A simple effect solar still (SESS) simulation software

• Autores: Juan Pablo Vaca-Mora, Camilo Mejía Moncayo, Lilia Carolina Rojas Pérez, Alix E. Rojas
• Localización: Producción + Limpia, ISSN-e 1909-0455, Vol. 18, Nº. 1, 2023, págs. 21-38
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Software de simulación de un destilador solar de efecto simple
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• Resumen
  • español

    Introducción.

    La destilación solar es un método ecológico y de bajo costo para obtener agua dulce a partir de fuentes de agua salina o impura. El diseño de destiladores solares requiere explorar diferentes configuraciones para lograr la producción de agua deseada.

    Objetivo.

    En este estudio, el software SESS se presenta como una herramienta que permite a los usuarios simular y calcular la producción de agua de un destilador solar de efecto simple en función de sus materiales, dimensiones y condiciones climáticas.

    Materiales y métodos.

    El software SESS fue desarrollado en Matlab®. El proceso realizado parte de la formulación de un modelo matemático del comportamiento térmico de un destilador solar de simple efecto.

    Luego, el modelo se resuelve utilizando el método de Runge-Kutta de cuarto orden y se crea una interfaz de usuario. Finalmente, el software SESS se valida comparando datos experimentales de un prototipo de destilador solar, con resultados de simulación en las mismas condiciones.

    Resultados.

    Durante el proceso de validación, el software mostró un error porcentual absoluto medio de 1,11 % para la temperatura del agua, 1,47 % para la temperatura base y 35,31 % para el volumen de agua destilada. Estos hallazgos se encuentran dentro del rango informado por estudios similares.

    Conclusiones.

    SESS sirve efectivamente como una herramienta valiosa para apoyar el diseño de destiladores solares.

  • English

    Introduction. Solar distillation is an ecofriendlyand low-cost method for obtainingfreshwater from saline or impure watersources. The design of solar stills requiresexploring different configurations to achievethe desired water production. Objective. In thisstudy, the SESS software is presented as a toolthat enables users to simulate and calculatethe water production of a simple effect solarstill based on their materials, dimensions, andweather conditions. Materials and methods.SESS software was developed in Matlab®. Theprocess starts formulating a mathematicalmodel for the thermal behavior of a simpleeffect solar still. Then, the model is solved usingthe fourth order Runge-Kutta method, and auser interface is created. Finally, SESS softwareis validated by comparing experimental datafrom a solar still prototype with simulationresults in the same conditions. Results.During the validation process, the softwareexhibited a mean absolute percentage error of1.11 % for water temperature, 1.47 % for basetemperature, and 35.31 % for the volume ofdistilled water. These findings lie within thereported range of similar studies. Conclusions.SESS effectively serves as a valuable tool forsupporting solar still design.