温差发电器在太阳能淡化系统中的应用及效能分析

工程科学与技术，国际期刊40（2023）101362利用温差发电器回收太阳能蒸馏系统中的太阳能热废热能Yasin Özcana，Emrah DenizbaKastamonu大学，机械工程系，Kastamonu，TürkiyebKarabuk大学机械工程系，Karabuk，Turkiye阿提奇莱因福奥文章历史记录：2022年9月27日收到2022年12月24日修订2023年2月7日接受2023年2月24日在线提供保留字：太阳能淡化4E分析热电生产率co2排放A B S T R A C T在这项研究中，热电技术在太阳能海水淡化系统中的新用途进行了实验研究。为了提高太阳能蒸馏器的产水量和效率，提出了一种新型的太阳能蒸馏器-温差发电器（CSS-TEG）。CSS-TEG根据设计的实验装置的系统参数和测量结果，进行了经济和环境经济评估，以及能量和火用分析。新系统测得CSS和新设计的带TEG的太阳能蒸馏器的蒸馏水日产量分别为4313 g/m2和4893 g/m2一般来说，从CSS生产1公斤淡水的估计生产成本为0.055美元，CSS-TEG为0.081美元。此外，从经济性参数来看，CSS和CSS-TEG分别平均减排 0.596和0.6132吨CO2©2023 Karabuk University. Elsevier B.V.的出版服务。这是CCBY-NC-ND许可证（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。1. 介绍淡水资源对生命至关重要，正受到人口过剩、工业化加剧以及水污染的威胁。淡水资源稀缺也可能引发全球粮食危机，因为农业和食品工业主要依赖淡水的使用。据预测，到2030年，饮用水的供需缺口每天都在迅速增加。达到40%的差距[1]。海水淡化是最广泛使用的淡水生产方法。所有的脱盐方法都需要能量输入来从盐水中生产淡水尽管脱盐系统的初始和降低成本和环境影响的最佳方法之一是使用可再生能源来运行海水淡化系统。太阳能海水淡化系统具有更长的使用寿命，移动部件数量少，维护需求低*通讯作者：Kastamonu大学机械工程系，37100 Kastamonu，Türkiye。电子邮件地址：yozcan@kastamonu.edu.tr（Y.Özcan），edeniz@karabuk.edu.tr（E.Deniz）。由Karabuk大学负责进行同行审查它们可以安装在基础设施或能源网较差或没有基础设施或能源网的偏远地区[2]。对太阳能海水淡化系统的研究主要集中在提高蒸发和冷凝速率、回收冷凝潜热、提高生产率和系统效率[3-6]。提高单坡太阳能蒸馏器的蒸馏水产率一直是研究者们的热门课题。一些研究人员使用热电装置来提高太阳能的产率。Esfahani等人[7]制造并测试了一种新型便携式热电太阳能蒸馏器。他们使用热电冷却技术来增加蒸馏水的产量。 结果表明，冬季最高效率为13%，平均日产量为1.2L/m2。Rahbar等人[8]进行了一项实验，以研究热电冷却器如何影响便携式太阳能蒸馏器中的冷凝速率。他们指出，在实验期间，便携式太阳能仍然有7%的最大日效率。Rahbar等人[9]在他们的设计中对在太阳能蒸馏器中使用热电冷却器的蒸馏性能进行了实验分析。它们包括从热电冷却表面和玻璃盖表面产生的水。他们报告说，所研究的太阳能仍然具有最小和最大日水生产率分别约为225和500毫升。Al-Nimr等人。[10]提出了一种新型的混合脱盐系统，该系统由以下组成：https://doi.org/10.1016/j.jestch.2023.1013622215-0986/©2023 Karabuk University.出版社：Elsevier B.V.这是一篇基于CC BY-NC-ND许可证的开放获取文章（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。