استفاده از صفحات خورشیدی شناور به عنوان بادشکن به منظور کاهش تبخیر و تولید انرژی با استفاده از مدل سازی ANSYS FLUENT (مطالعه موردی: چاه نیمه شماره 4 سیستان)

تبخیر فرایندی است که به تغییر سیال از حالت مایع به گاز می‏انجامد. میزان تبخیر از سطوح آزاد به عواملی همچون دما، سرعت باد، عمق آب و فشار بخار بستگی دارد. بررسی دقیق اطلاعات دریافتی از اداره هواشناسی زهک (واقع در جنوب شرقی شهرستان زابل) نشان داد که دما و سرعت باد در این منطقه تاثیرگذارترین عوامل پدیده تبخیر هستند و جالب اینکه اصلی ترین عامل آن، سرعت زیاد باد تشخیص داده شد. روش‏های متعددی برای مقابله با پدیده تبخیر وجود دارد که استفاده از پوشش‏های فیزیکی و بادشکن از آن جمله است. بر اساس تحقیقات پیشین، بهترین جذب نور خورشید برای تولید بیشترین توان در نیمکره شمالی به سمت جنوب است. استفاده از صفحات خورشیدی، هم زمان به عنوان پوشش فیزیکی برای کاهش تبخیر و تولید انرژی بسیار بررسی شده ‏است. به منظور مدل‏سازی میزان جریان عبوری از روی صفحات خورشیدی و زاویه قرارگیری افقی و عمودی برای به دست آوردن بهترین کاهش تبخیر، از نرم افزار مدل‏سازی ANSYS FLUENT16 و از طریق تعیین بهترین زاویه افقی و عمودی برای به دست آوردن بهترین بازده خروجی استفاده شد. نتایج نشان می‏دهد در صورت طراحی صفحات خورشیدی با ابعاد 5/2×5/2 متر تحت زاویه، زاویه افقی صفر درجه (جهت شمال غرب، روبه روی مسیر وزش باد) و زاویه شیب 60 درجه به میزان کاهش تبخیری معادل 25/90 درصد به دست خواهد آمد. همچنین، بیشترین راندمان تولید انرژی تحت زاویه افقی 30 درجه (جهت شمال غرب، روبه روی مسیر وزش باد) و زاویه شیب 30 درجه به میزان 45/99 درصد است. با توجه به داده های موجود، بهینه ترین حالت ممکن، زاویه افقی 30 درجه (جهت شمال غرب، روبه روی مسیر وزش باد) و زاویه شیب 30 درجه به میزان کاهش تبخیری معادل 36/71 درصد و بازده تولید انرژی به میزان 45/99 درصد نسبت به حالت ایده‏آل‏ است.