشیدی روشی برای تولید آب با غلظت نمک کم از آب دریا است.

آب شیرین کن صنعتی به روش تقطیر، دارای قابلیت نمک زدایی است. مقدار متوسط ​​تخمینی نمک‌زدایی ۳-۴ لیتر در متر مربع (۰.۰۷۴-۰.۰۹۸ لیتر در متر مربع در ایالات متحده) است. به دلیل این نسبت‌های بین انرژي و هزینه و میزان آب شیرین تولید شده، آب شیرین کن صنعتی به روش تقطیر برای میزان آب زیاد، استفاده نمی شود. آب شیرین کن صنعتی خورشیدی مستقیم، برای برنامه های آب شیرین کنی با ظرفیت تولید کمتر از ۲۰۰ متر مکعب در روز (۵۳۰۰۰ گالن در روز) مناسب است.

دستگاه آب شیرین کن صنعتی خورشیدی غیر مستقیم

آب شیرین کن صنعتی خورشیدی غیرمستقیم از دو سیستم جداگانه استفاده می کند. یک سیستم جمع آوری خورشیدی، متشکل از جمع کننده های پرتو های خورشیدی که این پرتو ها را متمرکز می کند و مبتنی بر سیستم فتو ولتائیک و مایع و یک دستگاه آب شیرین کن معمولی جداگانه است. آب شیرین کن صنعتی با روش غیر مستقیم به کارایی برنامه آب شیرین کنی بستگی دارد و هزینه واحد تولید شده به طور کلی با افزایش مقیاس کاهش می یابد.

بسیاری از سیستم های مختلف برنامه تصفیه آب خورشیدی به صورت نظری مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته، آزمایشات مناسبی بر روی آن ها صورت گرفته و در برخی موارد نیز اجازه نصب آن ها صادر شده است. آب شیرین کن صنعتی غیر مستقیم، شامل واحد هایی از جمله رطوبت دهی چند اثر (MEH)، تقطیر چند مرحله ای فلاش (MSF)، تقطیر چند اثر (MED)، جوشاندن چند اثر (MEB)، رطوبت زدایی (HDH)، اسمز معکوس ( RO)، و تقطیر با کمک یخ است.

آب شیرین کن صنعتی خورشیدی - شرکت سازه های آبی پیور آکوا
فرآیندهای اصلی آب شیرین کن تک فاز یا غشا، از اسمز معکوس(RO) و الکترودیالیز(ED) تشکیل شده است.

سیستم های آب شیرین کن صنعتی غیرمستقیم با استفاده از پانل های فتو ولتائیک (PV) و اسمز معکوس (RO) از سال ۲۰۰۹ به صورت تجاری در دسترس بوده و مورد استفاده قرار می گیرند. میزان تولید تا سال ۲۰۱۳ تا ۱۶۰۰ لیتر (۴۲۰ گالن آمریکا) در ساعت در هر سیستم و ۲۰۰ لیتر (۵۳ ایالات متحده) است. سیستم های آب شیرین کن در مقیاس یک شهر برنامه ریزی شده اند.

از سال ۲۰۱۰ با این روش آب شیرین کن صنعتی به آتل در اقیانوس آرام عرضه شد. آب شیرین کن خورشیدی غیر مستقیم با نوعی مرطوب سازی/رطوبت زدایی در تصفیه خانه آب دریا مورد استفاده قرار می گیرد.

انواع آب شیرین کن صنعتی

دو روش اصلی برای دستیابی به نمک زدایی با استفاده از انرژی خورشیدی، یکی از طریق تغییر فاز توسط ورودی حرارتی و یا دیگری در یک فاز از طریق جداسازی مکانیکی وجود دارد.  تغییر فاز یا چند فاز را می توان با تقطیر مستقیم یا غیرمستقیم خورشیدی انجام داد. نمک زدایی تک فاز عمدتا در یک واحد نمک زدایی با انرژی خورشیدی انجام می شود که از سلول های فتو ولتائیک که برای تولید پمپ‌ها الکتریسیته استفاده می کنند، استفاده می شود.

قیمت آب شیرین کن - آب شیرین کن صنعتی خورشیدی - آب شیرین کن
آب شیرین کن صنعتی غیر مستقیم با نوعی مرطوب سازی/رطوبت زدایی در تصفیه خانه آب دریا استفاده میشود.

