تمت مناقشة أطروحة الدكتوراه الموسومة (الأداء الحراري لمقطر شمسي مدمج مع مجمع ذو أنابيب مفرغة) المقدمة من لدن الطالب “ موفق علي حمادي سلطان الجبوري ” في قسم الهندسة الميكانيكية / كلية الهندسة / جامعة بغداد في يوم “الخميس” المصادف 6/9/2018, وقد اشرف على إعداد الأطروحة “أ.د نجم عبد جاسم” وتألفت لجنة المناقشة من ” أ.د قاسم صالح مهدي/رئيساً-الجامعة المستنصرية, أ.م.د احمد عبد محمد /عضواً-الجامعة التكنولوجية, أ.م.د احمد وحيد مصطفى/عضواً-جامعة النهرين, أ.م.د عصام محمد علي/عضواً-جامعة بغداد/قسم هندسة الطاقة, أ.م.د محمد عبد الرؤوف نعمة/ عضواً-جامعة بغداد/قسم الهندسة الميكانيكية, أ.د نجم عبد جاسم/ عضواً ومشرفاً/جامعة بغداد/قسم الهندسة الميكانيكية “. بعد مناقشة اللجنة الطالب في محتويات الأطروحة, قررت اللجنة منح الطالب شهادة الدكتوراه في الهندسة الميكانيكية / موائع وحراريات.
مستخلص بحث الطالب كالآتي:
تم إجراء دراسة عملية وتحقيق نظري لنظام تحليه ماء ذي المقطر الشمسي. المقطر بإبعــــــاد (2cm x 3cm) وزاوية ميل 35.8º للسطح الزجاجي تم ربطه بمجمع شمسي ذي الخلايا المفرغة والعاكسات الحرارية. كذلك استخدم الأنبوب النحاسي الراجع لمرور الماء داخل الأنابيب المفرغة لامتصاص الحرارة وزيادة درجة حرارة الماء المالح. الجانب العملي أنجز في مدينة الموصل شمال العراق (خطوط الطول: 35.8º والعرض: 43.2º شرقاً) وللفترة من يناير 2017 ولغاية ابريل 2018 وتحت الظروف الجوية الخارجية.
تضمنت الدراسة تأثير إضافة المجمع الشمسي و تصريف المضخة لحالات 1 و2و3لتر/دقيقة, وتغيير أوساط انتقال الحرارة باستخدام الهواء والماء والزيت داخل الخلايا المفرغة. ولمستوى ماء 2سم و 3سم داخل حوض المقطر. كذلك شملت الدراسة تحليل نظري للمقطرين باستخدام القانونين الأول والثاني لديناميك الحرارة, لإيجاد المعلمات الرئيسة مثل الكفاءة والإنتاجية. في المقطر البسيط يستقر الماء المالح في الحوض ويمتص الحرارة مباشرة لكي يتبخر, أما في المقطر الفعال فأن الماء يضخ خلال الأنبوب النحاسي المار خلال الأنابيب المفرغة لامتصاص الطاقة الحرارية والعودة إلى المقطر. النتائج النظرية بينت إن أعلى كفاءة الطاقة للمقطرين البسيط والفعال كانت 32% و 53%, أما أعلى كفاءة طاقة متاحة للمقطرين فكانت 2.688% و 19.5% على التوالي. أقصى تدمير للطاقة فكان 60% في حوض المقطر الفعال. أما النتائج العملية التي تم الحصول عليها للمقطر الفعال مقارنة مع المقطر البسيط فقد بينت أن الإنتاجية تزداد بمقدار 37.6% عند استخدام الزيت وهو وسط انتقال حرارة وعند مستوى ماء 2سم, ويزداد بمقدار 53.6% عند مستوى ماء 3سم. لذا يعد الزيت الوسط الأمثل مقارنة بالهواء والماء. أعلى نسبة زيادة في الإنتاجية كانت 70.3% في حالة مستوى الماء 3سم وتصريف 3لتر/دقيقة والزيت وهو وسط ناقل للحرارة. تزداد الإنتاجية بمقدار 6.65% عند تغيير تصريف المضخة من 1 إلى 3 لتر/دقيقة لمستوى ماء 2سم. و2.35% عند مستوى 3سم. أعلى زيادة في الإنتاجية كانت 236.826% عند 3سم مستوى ماء وتصريف 3 لتر/دقيقة والزيت بصفته وسط ناقل. زيادة مستوى الماء من 2 إلى 3سم يقلل الإنتاجية بمقدار 2% للمقطر الفعال و 17.82% للمقطر البسيط. أعلى إنتاجية كانت 8.438 كغم/م2 في شهر يونيو2017 واقلها 4.216 كغم/م2 في شهر يناير. إنتاجية المقطر الفعال خلال شهر يونيو2017 للفترة من 6صباحاً وحتى 6 مساءاً كانت 9.910 و 9.675 و 6.427 كغم/م2 لكل من الزيت والماء والهواء على التوالي. كذلك بين التحليل الاقتصادي للمنظومة أن زمن استرداد الكلفة 151 يوم, كذلك تم ملحوظة أن أعلى انحراف بين النتائج النظرية والعملية كان 13%.
