افت فشار گاز طبيعي همراه با ايجاد برودت در اطراف دستگاه كاهش فشار (Regulator) مي باشد و به منظور جلوگيري از اين موضوع نياز به گرم كردن گاز قبل از ورود به (Regulator) مي باشد. نوع گرمكن هاي مورد استفاده در ايستگاه هاي گاز از نوع گرمكن هايي است كه گاز در داخل يك سري Tube و آب داغ در اطراف اين لوله ها به صورت يك بستر يكنواخت با درجه حرارت متعادل قرار مي گيرد. درحقيقت حرارت به صورت غير مستقيم ابتدا به آب داده مي شود و آب اين حرارت را به گاز در حال جريان انتقال مي دهد. از اين رو اين هيترها را گرمكن هاي غير مستقيم (Indirect Water Bath Heater) نيز مي گويند. در اين اختراع راندمان گرمكنهاي موصوف بوسيله لوله هاي حرارتي افزايش داده شده است. لوله حرارتي يك وسيله انتقال حرارت دو فازي با قابليت هدايت حرارتي بسيار بالا و موثر مي باشد كه مي تواند به صورت استوانه و مسطح ساخته شود. بر اين اساس در اين اختراع با قراردادن قسمت تبخير شونده لوله حرارتي در مسير گازهاي احتراق، گرما با راندمان زياد از طريق لوله هاي حرارتي به طرف لوله گاز گرم شونده منتقل شده و راندمان گرمكن افزايش مي يابد.

در اين اختراع از ماده جوششي واسط به منظور تسريع فرايند تغيير فاز و يا دشارژ ماده تغييرفازدهنده استفاده ميشود. با اين روش سرعت انجماد حدود صد برابر بهبود مي يابد.

امروزه نياز جدي به وسايل انتقال حرارت با كارآيي و ظرفيت بالا در تجهيزات الكترونيكي و ديگر صنايع به خوبي احساس ميشود. لوله حرارتي نوساني يكي از انواع لوله هاي حرارتي است كه در مقايسه با لوله هاي حرارتي ساده ظرفيت انتقال حرارت بالاتري از خود نشان داده است. لوله حرارتي مذكور از آن جهت كه ارزان است، ساختمان ساده اي دارد و داراي عملكرد مطلوبي است مورد توجه واقع شده است. در نوآوري حاضر آنچه سبب تمايز لوله حرارتي نوساني از ساير موارد مشابه ميشود امكان دستيابي به عملكردهاي حرارتي مختلف در يك توان ورودي خاص با اعمال ميدان مغناطيسي متغير به سيال عامل مغناطيسي لوله حرارتي است. جنبه ديگر تمايز اين پژوهش اين است كه در آن با بهره گيري از سيال مغناطيسي با رسانايي حرارتي بالا بعنوان سيال عامل، عملكرد لوله حرارتي نوساني در مقايسه با آب خالص بهبود يافته است. همچنين نتايج آزمايش ها نشان داده است كه اعمال ميدان مغناطيسي بر سيال عامل مغناطيسي ميتواند بازده انتقال حرارت را به صورت قابل ملاحظه اي افزايش دهد.

اين اختراع يك ميكروپمپ مي باشد كه در ميكروسيستم ها كاربرد دارد. در ميكروپمپ هاي موجود بدليل وجود اجزاي مكانيكي و نيز دريچه هزينه ساخت و نگهداري بالا مي باشد. ميكروپمپ پيشنهادي با هزينه ساخت بسيار پايين، عدم نياز به ولتاژ بالا و نيز عدم وجود قطعات مكانيكي دوار و يا دريچه، مشكلات ميكروپمپ هاي موجود را برطرف نموده است. اين ميكروپمپ در آزمايشگاه روي يك تراشه مي تواند استفاده گردد و بصورت كلي در صنايع نظامي و پزشكي كاربرد زيادي دارد. اساس كار اين ميكروپمپ، تحريك توده اي از سيال رسانا بوسيله نيروي لورنتس مي باشد. با عبور جريان الكتريكي از توده اي از سيال رسانا در حضور ميدان الكترومغناطيسي، به اين توده نيروي الكترومغناطيسي عمود بر راستاي جريان الكتريكي و ميدان مغناطيسي وارد شده و آن را به حركت مي اندازد. با تحريك تعدادي از توده هاي جيوه بصورت منظم و طبق الگوي مشخص مي توان هوا را پمپ نمود.