اگرچه روش‌های تجربی وجود دارد که با استفاده از مجموعه حرارتی خورشیدی برای تأمین این انرژی مکانیکی کمک گرفته می شود. شرکت سازه‌های آبی با برند پیورآکوا، این امکان را فراهم کرده است تا علاوه بر مطالعات مقالات برای اطلاع از سیستم‌های آب شیرین کن صنعتی، بتوانید با متخصصان این شرکت نیز صحبت کنید و اطلاعات مورد نیاز را آز آن ها دریافت کنید.

نمک زدایی خورشیدی تک فاز


در نمک زدایی غیر مستقیم یا (آب شیرین کن تک فاز)، دو سیستم مختلف تکنولوژیکی با هم ترکیب می شوند:

  • سیستم جمع آوری انرژی خورشیدی (به عنوان مثال از طریق استفاده از پانل‌های فتو ولتائیک)
  • سیستم نمک زدایی اثبات شده مانند اسمز معکوس (RO)

اسمز معکوس خورشیدی

در سیستم های نمک زدایی اسمز معکوس، فشار آب دریا بالاتر از فشار اسمزی طبیعی افزایش می یابد و آب خالص را از طریق منافذ غشایی به سمت آب شیرین منتقل می کند. اسمز معکوس به دلیل بهره وری انرژی برتر نسبت به سیستم های نمک زدایی حرارتی، علی رغم نیاز به پیش تصفیه آب گسترده، متداول ترین فرآیند نمک زدایی از نظر تعداد نصب شده در سطح جهان است. علاوه بر این، بخشی از انرژی مکانیکی مصرف شده را می توان از پساب نمکی غلیظ با دستگاه بازیابی انرژی بازیابی کرد. نمک زدایی RO برای تصفیه آب صنعتی با انرژی خورشیدی به دلیل مدولار بودن و مقیاس پذیری هر دو سیستم فتو ولتائیک (PV) و RO در تصفیه خانه های نمایشی معمول است. تجزیه و تحلیل دقیق اقتصادی و یک استراتژی بهینه سازی کامل از سیستم آب شیرین کن صنعتی RO یا PV با نتایج مطلوب گزارش شده انجام شده است. ملاحظات اقتصادی، قابلیت اطمینان چالش های اصلی بهبود سیستم های آب شیرین کن RO با سیستم PV است. با این حال، کاهش سریع پنل PV باعث می شود که نمک زدایی با انرژی خورشیدی عملی تر شود.

قیمت آب شیرین کن - آب شیرین کن صنعتی خورشیدی - آب شیرین کن
سیستم اسمز معکوس خورشیدی

این نوع سیستم ها (PV-RO) تابش خورشید را به برق با جریان مستقیم (DC) تبدیل می کنند که انرژی مورد نیاز واحد RO را تأمین می کند. در حالی که ماهیت متناوب نور خورشید و شدت متغیر آن در طول روز پیش بینی کارایی PV را دشوار و نمک زدایی آب شیرین کن صنعتی خورشیدی را در طول شب به چالش می کشد. چندین راه حل وجود دارد. به عنوان مثال، باتری هایی که انرژی لازم برای نمک زدایی را در ساعات بدون نور خورشید از نور خورشید تأمین می کنند و می توانند برای ذخیره انرژی خورشید در طول روز استفاده شوند. جدا از استفاده از باتری های معمولی، روش های دیگری برای ذخیره انرژی خورشیدی وجود دارد. به عنوان مثال، سیستم های ذخیره انرژی گرمایی این مشکل ذخیره را برطرف می کنند و عملکرد ثابت را حتی در ساعات بدون آفتاب و روزهای ابری نیز تضمین می کنند و کارایی کلی را بهبود می بخشند.

آب شیرین کن صنعتی خورشیدی - شرکت سازه های آبی پیور آکوا
از طریق استفاده از پانل های فتو ولتائیک انرژی خورشیدی جمع آوری می‌شود.

قیمت آب شیرین کن خورشیدی

این دو سیستم در آب شیرین کن تک فاز ترکیب می شوند. فرآیند های اصلی آب شیرین کن صنعتی تک فاز یا غشا، از آب شیرین کن اسمز معکوس (RO) و الکترودیالیز (ED) تشکیل شده است. نمک زدایی تک فاز خورشیدی عمدتا با استفاده از سلول های فتو ولتائیک تولید برق است. این سیستم برای هدایت پمپ های مورد استفاده برای نمک زدایی اسمز معکوس انجام می شود.

