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Cascade solar still for distilled water production

1973; Elsevier BV; Volume: 15; Issue: 3 Linguagem: Francês

10.1016/0038-092x(73)90087-x

1471-1257

O. Headley,

Membrane Separation Technologies

This paper describes a new design for a tilted double-sided solar still with cascade water trays made of corrugated aluminium which are positioned 1·25 in. (3·2 cm) below the glass cover on insulated supports. The mean effective water depth is 0·7 in. (1·8 cm) which leads to high water temperatures (60° – 78°C) and a low thermal inertia (15 min) but is sufficient to ensure two days of maximum production before dry spots develop. Temperatures increase from the outer edges to the apex, hence the apex glass support is hollow and preheats the feed water when the still is fed continuously. At vapour temperatures of over 55°C the glass cover no longer condenses all the vapour so a secondary surface is positioned beneath the cascade, increasing the condensing ratio (ratio of condensing area to horizontal sunlight collector area) from about 1:1 to about 2:1 and allowing distillate collection from both surfaces. The cover produces 70–100 per cent of the distillate depending upon the vapour temperature. With batch feeding, thermal efficiencies of 60–75 per cent are usually obtained. These high efficiencies are due to the short distillation gap, the high condensing ratio, the low thermal inertia, and the fact that most heat transfer from the cascade to the condensing surfaces is accompanied by vapour transfer since radiative and conductive heat losses from the cascade are small. Ce texte décrit une nouvelle forme d'alambic solaire incliné à double côté avec des plateaux pour cascade d'eau fabriqués en aluminium gondolé et placés à 3,2 cm en-dessous du couvercle en verre sur des supports isolés. La profondeur effective moyenne de l'eau est de 1,8 cm ce qui mène à des températures d'eau élevées (60 à 78°C) et à une inertie thermique faible (15 min) mais suffisante pour assurer deux jours de production maximum avant que des points secs ne se développent. Les températures augmentent des bords extérieurs vers le sommet, et par conséquent le support du verre du sommet est creux et préchauffe l'eau d'alimentation lorsque l'alambic est alimenté contineullement. Aux températures de vapeur dépassant 55°C le couvercle en verre ne condense plus toute la vapeur et une surface secondaire est alors disposée sous la cascade, augmentant ainsi le rapport de condensation (rapport de surface de condensation à la surface horizontale du collecteur solaire) de 1 à 1 environ à 2 à 1 environ et permettant la collection du distillat des deux surfaces. Le couvercle fournit de 70 à 100 pour cent du distillat selon la température de la vapeur. Avec alimentation par lots, les efficacités thermiques normalement obtenues sont de 60 à 75 pour cent. Ces grandes efficacités sont dues au faible écart de distillation, au grand rapport de condensation, à la faible inertie thermique et au fait que la plus grande partie du transfert de chaleur de la cascade aux surfaces de condensation est accompagnée de transfert de vapeur car les pertes de chaleur de la cascade par conduction et par radiation sont faibles. Este artículo describe un nuevo diseno para un alambique solar inclinado de dos caras, con dornajos de agua en cascada fabricados de aluminio ondulado y colocados sobre soportes aislados a 3,2 cm debajo de la cubierta de vidrio. La profundidad media efectiva del agua es de 1,8 cm, lo que produce temperaturas del agua elevadas (60°–78°C) y una inercia térmica baja (15 min), pero que es suficiente para asegurar dos dias de producción máxima antes de que aparezcan superficies secas. Las temperaturas aumentan desde los extremos exteriores al ápice y por lo tanto el soporte del ápice de vidrio es hueco y precalienta el agua de alimentación cuando el alambique se alimenta continuamente. Con temperaturas de vapor en exceso de 55°C la cubierta de vidrio ya no condensa todo el vapor y por consiguiente se ha colocado una superficie secundaria debajo de la cascada que aumenta la relación de condensación (la relación de la superficie de condesación a la superficie horizontal colectora de luz solar) de aproximadamente 1:1 a approximada mente 2:1 y que permite la colección del destilado de las dos superficies. La cubierta produce el 70–100% del destilado según la temperatura del vapor. Alimentando por etapas, se obtienen generalmente rendimientos térmicos del 60–75%. Estos rendimientos elevados se deben al corto intervalo de la destilación, a la alta relación de la condensación, a la baja inercia térmica y al hecho de que la mayor parte de la termo-transferencia de la cascada a las superficies de condensación es acompañada de transferencia del vapor. puesto que la pérdida del calor radiativo y conductivo de la cascada es insignificante.