太陽能驅動薄膜海水淡化系統之可操作度與控制架構分析

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Title:	太陽能驅動薄膜海水淡化系統之可操作度與控制架構分析
Authors:	陳逸航;何啟東;洪浩嘉
Contributors:	淡江大學化學工程與材料工程學系
Keywords:	太陽能;薄膜蒸餾;海水淡化;操作度分析;控制架構
Date:	2013-11-22
Issue Date:	2014-09-24 17:42:04 (UTC+8)
Abstract:	由於太陽能隨時間變化之不可預測性，以太陽能熱能加熱薄膜蒸餾海水淡化系統，其控制更顯重要。本研究針對太陽能驅動之薄膜蒸餾海水淡化系統，建立其控制架構與系統之操作區域分析。文中探討三種不同結構之薄膜蒸餾模組，分別為氣隔式、直接接觸式及真空式薄膜蒸餾模組，使用Aspen CustomMolder®(ACM)，建立系統各單元之穩態與動態模式。進行靈敏度分析，探討進料海水流量(Fsea)與加熱循環流量(Fsc)對系統之產能影響，並由分析結果建立系統控制架構。並依太陽日照時間，區分為日間/夜間之操作。日間操作時，選用儲熱桶槽入口分流比率以控制熱交換器熱側入口溫度，太陽能過多時，可藉由此控制環路將過剩能量存於儲熱桶槽中。此控制器以自動調諧法(Auto-Tuning Variation, ATV)與T-L經驗法決定控制器之參數。依其控制架構探討各系統之可操作度及產水量。由動態控制環路結果顯示真空式之可操作度最大，其次為氣隔式、最小為直接接觸式薄膜蒸餾海水淡化系統。動態控制模擬結果顯示，以台灣夏季平均日照情況下，每日之產量以直接接觸式(37.05 噸)為三系統中最大、其次為氣隔式31.78 噸、最低為真空式31.14 噸。操作於冬天平均日照情況時，最高為直接接觸式22.43 噸、其次氣隔式16.81 噸、最低為真空式11.84 噸。
Relation:	台灣化學工程學會60週年年會暨國科會化學工程學門成果發表
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