可在ScienceDirect上获得目录列表工程科学与技术国际期刊杂志主页：www.elsevier.com/locate/jestchY.Özcan和E. Deniz工程科学与技术，国际期刊40（2023）1013622×××PV模块、上多孔层、气隙、下多孔层和热电冷却器层。他们报告说，该系统每天生产4.2公斤水，总效率为57.9%。Nazari等人[11]研究了氧化铜（CuO2）纳米颗粒对蒸发量增加的影响，并利用热电冷却通道冷却玻璃盖以提高冷凝率。结果表明，与传统系统相比，该系统Dehghan等人[12]采用热电冷却器来增加他们的模拟太阳能蒸馏器中冷凝和蒸发区之间的温差对这种新型的热电辅助太阳能蒸馏器进行了热力学建模。他们报告说，热电辅助太阳能蒸馏器的能量和火用效率的最大值分别约为55.1%和2.9%Rahbar等人[13]实验研究了热电加热对太阳能脱盐性能的影响他们在底部安装了四个热电模块来加热盆水。他们报告说，利用热电加热的最大太阳能蒸馏器（火用）效率约为25%。Al-Madhhachi和Min[14]实验性地研究了结合热电模块的水蒸馏系统。他们研究了热电输入能量、蒸发温度和蒸汽体积对淡水输出速率的影响。根据他们的结果，水温对延迟水的生产力有主要影响热电制冷供热系统的缺点是它们需要能量来产生温差。基于塞贝克效应，TEG直接将温度梯度转换成电压。到目前为止，通过使用热电模块，可以从太阳能蒸馏器内的冷凝物侧与大气侧之间的温差发电。Pradip等人[15]研究了与太阳能蒸馏器（ETSC）和热电模块耦合的真空管，以提高性能。他们的结论是，拟议的TEG和ETSC组合系统能够为偏远地区应用和住宅同时产生电能和加热水，并且零排放。Shafii等人[16]通过实验研究了使用TEG和真空管太阳能收集器对脱盐性能的影响。他们使用螺旋桨风扇来增加太阳能蒸馏器中的对流以增加冷凝水蒸气。根据他们的结果，淡水生产的峰值量约为1110 g/m2·h，改进的太阳能海水淡化系统表1给出了在类似系统的研究中生产量、能量和火用效率的变化。Aberuee等人[27]展示了一种带有热电模块的太阳能脱盐系统。该系统能够同时生产电力、淡水和热水。他们说，建议的系统产生896千焦的电能，177公斤的淡水，和29吨的热水从960兆焦耳/天的太阳能。Al-Nimr等人[28]在水池底部使用TEG，在蒸馏器内部使用PV电池模块，并使用翅片冷凝室来提高太阳能蒸馏器产生的纯水。三甘醇被安装在水池下面，利用盐水的余热发电。他们表示，该系统在35°C、1000 W/m2太阳辐射强度和5 m/s风速下，平均日产量分别为8.73 kg和114.45 WShoeibi等人[29]实验研究了利用热电冷却降低顶部玻璃盖温度和热电加热同时提高盆水温度对太阳能脱盐的蒸馏水生产的影响他们报告说，太阳能淡化与热电模块和空气风扇提高淡水产量，热效率和（火用）效率分别提高了79.4%、11.2%和45.7%。在这项研究中，热电技术的新用途被用于太阳能海水淡化系统。冷凝潜热用于通过热电模块发电，热电模块用于为风扇电机供电，以通过强制对流增加蒸发率。这种带有热电模块和风扇的新设计已经在实际条件下进行了测试，并证明可以回收一些废热并提高脱盐率。根据设计的实验装置的系统参数和测量结果，进行了能量-（火用）分析以及经济和环境经济分析。2. 系统的实验装置和理论分析2.1. 实验装置和程序实验是在Karabuk（经度：32° 657 E，纬度：41°207 N）的两个相似的单坡盆式太阳能蒸馏器上进行的。两个系统（图1），一个是传统的太阳能蒸馏器（CSS），另一个配备了热电模块（CSS-TEG），在2021年5月至7月的6个晴天期间，在上午8点至晚上8点之间进行了测试。为了设计CSS-TEG，将太阳能蒸馏器后壁上的2801000 mm）。