دراسة رفع كفاءة جهاز إنتاج الماء المقطر باستخدام نظام التتبع الشمسي وقطع بيلتر

Abstract

تم خلال هذه الدراسة التوصل إلى حل نموذجي وتطبيقي لرفع كفاءة أجهزة إنتاج الماء المقطر وتحسين مردوديتها اليومية، حيث أُجريت هذه الدراسة التطبيقية في مخبر الإشعاع والبلازما و فيزياء السطوح بجامعة قاصدي مرباح بمدينة ورقلة. تمحور العمل حول إجراء دراسة تجريبية مقارنة على جهاز مخبري لإنتاج الماء المقطر من نوع (LAUDA). ولرفع كفاءة التكثيف وتقليص زمن الإنتاج، تم تعديل النظام وتدعيمه بقطع بيلتر (PELTIER) الكهروحرارية المدعمة بنظام تتبع شمسي مخصص لتوجيه وتحسين آلية التبريد والتبادل الحراري السريع. ومن خلال المقارنة الدقيقة لأداء الجهاز قبل التعديل وبعده، أظهرت النتائج التجريبية تحسناً ملحوظاً؛ إذ ارتفع معدل إنتاج الماء المقطر من 0.89 مل/ثانية في الحالة العادية (قبل إضافة النظام) إلى 1.60 مل/ثانية (بعد إضافة نظام التبريد والتحسين)، مسجلاً بذلك زيادة في معدل الإنتاج بلغت 80%، بالإضافة إلى انخفاض في الزمن المستغرق للإنتاج بنسبة 44%. وتُثبت هذه النتائج الفعالية الكبيرة لدمج نظام التتبع الشمسي وقطع بيلتر كحل تقني دقيق لتطوير أجهزة إنتاج الماء المقطر وتحلية المياه وبلوغ التوازن الحراري المطلوب

In this study, a model and practical solution was developed to enhance the efficiency of distilled water production devices and improve their daily yield. This applied research was conducted at the Radiation, Plasma, and Surface Physics Laboratory at Kasdi Merbah University in Ouargla. The work focused on conducting a comparative experimental study on a LAUDA laboratory water distiller. To increase condensation efficiency and reduce production time, the system was modified and integrated with thermoelectric Peltier modules, supported by a dedicated solar tracking system designed to direct and optimize the cooling mechanism and rapid heat exchange. Through a precise comparison of the device's performance before and after modification, the experimental results showed a significant improvement. The rate of distilled water production rose from 0.89 mL/s in the standard state (before integration) to 1.60 mL/s (after adding the cooling and optimization system), marking an 80% increase in the production rate, alongside a 44% reduction in the time required for production. These results demonstrate the high efficacy of integrating a solar tracking system with Peltier modules as a precise technical solution for developing water distillation and desalination devices and achieving the required thermal balance.