Experimental evaluation of a single slope solar still

Abstract

In Colombia, there exist regions where they have wells, public cells or rivers as water resource. For this reason, there is the need of developing and evaluating mechanisms that allows improve water physical, chemical and microbiological conditions, used for human consumption in these regions. This paper describes the operation, the energy balance, the construction and tests of a prototype of single-slope solar distiller used to determine the influence of temperatures, thickness of condenser and water level inside the collector on thermal efficiency of the process of water distillation. The prototype was tested on noncontrolled environmental conditions at the city of Bucaramanga, measuring temperature, solar radiation and volume of distilled water. The trend lines gotten between volume of water distilled as a function of the incident solar radiation, the temperature difference between water and inner air in the distiller and between air and condenser on real operation condition, allowed the identification of optimal design parameters. After analyzing the results, it was observed a linear dependence between solar radiation and volume of water distilled, in addition to a dependence to the distilled volume to the difference of water temperatures, inner air and the condenser inside the distiller.Keywords: Distillation, Distiller Design, Thermal Efficiency, Solar Energy, Solar Radiation. ResumenEn Colombia, existen poblaciones que tienen pozos, pilas públicas y ríos como fuente de aprovisionamiento de agua. Por esta razón, surge la necesidad de desarrollar y evaluar mecanismos que permitan mejorar las condiciones físicas, químicas y microbiológicas del agua que se utiliza para consumo humano en estas regiones. Este artículo describe el funcionamiento, el balance energético, la construcción y pruebas de un prototipo de destilador solar de una sola pendiente, cuyo uso es la determinación de la influencia de las temperaturas, el espesor del condensador y el nivel del agua dentro del colector en la eficiencia térmica del proceso de destilación de agua. El prototipo fue probado en condiciones medioambientales no contraladas en la ciudad de Bucaramanga, midiendo temperatura, radiación solar y volumen de agua destilada. Las líneas de tendencia obtenidas entre el volumen destilado en función de la radiación solar incidente, la diferencia de temperatura entre el agua y el aire interno del destilador, y entre el aire y el condensador en condiciones reales de funcionamiento, permitieron definir los parámetros de diseño óptimo. Después de analizados los resultados, se observó una relación lineal entre la radiación solar y el volumen destilado, además de una dependencia del volumen destilado con las diferencias de temperaturas presentes entre el agua, el aire y el condensador dentro del destilador.

Domestic Hot Water Consumption Profiles Applied to a Flat Tubular Collector for Solar Water Heating in Bogotá

“…El uso doméstico del agua fría se aplica directamente en lavaplatos y lavadoras, teniéndose en cuenta además que en este trabajo los datos de agua fría se consideran de volumen fijo (1 − f hot ), como lo expresa la ecuación (4). El agua caliente se extrae del sistema de calentamiento de agua, y se lleva directamente a los elementos consumidores de ACS, sin ninguna mezcla de agua fría (es decir, se considera únicamente el consumo de ACS a la salida del tanque del CSCA).…”

Energy, Exergy Analysis, and Optimizations of Collector Cover Thickness of a Solar Still in El Oued Climate, Algeria

“…The results obtained show that a glass cover thickness of 4 mm and 5 mm has 27 and 12% higher production as compared to a thickness of 6 mm [33]. Two solar stills with two glass lids with different thicknesses of 4 mm and 6 mm were tested; the best productivity of 1.60 liters from the still with the 4 mm glazing and 1.55 liters from the still with the 6 mm glazing was reported [34,35]. The heat flow through the glass of a CSS has been studied recently [36].…”

Domestic Hot Water Consumption Profiles Applied to a Flat Tubular Collector for Solar Water Heating in Bogotá

“…Este aprovechamiento de la energía solar se conoce como energía solar térmica. Los colectores solares, los tanques de almacenamiento y los fluidos de transferencia de calor son los tres componentes principales del colector solar para el calentamiento de agua o el calentador solar de agua [1,2,3,4].…”