然后总共32个热模块（4行8列）使用热膏粘合到该板上。第二层热膏被施加到模块上，总共4个散热器被胶合到模块上以改善冷却性能。每个散热器下8个模块并联，4组8个模块串联。该电路的输出连接到直流风扇电机。在实验装置中的热电模块被用来回收在冷凝过程中损失的一定量的潜热。热电发电机利用温差产生具有Seeback效应的电力。使用热电发电机（TEG），从蒸汽冷凝中回收一定量的能量并将其转换为电能，该电能用于为放置在太阳能蒸馏器内的水面附近的风扇供电以加速强制对流的蒸发率。这项研究的新颖之处在于在太阳能蒸馏器内使用TEG供电的风扇，通过强制对流来提高蒸发率。系统部件的技术规格和设计参数见表2。这些系统向南倾斜35°，以增加到达表面孔径的太阳能的数量[30]。蒸馏系统的玻璃表面上的冷凝水收集在具有5°斜率的通道中，并储存在蒸馏水箱中。对于所有实验，水池的水位为5cm，水池中的总水量为50L。海水样本取自黑海。在进行任何实验测量之前，仔细组织实验，将水供应到水池中，并正确设置水位。收集的淡水量被仔细测量和记录。在完成了每天的实验后，太阳能蒸馏器系统被预组装以用于下一个测量日。在将其中一个蒸馏器转换为CSS-TEG之前，测试了两个太阳能蒸馏器（修改前）的同步，以证明两个系统是相同的两台太阳能蒸馏器在相同的水容量下，连续两天测量其产水率、水温度、水温度和玻璃温度，结果表明两台太阳能蒸馏器在改造前同步性良好。在此同步测试过程之后，Y.Özcan和E. Deniz工程科学与技术，国际期刊40（2023）1013623表1生产率和效率的比较（单斜面太阳能蒸馏器）。修改每日生产力提高生产力能效火用效率Ref水深1厘米1.485公斤–30.96%3.48%[17个]水深2.5厘米常规0.92公斤2.940升/平方米--百分之十九点二一–1.81%–[18个国家]使用洒水器3.541升/平方米百分之二十--常规–-百分之三十六点七–[19个]盆内螺旋桨-百分之十七百分之三十九点八-常规0.595公斤-百分之二十七点一七–[20个]利用搅动效应0.830公斤39.49%30.57%-常规3.357公斤/平方米-32.9%–[21日]盆内石蜡3.762公斤/平方米百分之十一点七37.10%-常规520 cc-––[22日]刀片在盆中545 cc4.8%--常规3.2升/平方米百分之十八点一六4.28%[23日]多芯太阳能蒸馏器4.22 1.873L/m2百分之三十一-26.89%-5.31%-[24日]有垂直鳍的2.322升/平方米24.19%--带倾斜翅片常规2.375升/平方米3.75公斤/平方米26.77%--24.93%-1.69%[25日]在盆5.08公斤/平方米百分之三十五百分之三十二2.81%常规4.539升/平方米-44.09%–[二]《中国日报》翅片在冷凝器4.705升/平方米百分之五45.70%-常规2.15公斤/平方米-22.7%二点四厘[26日]盆内圆形磁铁2.82公斤/平方米百分之二十三点七百分之二十三点二2.8%盆内矩形磁铁3.15公斤/平方米31.7%百分之二十四点四二点九厘Fig. 1. CSS和CSS-TEG的实验设置。表2太阳能蒸馏器的技术规格。规范尺寸规范尺寸玻璃盖面积（m2）1.18水槽尺寸（镀锌）（cm）100*100玻璃厚度（mm）4蒸馏器离地高度（m）0.20东西侧玻璃面积（平方米）0.34SP1848热电模块（mmxmm）40x40水池高度（m）0.22（较低高度）0.90直流风扇电机1.2 V和0.4A（高）玻璃的倾斜度（°）35螺旋桨尺寸（mm）21将CSS转化为CSS-TEG并进行实验研究中使用的测量设备的范围和准确度见表3。环境空气的温度表3测量装置的技术说明。