Numerical Estimation of Potable Water Production for Single-Slope Solar Stills in the Caspian Region

2024

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/w16202980
Деректер сенімділігі 85 жоғары
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

This study provides a detailed numerical assessment of the productivity of single-slope solar stills across key cities in the Caspian region, including Aktau, Atyrau, Astrakhan, Makhachkala, Baku, Tehran, and Turkmenbashi. Employing a mathematical model based on heat balance equations and the Fourth Order Runge–Kutta method, we simulated the distillation process under various climatic conditions. The results reveal that productivity is significantly influenced by geographic location and local meteorological conditions. Tehran demonstrated the highest productivity across all seasons, with values of 1.75 × 103 kg/(m2·year) and an efficiency of 0.53, due to its optimal solar irradiation and ambient temperature. In contrast, Atyrau and Makhachkala exhibited lower productivity, particularly in colder months, highlighting the effect of ambient temperature on solar still efficiency. The analysis identified the optimal water depth at 2 cm and insulation thickness between 4 and 9 cm for enhancing productivity in continental climates like Aktau. Additionally, the lowest cost of distilled water was USD 0.024 per kilogram in Baku. These findings align with the existing literature, validating the numerical model’s accuracy. Future research will explore integrating solar stills with other renewable and fossil fuel-based technologies.