International Science and Technology Journal
Published by
Under supervision of
Open Access Journal
ISSN: 2519-9854 (Online)
ISSN: 2519-9846 (Print)
A peer-reviewed and open access journal concerned with publishing researches and studies in the field of applied sciences and engineering
Using Concentrated Hybrid Photovoltaic System to produce fresh water
| Researcher(s): | - Dr. Muhsen Al.Hrari
- Dr. Ismail Albarki
- Dr. Khaled Nakoa
|
|---|
| Institution: | The Higher Institute of Industrial Technology - Alnjela–Libya
College of Electrical & Electronics Technology Benghazi-Libya
Al-Zintan University, AlZintan-Libya |
|---|
| Field: | الطاقات المتجددة |
|---|
| Published in: | 33rd volume - October 2023 |
|---|
الملخص
أجريت الدراسة خلال الفترة من يونيو إلى نوفمبر 2018، بهدف تقييم مدى جدوى تسخير الطاقة الشمسية لإنتاج المياه العذبة عبر ظروف بيئية ومدخلات متنوعة. طوال الإطار الزمني للتقييم، كانت هناك تغيرات في التدفق الجماعي، حيث تم تسجيل أعلى معدل عند 6 لتر/م²/ساعة في يونيو 2018، ثم انخفض هذا لاحقًا إلى 3 لتر/م²/ساعة بحلول سبتمبر 2018. تتوافق هذه التغيرات مع تغذية تركيز الماء 1%. تم تحديد معامل الغشاء الخاص بغشاء PTFE المستخدم بـ 0.0017 كجم/م²/باسكال/ساعة. بالإضافة إلى ذلك، بلغت كميات إنتاج المياه المسجلة لتركيزات مياه التغذية 1.3% و1.5% حوالي 5.5 لتر/م²/ساعة و5 لتر/م²/ساعة على التوالي. وقد لوحظ أن استهلاك الطاقة يتغير بين 2000 كيلو جول/كجم و9000 كيلو جول/كجم، ويتوقف ذلك على درجة حرارة الماء الداخل وتركيزه. ومن حيث الكفاءة، أظهرت الكفاءة الكهربائية للنظام متوسط 18%. وفي المقابل، أظهرت الكفاءة الحرارية زيادة، حيث بلغ توسطها حوالي 25%، مما ساهم في النهاية في تحقيق كفاءة إجمالية قدرها 71%. بينما تظهر النتائج إمكانات نظام CPV/T-DCMD المتكامل.
الكلمات المفتاحية: الألواح الشمسية المسطحة المركزة الكهروضوئية الحرارية، التقطير الغشائي، تحلية المياه، الطاقة الشمسية، تحلية المياه بالطاقة الشمسية.
Abstract
The study was conducted over the period of June to November 2018, aiming to assess the viability of harnessing solar energy for freshwater production across diverse environmental and input conditions. Throughout the assessment timeframe, there were fluctuations in the mass flux, with the highest rate recorded at 6 L/m²/hr in June 2018, and this subsequently decreased to 3 L/m²/hr by September 2018. These variations corresponded with a feed water concentration of 1%. The trans membrane coefficient specific to the utilized PTFE membrane was determined as 0.0017 kg/m²/Pa/hr. Additionally, the water output quantities recorded for feed water concentrations of 1.3% and 1.5% were approximately 5.5 L/m²/hr and 5 L/m²/hr, respectively. Energy consumption was observed to fluctuate between 2000 kJ/kg and 9000 kJ/kg, contingent upon the inlet feed water temperature and concentration. In terms of efficiency, the electrical efficiency of the system exhibited an average of 18%. In contrast, the thermal efficiency demonstrated an increase, averaging around 25%, ultimately contributing to an overall efficiency of 71%. While the results showcase the potential of the integrated CPV/T-DCMD system.
Keywords: Concentrated Flat Plate Solar Photovoltaic- thermal, Membrane Distillation, Water Desalination, Solar Energy, and Solar Desalination.