1- عنوان اختراع آب شيرين كن خورشيدي به همراه كلكتور سهموي و لوله گرمايي. Solar desalination with parabolic collector and heat pipe. 2- زمينه فني اختراع مكانيك 3- مشكل فني و اساس راه حل ارائه شده براي آن و بيان اهداف اختراع - افزايش تقاضا براي آب شيرين بدليل رشد سريع صنايع و افزايش جمعيت جهان؛ - بوجود آمدن آلودگي هاي زيست محيطي بدليل نمك زدايي با تكنولوژي هاي مرسوم ، كه نيازمند مصرف مقدار زيادي سوخت فسيلي است؛ - تميز بودن انرژي خورشيدي در مقايسه با فرم هاي ديگر انرژي كه باعث آلودگي محيط زيست نخواهد شد؛ - كمبود آب شرب و چگونگي تامين آن بطوريكه تنها حدود 3درصد از آب هاي موجود كره زمين قابل شرب است؛ - وجود خشكسالي هاي پي درپي و افزايش تقاضا ناشي از رشد جمعيت، توسعه صنايع و كشاورزي در كشور ما؛ - كاهش سطح منابع آب هاي زيرزميني و كيفيت آنها در بسياري از نقاط كشور بدليل برداشت هاي بي رويه از اين منابع؛ - دسترسي نداشتن مناطق دورافتاده به آب آشاميدني سالم. توسعه صنعت آب شيرين كن ها در كشور يكي از راهكارهاي مقابله با اين مشكل است. از آنجا كه تامين انرژي مورد نياز و تكنولوژي مورد استفاده از مسائل مهم در بهره برداري از آب شيرين كن است، توجه به انرژي خورشيد به عنوان يك منبع انرژي پاك و تجديدپذير اهميت ويژه اي دارد. با توجه به بررسي كه برروي آب شيرين كن ها انجام گرفته، طراحي يك نوع آب شيرين كن صنعتي با كلكتور سهموي خطي كه داراي راندمان بالايي نسبت به سيستم هاي مشابه مي باشد، انجام گرفته است. استفاده از كلكتور سهموي خطي به همراه لوله حرارتي در بالابردن راندمان آب شيرين كن خورشيدي تأثير بسزايي دارد و صنعتي شدن اين محصول تأثير مهمي در فرآيند استفاده از آب شيرين كن هاي خورشيدي خواهد داشت. 4- مهمترين برجستگيهاي تكنيكي و فني اختراع: - بازده بالا به دليل استفاده از لوله گرمايي با مقاومت حرارتي پايين كه با اضافه كردن روغن بدست آمد؛ - جذب انرژي بالا به دليل استفاده از مكانيزم دنبال كننده خورشيد؛ - مكانيزم ساده و و با قابليت اطمينان بالا و حجم كم دستگاه؛ - سيستم اتوماتيك قطع و وصل جريان.

