دراسة تجريبية لتحسين إنتاجية المقطر الشمسي من خلال نظام هجين مدمج مع مركز شمسي (PTC) في منطقة ورقلة

Abstract

لقد تم استخدام الطاقة الشمسية منذ زمن طويل في تحلية المياه كمصدر نظيف ومتجدد وصديق للبيئة، وذلك في ظل الطلب المتزايد على المياه ونقص الموارد الطبيعية أو اختفائها. أصبح نقص مياه الشرب أحد أبرز القضايا المثيرة للقلق في عصرنا. تُعد تحلية المياه المالحة من الحلول التي يمكن أن تسهم في تحسين توفر مياه الشرب، لذا ركز العديد من الباحثين جهودهم على تحلية مياه البحر والمحيطات. يُعد التقطير الشمسي، أو تحلية المياه بالطاقة الشمسية، من أكثر التقنيات ملاءمة لهذا الغرض بفضل بساطته وتكلفته المنخفضة. يهدف هذا العمل بشكل رئيسي إلى التخفيف من مشكلة نقص المياه وتعزيز إنتاجية المياه العذبة، كما يسعى أيضًا إلى تحسين جهاز التقطير الشمسي من خلال دمج المجمع الشمسي الأسطواني القطع مكافئ (PTC)، مما يعزز إنتاجية المياه ويتيح المقارنة مع جهاز التقطير الشمسي التقليدي (الشاهد). تم إجراء العمل التجريبي في ظروف مناخية بمدينة ورقلة، حيث تم تنفيذ عدة اختبارات بين مايو وديسمبر 2024، بالإضافة إلى يناير 2025. أظهرت النتائج أن أعلى إنتاجية للمياه المقطرة تحققت في شهر مايو، وأن جهاز التقطير الشمسي المتكامل مع مجمع الحوض المكافئ (PTC) حقق تحسنًا في الإنتاجية بنسبة 32.12% مقارنة بالمقطر الشمسي التقليدي في شهر ديسمبر.

L'énergie solaire est utilisée depuis longtemps dans le dessalement de l'eau comme source d'énergie propre, renouvelable et respectueuse de l'environnement, en raison de la demande croissante en eau et de la pénurie ou de la disparition des ressources naturelles. Le manque d'eau potable est devenu l'une des préoccupations majeures de notre époque. Le dessalement des eaux salées est l'une des solutions qui peuvent contribuer à améliorer la disponibilité de l'eau potable. Ainsi, de nombreux chercheurs ont concentré leurs efforts sur le dessalement de l'eau de mer et des océans. La distillation solaire ou le dessalement de l'eau est l'une des techniques les plus adaptées à cet objectif, grâce à sa simplicité et à son faible coût. Ce travail vise principalement à atténuer ce problème et à améliorer la productivité de l'eau douce, tout en cherchant également à améliorer l'appareil de distillation solaire en intégrant le collecteur solaire cylindrique à concentration (PTC), ce qui améliore la productivité de l'eau et permet de le comparer à l'appareil de distillation solaire traditionnel (témoin). Le travail expérimental a été réalisé dans des conditions climatiques à Ouargla, avec plusieurs tests effectués entre mai et décembre 2024 et janvier 2025. Les résultats ont montré que la plus haute productivité de l'eau distillée a été obtenue en mai, et que le distillateur solaire intégré avec le collecteur à concentration (PTC) a présenté une amélioration de la productivité de 32.12% par rapport au distillateur solaire traditionnel en décembre

Solar energy has long been used in water desalination as a clean, renewable, and environmentally friendly energy source, due to the increasing demand for water and the scarcity or depletion of natural resources. The lack of potable water has become one of the major concerns of our time. Desalination of saline water is one of the solutions that can help improve the availability of drinking water. Consequently, many researchers have focused their efforts on the desalination of seawater and ocean water. Solar distillation, or water desalination, is one of the most suitable techniques for this purpose due to its simplicity and low cost. This study primarily aims to address this issue and enhance the productivity of fresh water, while also seeking to improve the solar distillation device by integrating a cylindrical parabolic solar collector (PTC), which increases water productivity and allows comparison with a conventional solar distiller (control). The experimental work was carried out under the climatic conditions of Ouargla, with several tests conducted between May and December 2024, and in January 2025. The results showed that the highest distilled water productivity was obtained in May, and that the solar distiller integrated with the PTC exhibited a 32.12% increase in productivity compared to the conventional solar distiller in December