研究目的
研究菲涅尔透镜对双坡单盆太阳能蒸馏器性能的影响,该蒸馏器用于将污染的工业废水转化为饮用水。
研究成果
使用菲涅尔透镜显著提升了双斜面单盆太阳能蒸馏器的性能,能更快地将高碱性工业废水(pH值14)转化为可饮用水(pH值约7)。未使用透镜时需4天达到目标pH值,而使用后仅需3天,证明了太阳蒸馏效率的提升。该方法为水净化提供了一种经济可持续的途径,在太阳能应用方面还有进一步优化的潜力。
研究不足
生产力取决于太阳辐射,而太阳辐射具有不可预测性且每日变化。实验仅在晴天进行以确??杀刃?,这限制了研究结果在非晴天条件下的适用性。本研究使用特定类型的工业废水,可能无法推广至其他污染物。透镜角度及其他参数的优化仍有进一步探索的空间。
1:实验设计与方法选择:
设计并制作了带有多斜面玻璃盖的双斜单盆太阳能蒸馏器。实验对比了使用菲涅尔透镜聚光预热水与不使用透镜的性能差异。
2:样本选择与数据来源:
以pH值为14的工业废水为样本,在相似晴天条件下连续多日采集温度、太阳辐射强度及pH值数据。
3:实验设备与材料清单:
太阳能蒸馏器组件(铝板集热器、玻璃盖、隔热层、PVC管道)、菲涅尔透镜(厚度5毫米,亚克力塑料材质)、太阳能辐射计、数字温度计及储水箱。
4:实验流程与操作步骤:
蒸馏器按南北向放置,每日上午9点至下午6点每小时测量太阳辐射强度、玻璃温度、水温、集热器温度及蒸汽温度,记录冷凝水产量与pH值。连续晴天分别进行带透镜与不带透镜的对照实验。
5:数据分析方法:
通过绘制温度-时间曲线与pH-时间曲线,对比产水量(毫升蒸馏水)及达到可饮用pH值所需时间。
独家科研数据包,助您复现前沿成果,加速创新突破
获取完整内容