كلكتور خورشيدي سهموي‌خطي با قابليت توليد مستقيم برق و حرارت، كه در قالب اين اختراع ارائه شده است، در زمينه بهينه سازي سيستم‌هاي تركيبي فوتوولتائيك-حرارتي ( PVT)، با هدف طراحي و پياده سازي كلكتوري با عملكرد بهتر جهت جايگزيني با كلكتور‌هاي حرارتي نيروگاه‌هاي خورشيدي سهموي خطي موجود مي‌باشد. نگراني‌هاي زيست محيطي ناشي از رشد روز افزون مصرف منابع فسيلي به عنوان سوخت و كاهش سهم اين منابع در تأمين مواد اوليه صنعت، سبب شده تا پژوهشگران به ضرورت تغيير منابع انرژي جهان به سمت بهره‌برداري از منابع انرژي پايدار، پي ببرند. در سالهاي اخير استفاده از انرژي خورشيدي به عنوان غني‌ترين منبع انرژي در ميان ساير منابعِ تجديد‌پذير، با بهره گيري از تكنولوژي فوتوولتائيك بسيار مورد توجه بوده است، اما عواملي چون: هزينه اوليه بالا، راندمان پايين الكتريكي؛ مانع از پياده‌سازي وسيع اين سيستم ها شده است. مطالعه روي سيستم‌هاي تركيبي فوتولتائيك-حرارتي (PVT) با هدف افزايش راندمان كاري سلول‌هاي فوتوولتائيك و اقتصادي‌‌كردن كاربرد اين سيستم‌ها از مهمترين راهكار‌ها به شمار مي آيد. ولي تلاش‌هاي صورت گرفته، علي‌رغم در برداشتن هزينه‌ بالا، تأثير بسيار اندكي را روي افزايش راندمان الكتريكي اين سيستم‌ها داشته است. اساسي‌ترين راهكار ارائه شده در اين طرح براي افزايش بهرهوري سيستم‌هاي فوتوولتائيك و كاهش هزينه‌هاي اوليه اين تكنولوژي، استفاده از سيستم متمركزكننده سهموي خطي است. به اين منظور كلكتوري چندلايه از يك سيستم تركيبي فوتوولتائيك-حرارتي ساخته و در كانون اين متمركزكننده قرار داده شد. جهت افزايش ظرفيت توليد الكتريكي اين سيستم، از مدول ترموالكتريك نيز در ساختار كلكتور استفاده شده است. با ساخت نمونه آزمايشگاهي اين طرح و تست عملكرد الكتريكي و حرارتي آن، نتايج مناسبي به دست آمده است كه نشان‌دهنده پتانسيل مناسب اين كلكتور جهت جايگزيني با كلكتورهاي حرارتي نيروگاه‌هاي سهموي خطي موجود مي‌باشد.

ترموسيفون نوع بدون فتيله لوله حرارتي مي باشد كه با استفاده از نيروي جاذبه، سيال كاري داخل آن حركت مي كند و از چگالنده به تبخير كننده باز مي گردد. استفاده از لوله هاي حرارتي در سيستم خنك كاري در موتور خودرو راه حلي مناسب و قابل اطمينان براي خنك كاري و بازيافت حرارت هاي اتلافي در موتور خودرو مي باشد. فناوري لوله هاي حرارتي مي تواند حرارت مازاد موتور خودرو را به گونه اي دفع كند كه با بازيافت آن براي پيش گرم كردن سوخت، بازده تبديل انرژي در موتور را افزايش دهد. هدف از اين پژوهش استفاده از لوله حرارتي ترموسيفوني در يك مبدل حرارتي مايع-گاز، براي خنك كاري خودرو است.

آب از دو بعد اقتصادي و بهداشتي حائز اهميت مي باشد زيرا محرك چرخه ي صنعت و رونق بخش فعاليت هاي كشاورزي است و همچنين آب سالم تضمين كننده سلامت انسان است. با توجه به رشد روز افزون جمعيت جهان و ثابت بودن منابع آبي مي توان پيش بيني نمود كه معضل كمبود آب به مشكل بزرگي در آينده تبديل خواهد شد. شيرين سازي آب هاي شور يكي از روش هاي تأمين تقاضاي رو به افزايش آب شيرين مي باشد. شيرين سازي آب يك فرآيند انرژي بر است كه معمولاً از منابع انرژي فسيلي در تأمين آن استفاده مي شود كه در دستگاه توليد شده پژوهش حاضر نياز به سوخت هاي فسيلي حذف گرديده است و به جاي آن از سوخت هاي تجديدپذير(خورشيدي) استفاده شده است. آب شيرين كن استفاده شده از نوع تبخيري مي باشد. نمك زدايي بيش از 60% آب ها با اين روش انجام مي گيرد، در اين روش همانند چرخه طبيعي آب در طبيعت، به آب شور گرما داده مي شود و سپس بخار آن به آب خالص تبديل مي گردد. آب شيرين كن حاضر متشكل از مخزن شامل يك مخزن فلزي، يك سيني حاوي آب شور، يك پوشش شيشه اي و يك پنل خورشيدي 80 وات و 9 لوله حرارتي از نوع ترموسيفون از جنس مس و شامل عمليات چسب كاري با استفاده از خمير سيليكون، چسب سيليكون، چسب آكواريوم حرارتي و عايق كاري با استفاده از اسپري فوم، طلق اكريليك، پشم شيشه و فوم هاي لوله اي و مقاومت الكتريكي جهت تنظيم توان انتقالي به فن و فن دمنده مي باشد، انرژي مورد نياز سيستم توسط تركيبي از پنل هاي خورشيدي و لوله هاي حرارتي جهت ارتقا بازده سيستم توسط تابش امواج خورشيد تامين مي گردد، كه هدف توليد انرژي حرارتي و الكتريكي مي باشد. در نتيجه توليد انرژي حرارتي، آب شيرين هم توليد مي شود به طوريكه انرژي حرارتي توليد شده (تلف شده) توسط پنل، بوسيله لوله حرارتي بازيابي مي شود و به سمت مخزن آب هدايت مي شود تا در اثر انتقال حرارت، دماي آب موجود در مخزن افزايش يابد و تبخيرسطحي شروع گردد. در صورت تداوم اين عمل قطرات آب بر روي سطح فوقاتي مخزن كه سطحي شيب دار است در اثر پديده ميعان تشكيل قطرات آب مي دهند و با توجه به شيب موجود در سطح به سمت مخزن آب مقطر و قابل شرب حركت مي كنند.