آب شیرین کن صنعتی خورشیدی
آب شیرین کن صنعتی خورشیدی – شرکت سازه های آبی پیور آکوا

تاریخچه استفاده و قیمت آب شیرین کن صنعتی خورشیدی

  روش های تقطیر خورشیدی برای هزاران سال توسط بشر قابل استفاده بوده است. از دریا نوردان یونانی گرفته تا کیمیاگران ایرانی، از این فناوری اساسی برای تولید آب شیرین و مواد معطر دارویی استفاده می کردند. تقطیر های خورشیدی در واقع اولین روشی بود که در مقیاس وسیع برای پردازش آب آلوده و تبدیل آن به آب آشامیدنی بی خطر مورد استفاده قرار گرفت. در سال ۱۸۷۰ اولین حق ثبت اختراع ایالات متحده برای دستگاه تقطیر خورشیدی به نورمن ویلر و والتون ایوانز اعطا شد. دو سال بعد، در لاس سالیناس و شیلی، مهندس سوئدی، چارلز ویلسون ساخت یک کارخانه تقطیر با روش آب شیرین کن صنعتی خورشیدی به روش مستقیم را برای تأمین آب شیرین برای کارگران معدن های نمک و نقره آغاز کرد.  آب شیرین کن صنعتی خورشیدی ۴۰ سال به طور مداوم کار می کرد و به طور متوسط روزانه ۷/۲۲ متر مکعب آب مقطر در روز و فقط با استفاده از پساب حاصل از عملیات استخراج به صورت آب خوراکی تولید می کرد.
آب شیرین کن صنعتی خورشیدی از آب دریا و آب های زیرزمینی شور در کشور های مدرن همچون آمریکا مورد استفاده قرار گرفته اند. زمانی که کنگره قانون تبدیل آب شور به آب شیرین را تصویب کرد، به موجب این قرارداد دفتر آب شور (OSW) در سال ۱۹۵۵ احداث شد. وظیفه اصلی OSW اداره بودجه برای تحقیق و توسعه پروژه های شیرین سازی آب بود. یکی از پنج کارخانه نمایشی ساخته شده در ساحل دیتونا، فلوریدا بود و به کاوش روش های تقطیر خورشیدی اختصاص داشت. بسیاری از این پروژه ها با هدف حل مسائل کمبود آب در جوامع ساحلی، بیابانی و کم آب برگزار شدند. در دهه ۱۹۶۰ و ۱۹۷۰ چندین نیروگاه تقطیر خورشیدی مدرن در جزایر یونان با ظرفیت های ۲۰۰۰ تا ۸۵۰۰ متر مکعب در روز ساخته شد. در سال ۱۹۸۴ یک کارخانه MED در ابوظبی با ظرفیت ۱۲۰ متر مکعب در روز احداث شد و هنوز در حال کار است. در ایتالیا نیز، یک طرح منبع باز به نام “Eliodomestico” توسط گابریل دیامنتی برای استفاده شخصی با قیمت مصالح ساختمانی ساخته شد.  

آب شیرین کن خورشیدی - فرآیند آب شیرین کن
سیستم آب شیرین کن خورشیدی

امروزه بیش از ۱۵۰۰۰ تصفیه خانه آب در سراسر جهان وجود دارد. تقریباً ۷۰٪ آن ها از روش اسمز معکوس RO استفاده می کنند. این امر باعث می شود که فرآیند های آب شیرین کن اسمز معکوس ۴۴ RO ٪ ظرفیت آب شیرین‌کنی در سطح بین المللی داشته باشد. با این حال، روش های تجربی جایگزین در حال تحقیق و بررسی هستند. آن‌ها از مجموعه حرارتی خورشیدی برای تأمین انرژی مکانیکی و هدایت روند اسمز معکوس استفاده می کنند.

فیلتر نانو فیلتراسیون - قیمت فیلتر های اسمز معکوس
فروش ویژه انواع آب شیرین کن
02186122469
از بروز ترین اخبار مطلع شوید

به خبرنامه هفتگی ما بپیوندید

بروز ترین اخبار و تکنولوژی های تجهیزات تصفیه آب و فاضلاب

دسته بندی مطالب

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *