آب شیرین کن خورشیدی

با گسترش پیوستۀ علم و فناوری بشر، استفاده از انرژی های گوناگون برای به دست آوردن منابع مورد استفادۀ انسان در حال گسترش است. به سبب افزایش جمعیت جهان، منابع بیشتری نیز برای توسعه و رشد مورد نیاز خواهد بود که با استفاده از روش ها و تکنیک های فناورانه در دسترس قرار می گیرند.

از جمله مهم ترین منابع مورد استفاده انسان، آب شیرین است که مراکز ذخیره آن امروزه با خطر خشک شدگی مواجه شده اند. دستگاه های آب شیرین کن خورشیدی یکی از بهترین راهکار های به دست آوردن آب شیرین هستند که می توانند نیاز روز افزون انسان ها به این منبع مهم را برطرف کنند. اگر می خواهید که اطلاعات بیشتری درباره آب شیرین کن های خورشیدی و انواع آن به دست آورید، در ادامه مطلب همراه ما باشید.

آب شیرین کن خورشیدی چیست؟

همانطور که از نام آن پیدا است، آب شیرین کن خورشیدی نوعی دستگاه است که می تواند آب شور و پر از املاح یونی را با استفاده از انرژی خورشید، به آب شیرین و آشامیدنی تبدیل کند. انواع گوناگونی از این دستگاه ها در جهان وجود دارند و به دلایل متفاوت و خاصی مورد استفاده قرار می گیرند.

آب شیرین کن های خورشیدی به تازگی رواج یافته است و استفاده از آن ها روز به روز در سراسر جهان در حال گسترش است. انواع گوناگونی از این دستگاه ها وجود دارد که با توجه به کاربرد و محل استفاده، متفاوت هستند. به طور کلی، استفاده از آب شیرین کن های خورشیدی نسبت به سایر دستگاه ها، دارای مزایای منحصر به فردی است.

اما استفاده از این دستگاه در امور کشاورزی بسیار رونق پیدا کرده است آنچنان که اغلب کشاورزان به دنبال نصب این دستگاه خورشیدی در کشاورزی هستند . چرا که در محیط های کشاورزی دسترسی به برق تقریبا نیست و انرژی خورشیدی بهترین راهکار برای کشاورزان می باشد .

قیمت دستگاه آب شیرین کن خورشیدی کشاورزی به عوامل گوناگونی بستگی دارد ابتدا توصیه میکنیم این مطلب را به صورت کامل مطالعه کنید سپس در پی استعلام قیمت از طریق تماس تلفنی با گروه صنعتی ناب زیست باشید .

پیشنهاد میکنیم از این صفحه بازدید کنید : آب شیرین کن صنعتی

اهمیت استفاده از آب شیرین کن خورشیدی

برای تبدیل آب شور به آب شیرین، انرژی به نسبت زیادی مورد نیاز است که می توان این انرژی را از طریق منابع گوناگونی تامین کرد. سوخت های فسیلی و سایر منابع تجدید ناپذیر، از جمله مواردی هستند که می توان با استفاده از آن ها انرژی مورد نیاز برای شیرین کردن آب های شور را تامین کرد.

استفاده از سوخت های فسیلی در طول زمان سبب آلودگی هر چه بیشتر محیط زیست و افزایش گاز های گلخانه ای در کرۀ زمین خواهد شد. از این رو، استفاده از منابع تجدید پذیر و پاک برای دستیابی به انرژی، از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. انرژی خورشیدی ، یکی از مهم ترین منابع انرژی پاک است که در دسترس بشر قرار دارد و می توان با استفاده از آن، انرژی بسیاری از فرآیند های صنعتی را تامین کرد. آب شیرین کن های خورشیدی، با استفاده از انرژی خورشید آب شور را به آب شیرین تبدیل می کنند و از این رو، سبب آلودگی هر چه بیشتر کرۀ زمین نخواهند شد. آب شیرین کن های خورشیدی، همچنین می توانند در منابع دیگر انسان صرفه جویی کنند.

انواع آب شیرین کن خورشیدی

لازم به ذکر است که دستگاه های آب شیرین کن خورشیدی انواع گوناگونی دارند که هر کدام از آن ها، بسته به شرایط و محل قرارگیری با یکدیگر تفاوت هایی دارند. ویژگی مشترک بین تمام دستگاه های آب شیرین کن خورشیدی، این است که تنها با استفاده از انرژی تابشی خورشید شروع به کار می کنند و نیازی نیست که برای فعال کردن آن ها، از منابع انرژی دیگر استفاده کرد.