يك سيستم نمك زدائي خورشيدي با بهره بردن از پديده خلاء طبيعي ستون آب به صورت تجربي مورد مطالعه قرار گرفت. از كلكتورهاي لوله خلاء به دليل داشتن اتلافات كمتر نسبت به كلكتورهاي صفحه تخت، عملكرد مناسب در شرايط بد آب و هوايي و همچنين افزايش هر چه بيشتر دماي آب استفاده شده است و درون آنها به منظور انتقال حرارت بيشتر با آب درون لوله‌هاي U شكل حاوي آب شور، از روغن استفاده شد. همچنين از يك پمپ وكيوم كه در مسير رطوبت قرار نمي‌گيرد، جهت ايجاد شرايط خلاء در ابتداي شروع به كار سيستم استفاده شده ولي در طول روز صرفاً از انرژي حرارتي خورشيد جهت ادامه كار سيستم استفاده مي شود. به علت ويژگي ترموسيفون، آب درون لوله U شكل و در نتيجه آب شور موجود در محفظه تبخير گرم مي‌شود. از اين رو در طول روز، با گرم شدن آب شور درون محفظه تبخير توسط انرژي خورشيدي و وجود خلاء در درون آن، آب شور شروع به تبخير شدن مي‌كند. افزايش فشار خلاء توسط پمپ خلاء نيز سبب مي‌شود كه فرآيند تبخير در دماي پايين‌تر صورت گيرد و اين به نوبه خود منجر به بالا رفتن نرخ تبخير و متعاقباً به آب توليدي بيشتر و بهبود عملكرد سيستم گردد

نحوه ساخت نمونه اي ميكروپمپ كه در آن نياز به بخش مكانيكي متحرك نمي باشد ارائه شده است اين ميكروپمپ شامل ميكروكانالي ساده است كه در آن از يك توده سيال مغناطيسي به عنوان محرك استفاده مي شود. سيال مغناطيسي در اين نوع ميكروپمپ با استفاده از تحريك ميدان مغناطيسي خارجي (آهنرباي دائمي) حركتي پيوسته در كانالي دايروي با ابعاد ميكرومتر خواهد داشت كه موجبات پمپ كردن سيال اصلي را فراهم مي كند. اگر چه توده سيال مغناطيسي با سيال عامل د داراي سطرح تماس است اما سيال مغناطيسي با توجه به خصوصيات ويژه ي آن با سيال پمپ شونده تركيب نمي شود. ميكروپمپ حاضر قابليت استفاده براي پمپ سيال هاي مايع و يا گاز را دارا است. در چرخش 12 دور بر دقيقه براي پمپ مقدار دبي در حالت هد حداقل (فشار نسبي صفر) برابر 130 ميكروليتر بر دقيقه و حداكثر هد برابر 113 ميلي متر آب سات.