تمت مناقشة رسالة الماجستير الموسومة ” تخمين لمفاهيم مختلفة لتصميم مقطرات الماء الشمسية ” المقدمة من قبل الطالبة ” أريج حمزة هلال “ في قسم الهندسة الميكانيكية/ كلية الهندسة / جامعة بغداد في يوم السبت المصادف 14/12/2019 وقد اشرف على اعداد الرسالة ” أ.د كريمة اسماعيل عموري” وتألفت لجنة المناقشة من:
- أ.د. ياسين خضير سلمان / كلية الهندسة / جامعة بغداد (قسم هندسة الطاقة)
- أ.م.د قصي جهاد عبدالغفور / الجامعة التكنولوجية (قسم الهندسة الميكانيكية)
- م.د ساجدة لفتة غشيم / كلية الهندسة / جامعة بغداد (قسم هندسة الميكانيكية)
بعد مناقش اللجنة الطالبة في محتويات الرسالة, قررت اللجنة منح الطالبة شهادة الماجستير.
مستخلص بحث الطالبة كالاتي:
يتمثل هذا العمل في تصميم واختبار وتحليل تصاميم مختلفة لمقطرات شمسية نوع احادي الميل لتحديد أدائها في ظل ظروف مناخ مدينة بغداد (خط الطول 44,45 درجة شرقًا وخط العرض 33,3 درجة شمالا). في هذه الدراسة تم تناول المقطر الشمسي التقليدي والمقطر المدرج والمقطر ذو الصفيحة الممتصة العائمة بمساحة (1م2), (0,96م2), (0,88 م2) على التوالي.
تم اجراء الاختبارات الخارجية من شباط إلى حزيران 2019 لدراسة تأثير مستويات المياه المختلفة (100,90,70,50,30) ملم ومعدلات تدفق المياه (10,9,7,5,3) لتر/ م2 على أداء وإنتاجية المقطرات الشمسية التقليدية والمتدرجة على التوالي. تم دراسة تأثير تركيز الإشعاع الشمسي الساقط على هذه المقطرات بواسطة ست عدسات (عدسات فرينل) بأبعاد (0,5 م 0,5 م) وسمكها (0,3 ملم). وأجريت اختبارات مختلفة على المقطر الشمسي ذو الصفيحة الممتصة العائمة لعرض أدائه تحت تأثير: مستوى الماء ، طول الجزء البارز من الفتيل القطني ، ارتفاع المسافة بين الصفيحة المثقبة وسطح الماء ، وعدم ملئ عدد من فتحات الصفيحة الممتصة المثقبة بالفتائل. يتم وضع برنامج للتحليل النظري لهذه المقطرات الشمسية على أساس القانون الأول للديناميكا الحرارية ، لتقييم كفاءتها وإنتاجيتها.
أظهرت النتائج التجريبية زيادة في الإنتاجية والكفاءة مع انخفاض في مستوى المياه ومعدل تدفق المياه في وحدة التقطير التقليدية والتدريجية على التوالي. كما ان استخدام عدسات فرينل يزيد من كفاءتها وإنتاجيتها. حيث تزداد كفاءة المقطر التقليدي في الشتاء(26 شباط) من (41٪ إلى 48٪), بينما زادت في الصيف (16 أيار) من (50٪ إلى 57٪). زادت الإنتاجية من (0,8 إلى 1,5) لتر/ م2 في فصل الشتاء (24 شباط) ، وفي الصيف (21 أيار) من (3 إلى 3,8) لتر/ م2. زادت كفاءة جهاز التقطير المتدرج من (55٪ إلى 65٪) في الشتاء ، ومن (68٪ إلى 75٪) في الصيف. بينما زادت إنتاجيتها من (1,8 إلى 2,8) لتر/ م2 في فصل الشتاء ومن (4 إلى 5,4) لتر/ م2 في الصيف. يتبين مما تقدم اعلاه ان وحدة التقطير المتدرجة هي اكثر كفاءة من وحدة التقطير التقليدية. تزداد كفاءة وإنتاجية المقطر الشمسي ذو الصفيحة الممتصة العائمة مع نقصان طول الجزء البارز من الفتائل. تتراوح إنتاجيتها بين (3 ، 2,4 ، 1) لتر/ م2، وكفاءتها بين (58 ٪ ، 54 ٪ ، 52 ٪) لأطوال الجزء البارز من الفتيل (5، 10، 20 ملم) على التوالي. في حالة ملامسة الصفيحة الممتصة المثقبة لسطح الماء ، تزيد الإنتاجية من (3 إلى 3,5) لتر/ م2، وتزداد الكفاءة من (58,16٪ إلى 59,8٪(. تم التوصل إلى اتفاق كبير بين النتائج التجريبية والنظرية وبين النتائج الحالية والبيانات المبلغ عنها مسبقًا. تم التوصل إلى اتفاق كبير بين النتائج التجريبية والنظرية وبين النتائج الحالية والبيانات المبلغ عنها مسبقًا. معدل الاتفاق بين النتائج التجريبية والنظرية لوحدة التقطير التقليدية هي تقريباً (87,5 ٪ و 90 ٪) مع وبدون استخدام العدسات فرينل ، على التوالي. بالنسبة لوحدة التقطير المتدرجة تقريباً (90 ٪ و 90,2 ٪) مع وبدون عدسات فرينل ، على التوالي. بالنسبة إلى جهاز التقطير الشمسي العائم، فهي تقريباً (89,7 ٪(.
