Analyse et optimisation des performances du système composite renforcé par roue rotative pour la récupération d'eau par condensation de l'air

Guo Zihao ,  

Chen Liu ,  

Zhang Yuanyuan ,  

Chen Sihao ,  

摘要

La basse température du point de rosée de l'air ambiant dans les régions sèches réduit considérablement l'efficacité des systèmes de condensation pour la récupération d'eau. Afin d'améliorer les performances de la technologie de récupération d'eau par condensation dans les zones arides, cet article propose un système composite renforcé de déshumidification par roue rotative. En exploitant la forte capacité d'adsorption et de désorption de la roue rotative, la température du point de rosée de l'air environnant est significativement augmentée, ce qui renforce l'efficacité de la récupération d'eau par condensation. Un modèle mathématique de transfert de chaleur et de masse a été établi pour le système composite, et une analyse par simulation numérique a été réalisée pour étudier l'influence de l'humidité ambiante, de la température ambiante, de la température de régénération et de la température de la source froide sur les performances de récupération d'eau de trois structures de roues rotatives à zones distinctes (WFS-1, WFS-2, WFS-3). Les résultats montrent que l'humidité ambiante est positivement corrélée à la quantité d'eau produite. Lorsque l'humidité est supérieure à 3 g/kg (air sec), le système WFS-1 offre la meilleure performance, tandis que pour une humidité inférieure à 3 g/kg, le WFS-3 est plus avantageux. L'augmentation de la température ambiante inhibe significativement la performance du système, WFS-3 affichant une plage d'adaptation thermique plus large. La température de régénération présente une plage optimale ; au-delà de 80 ℃, l'augmentation de la production d'eau est limitée, WFS-3 présente le rendement maximal en eau par unité d'énergie thermique sous haute température de régénération. La baisse de la température de la source froide permet d'étendre la limite de récupération d'eau en environnement à faible humidité. Cette étude fournit une référence théorique pour la conception et l'optimisation de systèmes efficaces d'extraction d'eau atmosphérique à faible consommation d'énergie dans les régions arides.

关键词

Récupération d'eau atmosphérique; déshumidification par roue rotative; récupération d'eau par condensation; régions arides

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