برخی از دستگاه های آب شیرین کن خورشیدی، سیستم ساده ای دارند و طراحی آن ها پیچیده نیست. این در حالی است که نمونه های جدید تر آب شیرین کن های خورشیدی، پیچیده تر هستند و در طراحی آن ها، موارد محیطی بیشتری در نظر گرفته شده است. در ادامه، به معرفی برخی از پرکاربرد ترین دستگاه های آب شیرین کن خورشیدی خواهیم پرداخت.

آب شیرین کن خورشیدی تک مرحله ای

از جمله ساده ترین و کاربردی ترین دستگاه های آب شیرین کن خورشیدی، آب شیرین کن های تک مرحله ای هستند. این دسته از آب شیرین کن ها، ساختار ساده ای دارند و به راحتی در هر مکانی که نور خورشید به صورت مرتب به آن می تابد، مورد استفاده قرار می گیرند. همانطور که از نام این دستگاه پیدا است، فرآیند تبدیل آب شور به آب شیرین، تنها در یک مرحله انجام می شود. انرژی تابشی نور خورشید در آب شیرین کن تک مرحله ای، به صورت مستقیم سبب تبخیر آب و تقطیر آن به صورت خاصل خواهد شد.

سیستم دستگاه آب شیرین کن خورشیدی تک مرحله ای، از بخش های ساده ای تشکیل شده است که شامل حوضچه آب شور، حوضچه های آب شیرین و سقف شیب دار است. در ابتدا، آب روش وارد حوضچه آب شور این دستگاه می شود که در مرکز آن قرار گرفته است. سقف شیب دار معمولا از جنس شیشه شفاف است که نور بر روی آن می تابد. این سقف، بر روی حوضچه آب شور قرار دارد و با تابش نور خورشید به آن، آب تبخیر می شود. آب بخار شده، فاقد یون هایی است که سبب شور بودن آب می شوند و به سمت بالا و سقف شیشه ای حرکت می کند. با برخورد بخار آب به سقف شیشه ای، پدیده تقطیر رخ می دهد و به علت شیب دار بودن سقف، قطرات آب به سمت حوضچه های آب شیرین لیز می خورند و در آن جا ذخیره می شوند.

پیشنهاد به شما : برج خنک کننده

آب شیرین کن خورشیدید چند مرحله ای

دستگاه آب شیرین کن چند مرحله همانند آب شیرین کن تک مرحله ای، با استفاده از تابش مستقیم خورشید سبب تبخیر آب و جدا شدن آن از املاح یونی همانند نمک می شود. آب شیرین کن چند مرحله ای، دارای چندین سقف است که به صورت موازی در کنار یکدیگر قرار گرفته اند و معمولا از جنس شفاف هستند. بین این سقف ها، آب شور قرار می گیرد و با عبور نور از تمام این سقف ها، آب تبخیر، تقطیر و به دلیل زاویه دار بودن سقف، به سمت حوضچه های آب شیرین حرکت می کند. علت نامگذاری این دستگاه آب شیرین کن با عنوان چند مرحله ای، این است که در چندین فاز متفاوت آب شور را به آب شیرین تبدیل می کند و به صورت طبقاتی ساخته شده است.

آب شیرین کن خورشیدی غشایی

از جمله کاربردی ترین روش هایی که برای جداسازی یون های آب شور و تبدیل آب شور به آب شیرین به کار گرفته می شود، استفاده از غشای مخصوص است. غشا، نوعی فیلتر بسیار ریز است که می تواند ذرات یونی بسیار ریز از جمله نمک را در خود به دام بیندازد و در سمت دیگر، آب آشامیدنی و شیرین را از خود عبور دهد. دسته ای از آب شیرین کن ها که با استفاده از غشای نیمه تراوا کار می کنند، انرژی خود را به وسیله تابش خورشید به دست می آورند؛ از این رو به عنوان آب شیرین کن های خورشیدی نیز شناخته می شوند و استفاده از آن ها به شکل روز افزون در حال افزایش است.

در دستگاه های آب شیرین کن خورشیدی، همواره تابش خورشید به صورت مستقیم به فرآیند تصفیه آب و جداسازی ذرات موجود در آن از جمله نمک کمک نمی کند، بلکه خورشید تنها به عنوان عاملی برای ایجاد انرژی جابجایی فعال آب شور شناخته می شود. برای عبور کردن آب از غشای نیمه تراوا و جداسازی نمک و سایر ذرات حل شده در آن، به انرژی نیاز است. به فرآیند عبور آب از غشا، اسمز معکوس گفته می شود. خورشید با تابش بر روی سلول های مخصوص خورشیدی، سبب ایجاد انرژی الکتریکی خواهد شد و این انرژی الکتریکی، نیروی پمپ فشار قوی آب شور را فراهم می کند. پمپ فشار قوی، ذرات موجود در آب شور را به سمت غشا یا همان فیلتر هدایت می کند و در سوی دیگر، تنها آب خالص از فیلتر عبور خواهد کرد.