测量装置范围准确度（±）数据采集系统（Adam 4019 +）总辐射强度计（3120）–0±3% W/m2风速计（Testo 435）0-20米/秒±4% m/s热电偶（K型）0±0.1°C量瓶0±5 ml玻璃盖、水、水蒸气、盆和热电模块表面使用连接到数据模块（AdvantechAdam4019+）的校准的K型热电偶测量。太阳3120型总日射强度计用于测量系统表面的太阳辐射。在同一频率下，分别用便携式风速计和量筒测量风速和蒸馏水产量2.2. 太阳能蒸馏系统与其他设计相比，单盆太阳能蒸馏器是最便宜且易于制造的[31]。盆式太阳能蒸馏器分析将更容易理解，从调查中开发的概念可以适用于其他设计。Y.Özcan和E. Deniz工程科学与技术，国际期刊40（2023）1013624¼×þWþWPItωAsω3600s：h-1Exsun太阳能电池板绝缘电阻ω1-3þ3ItωAsω3600s：h-13600s：h-12017年12月27日12一I t101-.Σ.ΣΣ2.2.1. 系统性能太阳能仍然只是通过允许太阳辐射到达底部表面来工作，在那里它被加热，水通过热传递开始蒸发。有几个变量用于评估太阳能蒸馏系统的热性能，即每单位能量消耗产生的淡水量。当系统接近与参考环境的平衡时完成[36]。太阳能蒸馏器（火用）效率可以定义为产品（火用）与太阳辐射（火用）输入之间的比率[31]。E_x产品每小时太阳能蒸馏器效率由淡水蒸馏物通过乘以蒸发潜热并除以gE_xin2016在相同的时间间隔内收集到的太阳辐射量。以下公式已用于确定太阳能蒸馏器系统的性能，这也意味着太阳能蒸馏器在实验期间的瞬时热效率[23，32]。Pt¼ETm_ewωhfgt1/2在实际中，部分蒸发水在盖板上凝结后落入盆内，因此根据实验数据计算的（火用）产率可能低于计算值。太阳能蒸馏器中的有效能产物是盐水蒸发和水蒸气冷凝的结果每小时太阳能蒸馏器（火用）输出可以被发现为[37];Gi <$Pt<$ETItωAω3600s：h-11蒸发潜热计算[31]：E_x产品m_ewωhfgΣ13600s：hTaWt¼1s1/4。-1-T273hfg¼2：4935 ω106 ω1-9：4779ω10-4 ωTw1：3132 ω 10-7ω T2- 4：7974 ω 10-9ω T3 不670ð2Þ式中，是每小时蒸馏水（kg/h），hfg是蒸发潜热（J/kg），Ta是环境空气温度（℃），Tw是水池水温（°C）。式中m_w为累积淡水量（kg/h），h_fg为蒸发潜热（kJ/kg），I（t）为太阳总强度（W/m2），As为有效太阳能接收面积（m2），T_w为流域水温，ET为试验时间。有必要计算每面墙上的太阳辐射强度。我不想让你失望，我不想让你失望任何倾斜表面上的太阳辐射都可以使用各向同性漫射模型保守计算[32]。 顶部玻璃盖允许最多的太阳辐射进入太阳能蒸馏器，重点是，本研究所用的太阳能蒸馏器利用蒸馏器表面的太阳能蒸馏海水，该系统的（火用）输入可以表示为：E_x（单位：1/4m_s，带Exsw）E_x（单位：1/4m_s，带Exsw）E_ x（单位：1/4m_s，带Ex sw）由于太阳能蒸馏器向外界的热损失，损失了火用假设海水处于热力学停滞状态（mswExsw = 0），则有效能效率或第二定律效率可以被发现为：：m_ew确定顶部玻璃盖在为蒸发过程输送热能方面的重要性改进可能是GExE XEW：E·x·sunð9Þ这归因于在更精确地计算辐射传递时考虑了配置参数。在实验工作之后，确定了CSS和CSS-TEG的每日能量效率。为了计算两个蒸馏器的总体热效率，采用方程（4）[20，33]。对于CSS-TEG，由于风机所需的能量由TEG从冷凝过程中提供 ， CSS 和 新 型 太 阳 能 蒸 馏 器 的 （ 火 用 ） 输 入 仅 为 太 阳 辐 照（EXsun）的（火用）。太阳能蒸馏器的有g¼Pm_ewωhfg2014 -04- 24“4号。Ta273不孙1 .