Ανάλυση συστημάτων ηλιακής αφαλάτωσης και εφαρμογή ηλιακού αποστακτήρα στην περιοχή της Αθήνας

Abstract

Η έλλειψη πόσιμου νερού οδηγεί στην συνεχώς διευρυνόμενη έρευνα νέων τεχνολογιών στα συστήματα αφαλάτωσης. Η εξάντληση των ορυκτών καυσίμων καθιστά αναγκαία την εκμετάλλευση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας με πρωταρχική την ηλιακή για τους σκοπούς της αφαλάτωσης, αφού αυτή είναι ανεξάντλητη και δωρεάν. Η παρούσα εργασία μελετά και αναλύει τις υπάρχουσες τεχνολογίες ηλιακής αφαλάτωσης. Η ηλιακή αφαλάτωση γίνεται άμεσα ή έμμεσα. Άμεση ηλιακή αφαλάτωση έχουμε όταν η συλλογή της θερμικής ενέργειας από τον ήλιο και η απόσταξη γίνονται στο ίδιο σύστημα. Τέτοια συστήματα είναι οι ηλιακοί αποστακτήρες οι οποίοι χωρίζονται σε παθητικούς και ενεργητικούς με τη διαφορά ότι στους ενεργητικούς υπάρχει μια επιπλέον συνεισφορά θερμικής ενέργειας από οποιαδήποτε πηγή (ηλιακός συλλέκτης, βιομηχανία κλπ.). Έμμεση ηλιακή αφαλάτωση ονομάζεται ο συνδυασμός των συμβατικών εγκαταστάσεων αφαλάτωσης με συστήματα συλλογής ηλιακής ενέργειας (ηλιακός συλλέκτης, ηλιακή λίμνη κλπ.). Τέλος η εργασία μελετά την εφαρμογή ηλιακού αποστακτήρα μικρής καθώς και μεγάλης λεκάνης στην περιοχή της Αθήνας. Γίνεται ο υπολογισμός της παροχής αποσταγμένου νερού καθώς και του βαθμού απόδοσης των αποστακτήρων.

The lack of drinking water leads to the ever-expanding research on new technologies in desalination systems. The depletion of fossil fuels necessitates the exploitation of renewable energy sources, primarily solar energy for the purpose of desalination, as this is inexhaustible and cost free. This paper examines and analyzes the existing solar desalination technologies. Solar desalination is done directly or indirectly. Direct solar desalination occurs when the collection of thermal energy from the sun and the distillation process exist in the same system. Such system is the solar still which is classified either as passive or active. In an active solar still there is an additional supply of thermal energy from any heat source (solar collector, industry etc.). Indirect solar desalination is the combination of conventional desalination plants with solar energy collection systems (solar collector, solar pond etc.). This study investigates the application of both small and large basin solar stills in the area of Athens, Greece. Finally, it presents the results of the production of distilled water and the efficiency of the solar still as these are calculated.