آب شیرین کن خورشیدی ام اس اف

یکی از بهترین دستگاه های آب شیرین کن که با استفاده از انرژی خورشیدی فعالیت می کند و برای تبدیل آب شور به آب شیرین به انرژی های ورودی دیگری نیاز ندارد، دستگاه آب شیرین کن ام اس اف است. این دستگاه، انرژی خود را از طریق پرتوهای خورشید به دست می آورد و به هیچگونه سوخت از جمله سوخت های فسیلی برای فعالیت نیاز ندارد. این دستگاه، به صورت مستقیم از انرژی تابشی خورشید برای شیرین کردن آب استفاده نمی کند، بلکه انرژی مورد نیاز برای فعالیت خود را با استفاده از انرژی گرمایی حاصل از پرتو های خورشید به دست می آورد.

سیستم تبدیل آب شور به آب شیرین در دستگاه آب شیرین کن ام اس اف، شباهت بسیار زیادی به روش شیرین کردن آب در دستگاه آب شیرین کن خورشیدی تک مرحله ای دارد. در این دستگاه، محفظه هایی از آب شور قرار دارند که با استفاده از حرارت دادن، آب موجود در آن ها تبخیر می شود و بخار آب با استفاده از یک موتور مکنده قوی، از محفظه خارج می شود. انرژی گرمایی مورد نیاز برای تبخیر آب، با استفاده از تابش هدایت شده و متمرکز پرتوهای خورشید بر روی لوله های آب ایجاد می شود. پرتو های متمرکز شده سبب گرم شدن آب و در نهایت بخار شدن آن خواهند شد.

آب شیرین کن خورشیدی قابل حمل

نوع خاصی از دستگاه های آب شیرین کن خورشیدی، آب شیرین کن های قابل حمل هستند که بسیار کوچک و ارزان قیمت هستند. این دستگاه، برای افرادی ساخته شده است که در مناطق خاصی طبیعت گردی می کنند و به آب آشامیدنی و شیرین دسترسی ندارند. این دستگاه، مانند آب شیرین کن خورشیدی تک مرحله ای طراحی شده است، اما ابعاد آن باعث می شوند که بتوان آن را به هر مکانی حمل کرد. این دستگاه کوچک و ارزان دارای یک سرپوش شیشه ای است که پرتو های خورشید از آن عبور می کنند و آب شور موجود در داخل محفظه آن را گرم می کنند. سپس آب بخار شده به سرپوش می رسد و پدیده تقطیر اتفاق می افتد. آب جمع شده، آب شیرین و قابل آشامیدن است.

از این صفحه هم بازدید کنید : فیلتر شنی

مزایای استفاده از آب شیرین کن خورشیدی

همانطور که کمی قبل تر به آن اشاره شد، منابع آب شیرین بر روی کره زمین به علت افزایش جمعیت و مصرف بی رویه، روز به روز در حال کاهش هستند و این کاهش منابع، سبب ایجاد بحران در آینده ای نه چندان دور خواهد شد. با وجود این که بیشتر سطح کره زمین را آب پوشانده است، اما تنها بخش کوچکی از این آب آشامیدنی است و برای انسان قابل استفاده است. از این رو، استفاده از این دستگاه ها، می تواند سبب ایجاد منبع دیگری برای به دست آوردن آب شیرین باشد. دستگاه های آب شیرین کن خورشیدی به این فرآیند کمک شایانی می کنند. در ادامه، برخی از مهم ترین مزایای استفاده از دستگاه های آب شیرین کن خورشیدی را ذکر خواهیم کرد.

عدم نیاز به اپراتور

بسیاری از دستگاه های آب شیرین کن، نیازمند حضور اپراتور یا افراد متخصصی هستند که بر روی فرآیند شیرین کردن آب نظارت داشته باشند و حتی بخشی از روند شیرین کردن آب شور، به اعمال این متخصصان بستگی دارد. دستگاه های آب شیرین کن خورشیدی، معمولا نیازی به اپراتور ندارند و تمام مراحل شیرین کردن آب، به صورت خودکار انجام می شود. تنها در برخی شرایط که دستگاه به تعمیر نیاز دارد، وجود فرد متخصص لازم است. در غیر این صورت، برای شیرین کردن آب با استفاده از آب شیرین کن های خورشیدی، نظارت مستقیمی توسط افراد متخصص لازم نخواهد بود.

