Дестилация чрез слънчева енергия

Увод

Много е важно водата да бъде чиста за  пиене. Често водните източници са с неприятен (леко солен) вкус (тоест съдържат разтворена сол) или съдържат вредна бактерия  и затова не могат да бъдат използвани за пиене. Също така има много крайбрежни региони, където морската вода е в изобилни количества, но не е годна за пиене. Питейната  вода също така  е необходима  за батерии и за приложения, където не се пие - във болници и в училища.

Дистилацията е един от многото процеси, които могат да бъдат използвани за пречистване на вода. Това изисква влагане на енергия-топлина, така че соларната радиация  е  идеален източник за  такава енергия. В този процес, се изпарява водата, така се разделя разтвореното вещество  от водната пара, която се кондензира като чиста  вода.

Слънчевата  дестилация на вода е соларна технология  с много дълга история. Инсталации са били построени преди около 2000 години –макар, че за да произвеждат сол, а не  питейна вода.

Документирани употреби на слънчева енергия, която се използва за производство на чиста вода  започват през 16 век. Ранен слънчев колектор с голям мащаб е построен още през 1872,  за да снабди с питейна вода минна общност в Чили. Масовото производство започва през втората световна война за първи път, когато са направени  надуваеми пластмасови дестилатори  за военно-въздушните сили на  американската армия.

Има и други подходи за  пречистване на вода  и обезсоляване, като например  обратна осмоза, чрез фотоволтаично зареждане, за което може да се произведе малко мащабно комерсиално оборудване. Този случай не  е разгледан тук.

Целта на това кратко техническо описание е да  осигури основна информация  и да насочи читателя към други по подробни източници.

Проектантски цели за ефективен слънчев дестилатор

За висока ефективност  слънчевият дестилатор трябва да поддържа:

• висока температура на входящата вода (недистилирана)
• голяма температурна разлика между  захранващата вода и кондензиращата повърхност
• Ниска пропускливост на пара
• Висока температура на водата може да се постигне ако:Голяма  чат от нахлуващата  слънчева светлина  се абсорбира от  водата като топлина. Затова са нужни системи  с ниско абсорбиращо остъкление  и добра повърхност, която да абсорбира слънчевата светлина.
• запазва се ниско нивото на загуба на топлина от стените и  пода.
• Водата е на тънък слой- така че няма много за затопляне
• Може да се постигне голяма температурна разлика ако:
• кондензиращата повърхност абсорбира малко или въобще не абсорбира слънчева светлина.
• Кондензираща вода разпръсва топлина, която  трябва да бъде веднага  отстранена от кондензиращата повърхност чрез например втори поток от вода или въздух, или чрез кондензиране през  нощта.

Дали един слънчев дистилатор ще отговори на нуждите ви?

Ако сте в регион с недостатъчно количество питейна вода и  достатъчно слънцегреене  може да спечелите от соларен дестилатор. Човешките същества се нуждаят от един или два литра вода на ден, за да живеят. Минималното изискване за един нормален живот в развиващите се страни (което включва за готвене, за чистене  и за пране  на дрехи)  е 20 литра на ден ( в индустриализираният свят обикновено се ползва  около 200- 400 литра вода). Едно минимално  изискване  за дестилирана вода е   5 литра  на човек на ден.

Въз основа на това изискване е необходимо да има 2 квадратни метра  дестилатор за всеки включен човек.

Ако имаме избор между леко замърсена подпочвена вода или  замърсена вода от повърхността, по принцип излиза по евтино, ако  се използва  бавен  филтър на пясък или друг уред за обработка. Ако няма свежа вода тогава главните алтернативи са обезсоляване, транспорт и събиране на дъждовна вода.

За разлика от други техники за обезсоляване, соларните  дестилатори  са финансово изгодни, там където  се изисква по-малко производителност.

Цената  на  дестилатор  е  почти пропорционална на капацитета, без значителни икономии на мащаба. За индивидуален  потребител за домакинството,  соларният дестилатор е икономически  атрактивен толкова, колкото е и за голямата общност или за  индустриалният потребител.

Добри примери

Израелски изследователи използват соларна енергия  за обезсоляване