آب شیرین کن

آب شیرین کن‌ های خورشیدی به دسته های مختلفی تقسیم بندی می شوند که می توان به انواع یک مرحله ای و چند مرحله ای اشاره کرد. آب شیرین کن یک مرحله ای به این معنی است که سیستم تصفیه آب در یک مرحله تهیه و تولید می شود.
آب شیرین کن های یک مرحله ای به دو دسته فعال و غیرفعال دسته بندی می شوند.

آب شیرین کن خورشیدی غیرفعال:
آب شیرین کن های غیرفعال به دو دسته حوضچه ای و شیب دار تقسیم بندی می شوند. آب شیرین کن فعال در واقع همان دستگاه تصفیه آب غیرفعال است که با تجهیزات بیرونی مثل صفحه جاذب و یا پمپ سیرکولاسیون ترکیب شده است.

آب شیرین کن خورشیدی حوضچه ای تک مرحله ای:
در این دسته از آب شیرین کن ها انرژی تابشی خورشید از پوشش شیشه ای و شفاف می گذرد و به صورت انرژی حرارتی جذب سطح سیاه حوضچه که در تماس با آب شور می باشد می شود. آب گرم شروع به تبخیر می کند و بخار ایجاد شده در سطح پوشش شیشه ای چگالیده می شود و سپس در جهت شیب سطح به طرف یک ناودان و سپس به درون یک تانک ذخیره کننده آب خالص هدایت می شود. این نوع دستگاه آب شیرین کن خورشیدی روی سطح یک زمین رو باز نصب می شود.

از جمله معایب این دستگاه افقی بودن سطح آب داخل حوضچه می باشد که با اشعه های خورشید برخورد کمتری دارد و همچنین ظرفیت زیاد آب شور داخل حوضچه میزان افزایش دما و در نتیجه میزان تولید آب شیرین را محدود می کند.

آب شیرین کن خورشیدی چند مرحله ای:
این دستگاه شامل صفحات موازی فاصله دار و مایلی می باشد که فضای بین هر دو صفحه یک مرحله عمل تقطیر را انجام می دهد. در آب شیرین کن خورشیدی چند مرحله ای هر صفحه نقش تبخیر کننده برای یک مرحله و تقطیر کننده برای مرحله بعدی را بازی می کند. چگونگی عملکرد این دستگاه به این گونه است که اشعه خورشید از شیشه می گذرد و در صفحه جاذب تولید گرما می کند و صفحه بعدی در اثر عبور جریان آب شور سرد می شود.

هنگام عبور آب شور از سطح زیرین صفحه جاذب آب تبخیر شده و روی سطح بالایی صفحه دیگر تقطیر می شود. در این عملیات گرمای دفع شده در اثر تقطیر نقش پیش گرمکن برای مرحله بعدی را ایفا می کند. به این ترتیب آب های تقطیر شده از طریق چند صفحه و آب شور تبخیر نشده به وسیله چند سطح دیگر جریان یافته و از جریان خارج می شوند.

آب شیرین کن خورشیدی با بازتابنده:
استفاده از سطوح بازتابنده نیازمند استفاده از آیینه هایی است که در سطح عمودی عقبی به دستگاه های کوچک محدود می شود. با وجود این که استفاده از این نوع آیینه ها به طور محسوسی میزان تولید را افزایش می دهد ولی این آیینه ها گران قیمت بوده و چندان مقاوم نیستند.

آب شیرین کن خورشیدی پلکانی:
در آب شیرین کن پلکانی به علت فاصله کم شیشه و پلکان فضای خالی سریع تر اشباع می شود و بنابراین راندمان این نوع آب شیرین کن برای تولید آب شیرین نسبت به سایر آب شیرین کن ها بالاتر است. از دیگر مزایای این نوع سیستم تصفیه آب قابل تنظیم بودن زاویه آن نسبت به نور خورشید می باشد. و می توان آن را در هر عرض جغرافیایی طوری تنظیم کرد که نسبت به نور خورشید بیشترین دریافت را داشته باشد. همچنین این دستگاه قابلیت تولید آب شیرین و آب گرم را به طور همزمان دارا می باشد. از معایب این نوع از آب شیرین کن ها پیچیدگی مدل سازی و گرانی ساخت آن ها می باشد.

آب شیرین کن خورشیدی دود کشی:
آب شیرین کن خورشیدی دودکشی شبیه آب شیرین کن حوضچه ای می باشد که آب شور روی صفحه سیاه رنگ در اثر تابش خورشید تبخیر می شود. بخار حاصل از طریق جا به جایی طبیعی یا اجباری وارد دودکش شده و آن جا در اثر برخورد با یک مبادله کن گرمایی که از درون لوله های آن آب شور سرد جریان دارد تقطیر می شود. در اثر فرآیند تقطیر و دفع گرما آب شور ورودی به دستگاه پیش گرم شده و آب شیرین تهیه شده در بخش پایین دودکش جمع و مورد استفاده قرار می گیرد.

آب شیرین کن خورشیدی لوله ای هم مرکز:
این دستگاه از دو لوله هم محور تشکیل می شود که لوله ی بزرگ تر آن از جنس پلاستیک شفاف است و لوله ی کوچک تر آن که درون لوله ی بزرگ تر قرار گرفته از فلز سیاه رنگی ساخته شده و به عنوان صفحه جاذب کار می کند.
آب شور به کمک لوله ای که دور لوله کوچک تر پیچیده شده به درون دستگاه جریان می یابد و از طریق سوراخ هایی که روی لوله ایجاد شده به بیرون ریخته می شود. عملکرد این نوع آب شیرین کن به این صورت می باشد که هوا به داخل فضای حلقوی بین دو لوله فرستاده می شود و تابش خورشید به وسیله سطح بیرونی و سیاه رنگ لوله کوچک جذب می شود و موجب افزایش رطوبت هوا به دلیل تبخیر آب شور می گردد و هوای مرطوب وارد بخش درونی لوله کوچک تر می شود و رطوبت هوا بر روی سطح درونی لوله کوچک تقطیر و جمع آوری می گردد.

آب شیرین کن‌‌ های خورشیدی فعال
آب شیرین کن های خورشیدی نوع فعال آب شیرین کن هایی هستند که در آن تبخیر به صورت مستقیم بر روی صفحه جاذب انجام نمی شود بلکه از صفحه جاذب به طور غیر مستقیم یا در ترکیب با سایر آب شیرین کن ها استفاده می شود. حرارت به صورت مستقیم و با کمک یک جاذب به آب شیرین کن انتقال می یابد و این امر موجب افزایش میزان تبخیر می شود.