一、Ta2734#不孙还定义了具有热电发电机效率的太阳能蒸馏器[34];其中I（t）T是太阳能蒸馏器的玻璃盖上的总太阳辐射（W/m2），Ts是太阳辐射温度6000 K，并且，g¼PPm_ewωhfgPTEGð5Þ上述方程可以简化为：E_xin我不知道ω0： 93311在前面的等式中，PTEG表示在系统内未使用的系统如果发电机被用来驱动风扇，气泵，或其他设备-在太阳能蒸馏器内安装，以增加水的输出，太阳能蒸馏器m_ewhfgh1-Ta27 3i可以确定与传统的相同的效率。2.2.2. 火用分析前1/4联系我们4不2733Tsun1不 一273 4ð Þ3Tsun能源效率提供了一个量化的评估有多少能源被成功地用于海水淡化过程。了解过程中能源利用的各个方面需要的不仅仅是能源分析。因此，为了进行有效的设计，必须对每个热力系统进行分析。与能量分析相比，火用分析可以更好地了解整体性能接近理想状态的程度。不可逆性的增加增加了熵的产生，同时降低了系统的火用效率。因此，设备的所有组件必须具有较小的不可逆性[35]。火用是能量质量的测量单位，其被描述为可能存在的最高有用功量2.2.3. 经济和环境经济分析经济分析用于脱盐系统，以评估1升蒸馏水的成本。此外，环境经济分析是一项政策策略，鼓励使用可再生能源，以尽量减少碳排放。太阳能的资本成本仍然对生产水的成本和系统的火用经济结果有影响。除资本价格（P）外，资本回收系数（CRF）、固定年成本（FAC）、年残值（ASV）、年维护成本（AMC）、平均年产水量（M）、年成本（AC）和偿债基金系数（SFF）必须作为太阳能海水淡化装置详细经济分析的主要变量考虑[7]。Wð10ÞGþY.Özcan和E. Deniz工程科学与技术，国际期刊40（2023）1013625ð þÞ.我n¼MI tΣ¼FG4¼“。×- 是的×- 是的×编号在这方面，资本回收系数（CRF）可确定为[39];i1in通用报告格式第1卷第13页其中，i是利率（Türkiye为10%），n代表系统的预计使用寿命，即20年。太阳能海水淡化（FAC）的第一个年度成本为;FAC¼P ×CRF14页资本成本（P）可以通过增加所用材料（如镀锌钢板、玻璃罩、喷漆、TEG、散热器、直流风扇等）的成本来估算。以及劳动力成本。在这项研究中，资本成本（P）等于150美元的传统单位和250美元的新型太阳能蒸馏器（100美元的散热器，和32件三甘醇和2个风扇）。假设系统-tCO2和13 $/tCO2。因此，对于环境经济研究，使用14.5 $/tCO2的平均值[42]。环境成本（ZCO2）使用Rajoria等人[42]提供的公式计算;ZEnCO2¼zCO2×UCO2×23×ZExCO21/4zCO2×UExCO21/24/42.2.4. 误差分析在实验测量中，不确定度分为两类：随机误差和系统误差。本研究假设数据测量值均匀分布，因此使用系统误差进行不确定度分析[8]。Kline和McClintock[43]提出了一个计算实验数据不确定度的公式。项目残值（S）等于资本价格的20%，并获得偿债基金系数（SFF）和年残值（ASV）[7];关于我们@R2@x1w1中文（简体）@Rw@xi2#1= 2ð25ÞSFFið1þiÞ-1ð15Þ其中x表示自变量，R表示函数，wr表示总不确定度。通过将能量效率代入Eq.（25）、能源效益的不确定性ASV¼SFF ×S16可以用[8]来确定置信度;系统的年度维护费用（AMC）包括：收集淡水、擦拭玻璃罩和DC风扇维护。在这种情况下，AMC估计为FAC的15%AMC¼0： 15×FAC17英寸W.g能量@g能量W@mww@g能量W@hfgfg@g能量W@我不知道1个= 2个21= 2ð Þð26Þ因此，太阳能蒸馏器系统的年成本（AC）为22M.W-2H.Σ23沃沃格2.5g×6mm宽m宽hfgwIt7þð27Þ获得;AC¼FACAMC-ASV1800能源能量2W2我不知道2 5最终，每升蒸馏水（CPL）的价格可能会估计如下：利用上述公式，能源效率预计约为0.24%。