محدودیت مکانی بسیار پایین

دستگاه های آب شیرین کن که بر پایه انرژی هایی نظیر انرژی الکتریکی کار می کنند، معمولا دارای محدودیت های مکانی فراوانی هستند؛ زیرا شبکه برق در تمامی نقاط جغرافیایی در دسترس نیست. دستگاه های آب شیرین کن خورشیدی، انرژی خود را از طریق تابش خورشید به دست می آورند و نیازی به دسترسی برق یا حتی گاز ندارند. از این رو، محدودیت مکانی آن ها بسیار پایین است و می توان از آن ها در بسیاری از نقاط جغرافیایی و مکان های دور از دسترس استفاده کرد. البته لازم به ذکر است که استفاده از آب شیرین کن خورشیدی در مکان هایی که بیشتر زمان سال ابری هستند، چالش های بسیاری را به همراه دارد.

معایب استفاده از آب شیرین کن خورشیدی

همانطور که کمی قبل تر به آن اشاره شد، استفاده از دستگاه های آب شیرین کن خورشیدی، مزایای بسیاری را به همراه دارد، اما لازم به ذکر است که استفاده از این دستگاه ها، می تواند در برخی از موارد معایبی نیز داشته باشد. هر دستگاهی به همراه مزایای گوناگون، معایب خاص خود را نیز دارد. به عنوان مثال، استفاده از دستگاه های اب شیرین کن خورشیدی معمولا هزینه بیشتری نسبت به بیشتر روش های شیرین کردن آب شور دارد.

از این رو، ممکن است که استفاده از این دستگاه ها در برخی شرایط، گزینه درست و مناسبی نباشد. هزینه های نگهداری، تعمیرات، سیستم توزیع آب، سیستم های متمرکز ساختن پرتو های خورشید و… از جمله هزینه هایی هستند که در هنگام نصب و استفاده از دستگاه های آب شیرین کن خورشیدی، باید در نظر گرفته شوند.

محصول پیشنهادی : سپتیک تانک

یکی از مهم ترین معایب دستگاه های آب شیرین کن خورشیدی که سبب می شود در شرایطی خاص، به هیچ عنوان نتوان از آن ها استفاده کرد، این است که این دستگاه ها در مناطق ابری قابل استفاده نیستند. خورشید، تنها منبع انرژی آب شیرین کن های خورشیدی است و با توجه به اینکه آب و هوای نامساعد و ابری سبب کاهش چشمگیر برخورد پرتو های پر انرژی خورشید با دستگاه می شود، استفاده از آب شیرین کن های خورشیدی غیر ممکن خواهد شد. به عنوان مثال، مناطق شمالی ایران از جمله مکان هایی هستند که در بیشتر روز های سال، ابری هستند و استفاده از دستگاه های آب شیرین کن خورشیدی در آن ها، گزینه مناسبی نیست.

مکان های مناسب برای آب شیرین کن خورشیدی

دستگاه های آب شیرین کن خورشیدی، در بسیاری از مناطق جهان مورد استفاده قرار می گیرند و برای استفاده از آن ها، نیازی به انرژی الکتریکی و یا سوخت هایی مانند نفت و گاز نیست. از این رو، زیرساخت های خاصی برای استفاده از آب شیرین کن های خورشیدی نیاز نیست. بسیاری از مناطق خشک که در کنار دریاچه ها و یا حتی دریاها و اقیانوس ها قرار دارند، مکان های مناسبی برای استفاده از دستگاه آب شیرین کن خورشیدی هستند، زیرا منابع آب شیرین در این مکان ها بسیار محدود هستند. بسیاری از کشور های ثروتمند در منطقه خاورمیانه، برای به دست آوردن آب شیرین از آب دریاها و اقیانوس ها، از دستگاه های آب شیرین کن خورشیدی استفاده می کنند. به طور کلی، مناطقی که بیشتر روز های آن آفتابی هستند، مناطق مناسبی برای استفاده از آب شیرین کن خورشیدی هستند.

در ابتدای این مقاله هم گفتیم کشاورزی یکی از اصلی ترین محیط های قابل استفاده این دستگاه می باشد . چرا که از کمبود و یا اصلا از وجود برق محروم هستند و در پی روش جایگزین می باشند که بهترین پیشنهاد استفاده از اب شیرین کن خورشیدی کشاورزی می باشد .

آب شیرین کن خورشیدی، دستگاهی است که به بشر کمک می کند وابستگی خود به سوخت های فسیلی و منابع تجدید ناپذیر انرژی را رفته رفته کاهش دهد و در حفظ این منابع برای نسل های آینده بکوشد. بسیاری از مناطق و اقلیم ها در سطح جهان از کم آبی رنج می برند. استفاده از آب شیرین کن های خورشیدی، سبب می شود که مشکلات مربوط به کمبود آب شیرین در این مناطق تا حدودی برطرف شود و شرایط به شکلی بهتر کنترل شود. با افزایش استفاده از دستگاه های آب شیرین کن خورشیدی، منابع آب شیرین احیا می شوند و استفاده از انرژی پاک به تدریج جایگزین استفاده از منابع تجدید ناپذیر خواهد شد.