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The use of waste heat in a solar still

1973; Elsevier BV; Volume: 14; Issue: 4 Linguagem: Francês

10.1016/0038-092x(73)90022-4

1471-1257

D. Proctor,

Solar Radiation and Photovoltaics

There are instances in remote areas where heat is being wasted, e.g., in internal combustion, engines, etc. Some of this heat can be recovered to produce distilled water in solar stills. The solar still replaces the cooling tower, ponds, or radiators normally used to control the engine temperature. The diesel cooling water in such a system remains separate from the saline water in the solar still. The advantages of using such a system compared with a conventional solar still are: (a) water costs are very much reduced (b) the area occupied is much less, i.e., about 15th (c) production has much less seasonal variation (d) the efficiency of the solar still is improved due to the higher operating temperatures. From experiments conducted at Highett using a Mk VI solar still fitted with a simple heat exchanger and a separate electrically-heated source of hot water to simulate the waste heat, design data are not available for application to working systems. The information required to match a solar still to a diesel's cooling requirement is: (a) engine efficiency (b) hourly fuel consumption (c) hourly solar radiation (d) hourly ambient temperatures. A by-product of this work has been the production of a “solar water heater” which costs less than that of the cheapest conventional system. This “solar” hot water system uses a heat exchanger similar to what is used to transfer the waste heat to the saline water. It is envisaged to have hot water productions approximately the same as the distilled water productions. The influence of hot water production on the output of the waste heat solar still is discussed. Il est possible de récupérer une quantité de la chaleur perdue par exemple dans des moteurs à combustion interne, pour produire de l'eau distillée dans des appareils de distillation solaires. L'appareil de distillation solaire remplace les tours de refroidissement, les mares ou les radiateurs utilisés en général pour contrôler la température du moteur. L'eau de refroidissement d'un moteur diesel dans un systéme tel que celui-ci reste séparée de l'eau saline dans l'appareil de distilation solaire. Les avantages que présente ce système par rapport à un appareil de distillation solaire traditionnel sont: (a) diminution importante du coût de l'eau (b) diminution importante de la surface occupée, environ 15 (c) production connaît beaucoup moins de variations saisonnières. (d) amélioration du rendement de l'appareil due à des températures de service plus élevées. Il est maintenant possible d'obtenir les plans de construction de systèmes réels, basés sur des expériences effectuées à Highett utilisant un appareil de distillation solaire Mark VI, muni d'un échangeur de chaleur simple et d'une source d'eau chaude séparée et chaufféc électriquement, servant à simuler la chaleur perdue. Pour qu'un appareil de distillation solaire satisfasse aux besoins de refroidissement d'un système diesel donné, il faut connaître: (a) le rendement du moteur (b) la consommation horaire de carburant (c) la radiation solaire horaire (d) les températures ambiantes horaires. A partir de cette étude, les auteurs ont également conçu un “réchauffeur d'eau solaire”, coûtant moins que le système traditionnel le moins cher. Ce système “solaire” d'eau chaude est muni d'un échangeur de chaleur semblable à celui utilisé dans le transfert de la chaleur perdue à l'eau saline. Il est prévu que sa production d'eau chaude sera environ la même que sa production d'eau distillée. Les auteurs discutent l'influence de la production d'eau chaude sur le rendement de l'appareil utilisant la chaleur perdue. En las zonas remotas se presentan casos de desperdiciarse el calor, por ejemplo en los motores de combustión interna, etc. Se puede recuperar parte de este calor para la producción de agua destilada en los alambiques solares. El alambique solar sustituye a la torre de refrigeración, a los estanques o a los radiadores que se utilizan de ordinario para regular la temperature de los motores. El refrigerante diesel en un sistema de este tipo permanece separado del agua salina en el alambique solar. Las ventajas que presenta dicho sistema en comparación con el alambique solar convencional son las siguientes: (a) los costes del agua resultan mucho más reducidos (b) se ocupa mucho menos espacio, es decir aproximadamente la quinta parte (c) la producción está mucho menos sujeta a variaciones estacionales, y (d) aumenta el rendimiento del alambique solar como consecuencia de las mayores temperaturas de servicio. A partir de los experimentos realizados en Highett, empleando un alambique solar Mark VI provisto con simple cambiador de calor y una fuente independiente da agua caliente calentada eléctricamente a fin de simular el calor de los gases de escape, se cuenta ya con datos de cálculo aplicables a sistemas funcionales. La información que se precisa en orden a equiparar un alambique solar a las necesidades de refrigeración del motor diesel es la siguiente: (a) eficiencia del motor (b) consumo horario de combustible (c) radiación solar horaria, y (d) temperaturas ambiente horarias. Un subproducto de este trabajo ha sido la realización de un calentador de agua por energía solar que cuesta menos que el más barato de los sistemas convencionales. Este sistema “solar” de agua caliente emplea un cambiador de calor similar al utilizado para transmitir al agua salina el calor de los gases de escape. Se espera contar con producciones de agua caliente aproximadamente iguales que las agua destilada. Se examina la influencia de la procucción de agua caliente sobre el rendimiento del alambique solar basado en el calor de los gases de escape.