CPLACMð19Þ3. 结果和讨论其中M是太阳能脱盐系统每平方米的年产水量。使用以下公式[34，40]计算太阳能静止投资回收期：InM×Sp从能量、火用、经济和环境经济（4E）的角度，在实际环境条件下对CSS-TEG的气动力进行了实验研究。在文献中没有研究给出使用空气循环风扇单元的CSS-TEG的分析，包括4 E分析。实验研究进行了几天PB¼M×Sp在2001年，ð20Þ其中Sp是蒸馏水的售价。环境经济分析是经济分析的一部分，侧重于环境问题。其目标是确定系统通过计算碳排放成本进行环境经济分析，碳排放成本此外，由于低效率设备造成的输配电损失，每千瓦时的CO2产量等于2 kg。[29，41]给出了考虑能量和（火用）方法的太阳能海水淡化系统的CO2减排;UEnCO21/4产品×n×w× 21UExCO21/4Ex输出×nn ×w22 Ω其中w是由使用煤发电引起的CO2排放（2kgCO2/kWh），Exout是太阳能蒸馏器每年的有效能输出。对于高承诺情景和低承诺情景，国际碳价格（zCO2）在16 $/图二、每小时测量的温度和太阳辐射CSS。“的。HΣ2Σ2Y.Özcan和E. Deniz工程科学与技术，国际期刊40（2023）1013626图3.第三章。每小时测量的温度和太阳辐射。在2021年夏天。研究是在静水池中水深5 cm处进行的。图图2和图3展示了实验期间太阳辐射和测量温度的变化。13时左右太阳辐射强度最高达到864 W/m2，最高环境温度为32，1 ℃图3清楚地表明，TEG和风扇系统对蒸馏器温度具有可考虑的影响。与CSS相比，CSS-TEG中的水和玻璃温度较低。用CSS-TEG观察到的最大Tw和Tg为54.2°C，48 °C，而CSS分别为58°C和48.6°C。图4显示了TEG的冷热侧之间的温差受太阳辐射的影响，午后随着太阳辐射减弱而减小。当冷侧和热侧之间的温差增加时，TEG开始产生足够的电压来运行风扇。由于温差，风扇在上午11点后开始运行，并一直运行到下午5点见图4。每小时风速，环境温度和TEG表面温度。Y.Özcan和E. Deniz工程科学与技术，国际期刊40（2023）1013627在TEG表面之间。模块表面之间的最高温差在下午2：00左右记录为15.9 °C，并且由TEG产生最大电力。风扇通过在蒸馏器中引入强制对流机制来增加蒸发速率。空气在水面上的连续循环降低了接触表面附近的相对湿度，并产生负分压，从而增加了蒸发速率和蒸馏淡水的量。如图5所示，由于太阳辐射和环境温度较低，早晨的出水量较低。每小时的产量在17：00时达到峰值。CSS和CSS-TEG的日平均馏出物产率白天分别为3263、3853 g/m2，夜间分别为1060、1040 g/m2。CSS-TEG的日生产率相对于CSS提高了13.44%。图6和图7显示了CSS-TEG和CSS的能量和有效能效率的小时变化。结果表明，两个太阳能蒸馏器的能量效率在8：00开始为零，因为在实验开始时没有生产，并且瞬时效率随时间缓慢增加。落在系统上的太阳辐照量在日落时附近减少，然而，蒸馏过程由于系统中储存的能量而继续。因此，在此期间可以看到最高的小时能量和火用效率。在每日能量和火用效率的基础上，CSS-TEG的表现优于CSS。计算出CSS-TEG的日能量效率和（火用）效率分别为40.34%和2.462%，而CSS的日能量效率和（火用）效率分别为35.55%和2.403%。在海水淡化厂，系统的经济分析是模型可接受性的关键指标。表4给出了太阳能蒸馏器的成本分析其首要目标是使生产过程和运行成本保持尽可能低的水平。环境经济分析为降低整个系统的环境影响找到了解决方案应该注意的是，为了计算年产量和年火用产量，实验日的日平均火用产量和生产率乘以全年的晴天数[44]。卡拉布克市一年有82.9个晴天[37]。