
نوقشت اطروحة الدكتوراه للطالب محمد كريم سالم من كلية الهندسة جامعة البصرة قسم الهندسة الميكانيكية بعنوان أستخدام الطاقة الشمسية في محطة تحلية المياه بالتبخير الفجائي متعدد المراحل في مناخ مدينة البصرة
وتتضمن تلخيص النتائج الرئيسية للدراسة الحالية على النحو التالي: كانت إنتاجية نظام تحلية المياه المالحة الشمسية لكل وحدة مساحة مجمع شمسي عند ضغوط فراغ 20 كيلو باسكال و15 كيلو باسكال و10 كيلو باسكال 4.7 كجم / يوم / م2 و5.3 كجم / يوم / م2 و6.25 كجم / يوم / م2 على التوالي، والنظام المقترح قابل للتطبيق في مدينة البصرة عند مقارنة النتائج بالأدبيات. بالنسبة لوحدة تحلية المياه المالحة متعددة المراحل لمرة واحدة، يحدث ذروة إنتاج المقطرات في يونيو (159.53 كجم / ثانية)، بتكلفة إجمالية لإنتاج المياه تبلغ 1.79 دولارًا / م3، بينما يبلغ الحد الأدنى للإنتاج في يناير (83.42 كجم / ثانية) تكلفة إجمالية لإنتاج المياه تبلغ 2.02 دولارًا / م3 عند 40 درجة مئوية. يؤدي خفض درجة حرارة المرحلة النهائية إلى 30 درجة مئوية إلى زيادة الإنتاج وتقليل إجمالي تكلفة إنتاج المياه لدرجة حرارة المحلول الملحي العلوي البالغة 112 درجة مئوية. تبلغ الإنتاجية اليومية للمحطة 55.44-106 كجم/يوم/م² ونسبة الاسترداد 12.2% مع مساحة مجمع شمسي تبلغ 130000 م². تنخفض درجة الحرارة والضغط بشكل متتابع عبر المراحل، مع تبريد المحلول الملحي من 112 درجة مئوية إلى 40 درجة مئوية خلال مراحل الوميض، مما يؤدي إلى إطلاق البخار، الذي يتكثف لتسخين المحلول الملحي الوارد مسبقًا. بالنسبة لوحدة تحلية المياه المالحة متعددة المراحل بتقنية الدوران الملحي، يصل أعلى إنتاج للمقطرات، والذي تم رصده في يونيو، إلى 265.9 كجم/ثانية بتكلفة إجمالية لإنتاج المياه تبلغ 1.69 دولارًا/م³، بينما يبلغ أدنى إنتاج، والذي تم رصده في يناير، 139.1 كجم/ثانية وتكلفة إجمالية لإنتاج المياه تبلغ 1.83 دولارًا/م³، عندما تكون درجة حرارة المحلول الملحي العليا 112 درجة مئوية ودرجة حرارة المرحلة الأخيرة 40 درجة مئوية. إن أحد مقاييس الأداء المستخدمة بشكل شائع لوحدات تحلية المياه بالطاقة الشمسية هو الناتج اليومي من المياه المقطرة لكل وحدة مساحة من المجمع الشمسي، والذي يتراوح من 92.45 إلى 176.72 كجم/يوم/م² بمساحة إجمالية للمجمع الشمسي تبلغ 130000 م². ينخفض معدل الإنتاج بنسبة 23% عندما تكون مساحة المجمعالشمسي 100000 م².
تهدف الدراسة إلى الاستفادة من الطاقة الشمسية المتوفرة في مدينة البصرة من خلال استخدام المجمع الشمسي المكافئ لتشغيل نظام تحلية المياه بالتبخير الفجائي متعدد المراحل، وإيجاد إمكانية تنفيذ وحدة تحلية المياه بمرحلة واحدة من خلال تصميمها وبنائها وتشغيلها واختبارها. ومن ثم تحديد ما إذا كان مناخ مدينة البصرة مناسبًا لإنشاء نظام تحلية المياه بالطاقة الشمسية أم لا. يتألف النظام المتكامل من نظامين فرعيين مقترنين بشكل مباشر: المجمع الشمسي المكافئ ونظام تحلية المياه متعدد المراحل بـ 24 مرحلة. تم إجراء محاكاة رقمية باستخدام برنامج ابسلون المرخص اصدار 2022 لتقييم أداء النظام في ظل التغيرات الموسمية في توافر الإشعاع الشمسي.