年有效能输出已被计算为14.97千瓦时的CSS，和15.33千瓦时的CSS-TEG。CSS和CSS-TEG的火用经济学参数分别为0.43kWh/$和关于环境参数，CSS和CSS-TEG分别平均减少0.596和0.6132吨CO2。独特的太阳能仍然减少了二氧化碳排放量比传统的仍然，因为它更大的有效能输出在其寿命期间。4. 结论和建议对常规单斜面太阳能蒸馏器中利用三甘醇为风扇电机提供动力的效果进行了实验研究。本研究的目的是确定TEG系统对蒸馏器性能的影响。比较了两种太阳能蒸馏器的产水率、能量效率和火用效率。进行了经济分析，以评估系统的总成本以及投资回收期。这项工作的一些重要结论如下：对于表1中所示的研究，可以看出，生产率、能量和火用效率值的改善范围分别为5%至40%、18%至45%和1.69%至5.31%。太阳能蒸馏器的最高生产率时段是下午1：00到5：00。CSS和CSS-TEG的平均日生产率分别为4313 g/m2和4893 g/m2单位生产率随着太阳能蒸馏器中的空气循环而增加。小时能量和火用效率的变化遵循类似的模式。CSS-TEG的日能量效率和（火用）效率分别为40.34%和2.462%，而CSS的日能量效率和（火用）效率分别为35.55%和2.403%。CSS和CSS-TEG系统的蒸馏水的估计成本分别为0.055和0.081美元/公斤。CSS和CSS-TEG系统的环境成本（也称为环境经济参数）计算为每年减少0.0298和0.03066吨 CO2 ，估计20年使用寿命分别为8.642和8.8914美元进一步的研究可能包括并侧重于以下主题用鼓泡装置代替循环风机，增加水分蒸发。图五、CSS和CSS-TEG的小时和累积水生产率●●●●●●●●●Y.Özcan和E. Deniz工程科学与技术，国际期刊40（2023）1013628见图6。 CSS-TEG和CSS的每小时能源效率。见图7。 CSS-TEG和CSS的小时效率。采用空气鼓泡和空气循环相结合的方式来提高产水率。热电热表面和冷表面之间的温差模块经过重新设计，可与冷水运行系统接触。TEG可用于带有被动式冷凝器的传统脱盐系统，以提高系统生产率。●●●Y.Özcan和E. Deniz工程科学与技术，国际期刊40（2023）1013629表4成本分析的结果为研究。参数CSSCSS-TEG单元M357.5405.6kg/m2我10n20CRF0.1170.117P150250$FAC17.6129.3$S3050$SFF0.0170.017ASV0.520.872$AMC2.644.404$AC19.7332.89$CPL0.0550.081$/kg/m2ZExCO28.6428.891$竞争利益作者声明，他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系，可能会影响本文报告的工作。引用[1] A. 博 雷 蒂 湖 Rosa ， 《 重 新 评 估 世 界 水 资 源 开 发 报 告 的 预 测 》 ， N. D 。https://www.nature.com/articles/s41545-019-www.example.com[2] H.S. Mohaisen，J.A. Esfahani，M.B. Ayani，使用翅片壁/内置冷凝器的被动式太阳 能 蒸 馏 器 的 性 能 和 成 本 的 改 进 ： 实 验 研 究 ， Renew 。 能 源 168 （ 2021 ）170https://doi.org/[3] M.K. Phadatare，S.K.Verma，水深对塑料太阳能蒸馏器内部传热和传质的影响，脱盐217（2007）267-275，https：//doi。org/10.1016/j.desal.2007.03.006。[4] K. 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