I nte rna t io na l J o urna l o f   Appl ied P o wer   E ng i neer ing   ( I J AP E )   Vo l.  1 5 ,   No .   1 Ma r ch   20 2 6 ,   p p .   4 0 3 ~ 4 1 1   I SS N:  2 2 5 2 - 8 7 9 2 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijap e. v 1 5 . i 1 . p p 403 - 411           403       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : // ija p e. ia esco r e. co m/   Perf o rma nce   ev a lua tion o a  t ra pe z o ida l so la r pond us ing   ma g nesium  sulph a te  (Mg SO )       P.  Dines hk um a r 1 M .   Ra j a 2 M .   Venk a t esa n 3 M .   Dines hk um a r 3   1 D e p a r t me n t   o f   A g r i c u l t u r a l   E n g i n e e r i n g ,   K o n g u n a d u   C o l l e g e   o f   En g i n e e r i n g   a n d   Te c h n o l o g y ,   Tr i c h y ,   I n d i a   2 D e p a r t me n t   o f   M e c h a n i c a l   E n g i n e e r i n g ,   G o v e r n m e n t   C o l l e g e   o f   E n g i n e e r i n g ,   S a l e m ,   I n d i a   3 D e p a r t me n t   o f   M e c h a n i c a l   E n g i n e e r i n g ,   E x c e l   En g i n e e r i n g   C o l l e g e ,   N a ma k k a l ,   I n d i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J an   1 6 ,   2 0 2 5   R ev is ed   Dec   6 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   J an   9 ,   2 0 2 6       Eme rg in g   g lo b a d e m a n d   f o c le a n   a n d   su sta i n a b le  e n e rg y   h a i n ten sified   re se a rc h   in to   e fficie n m e th o d s   o so lar  e n e rg y   c a p tu re   a n d   st o ra g e .   Am o n g   v a rio u re n e wa b le  e n e rg y   sto ra g e   tec h n o lo g ies ,   sa lt   g ra d ien s o lar  p o n d s   (S G S P s)  h a v e   e m e rg e d   a a   re li a b le  a n d   c o st - e ffe c ti v e   so lu ti o n .   T h is  stu d y   p re se n ts  a n   a d v a n c e d   e x p e rime n t a e v a lu a ti o n   o a   tra p e z o id a S G S P   u sin g   m a g n e siu m   su l p h a te   (M g S O )   a th e   sa li n it y   m e d i u m   t o   e n h a n c e   h e a t   sto ra g e   p e rfo rm a n c e   a n d   sy ste m   sta b il it y .   lab o ra to r y - sc a le  trap e z o id a l   p o n d   wit h   a   d e p t h   o 3 0   c m   wa s c o n stru c te d   u sin g   1 8   m m   th ick   p ly wo o d   a n d   a n   o p ti m ize d   1 6 %   M g S O   c o n c e n tratio n   ( S G S P - M 1 6 wa e m p lo y e d   t o   m a in tain   th e rm a stra ti fica ti o n .   Ex p e rime n ts  c o n d u c ted   o v e a   fo u r - m o n th   p e rio d   i n   S a lem ,   Tam il   Na d u ,   In d ia,  in v o l v e d   d e tailed   e n e rg y   a n d   tem p e ra tu re   a n a ly sis  a c ro ss   u p p e c o n v e c ti v e   z o n e   (UCZ),   n o n - c o n v e c ti v e   z o n e   (NCZ) ,   a n d   lo we c o n v e c ti v e   z o n e   ( LCZ ).   Re su l ts  re v e a led   m a x imu m   tem p e ra tu re   d iffere n c e   o f   2 8   °C   a m o n g   UCZ   a n d   LCZ ,   wit h   LCZ   a c h iev in g   p e a k   e n e rg y   e fficie n c ies   o 2 5 . 2 4 % ,   2 6 . 8 0 % ,   2 8 % ,   a n d   3 2 . 0 9 %   fr o m   Ja n u a ry   to   A p ril ,   re sp e c ti v e ly .   T h e se   fi n d i n g c o n firm   th e   e ffe c ti v e n e ss   o t h e   trap e z o id a M g S O   b a se d   S G S P   a a   su sta in a b le   a n d   sc a lab le  sy ste m   fo r   re n e wa b le  e n e rg y   st o ra g e   a n d   e fficie n th e rm a m a n a g e m e n t,   s u it a b le  fo r   a p p li c a ti o n su c h   a d e sa li n a ti o n ,   g re e n h o u se   h e a ti n g ,   a n d   in d u strial   p re h e a ti n g .   K ey w o r d s :   Den s ity   p r o f iles   E n er g y   an aly s is     So lar   p o n d     T em p er atu r p r o f iles   T h er m al  s tr atif icatio n   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   P.  Din esh k u m ar   Dep ar tm en t o f   Ag r icu ltu r al  E n g in ee r in g ,   Ko n g u n a d u   C o lle g o f   E n g in ee r i n g   an d   T ec h n o lo g y   T r ich y ,   T am il   N ad u ,   I n d ia   E m ail:  d in esh k u m ar p @ k o n g u n ad u . ac . i n       1.   I NT RO D UCT I O   T h in cr ea s in g   p o p u latio n   a n d   r a p id   i n d u s tr ial  a d v an ce m en ts   h av e   s ig n if ican tly   in c r ea s ed   th e   d em an d   f o r   e n er g y   [ 1 ] .   Fo s s il   f u els  r em ain   th p r im ar y   s o u r ce   o f   en e r g y   p r o d u ctio n h o wev er ,   th eir   lim ited   av ailab ilit y   h as  p r o m p te d   m a n y   n ati o n s   to   s ee k   alter n ativ e   s o lu tio n s   [ 2 ] ,   [ 3 ] .   R en ewa b le   en er g y   em e r g es  as   th m o s v iab le  alter n ativ e   to   f o s s il  f u els  d u e   to   its   a b u n d an an d   en v ir o n m e n tally   f r ie n d ly   n atu r e   [ 4 ] .   Am o n g   th v ar io u s   r en ewa b le   en er g y   s o u r ce s ,   s o lar   en e r g y   s tan d s   o u as  o n o f   m o s ex ten s iv ely   u tili ze d   o p tio n s   t o   m ee t th g r o win g   en e r g y   d em an d s   [ 5 ] .   So lar   r ad iatio n   r ea ch in g   E ar th ' s   s u r f ac is   in ter m itten o r   m o s tly   in f lu en ce d   b y   atm o s p h e r ic  s ettin g s   [ 6 ] .   On o f   th m ajo r   ch allen g es  is   th s to r ag o f   s o lar   en er g y   f r o m   s o lar   is o latio n   [ 7 ] .   T h e   s alt  g r ad ien s o lar   pond   ( SGSP )   is   an   ec o n o m ic al  an d   ef f icien s o lar   d e v ice  d esig n ed   to   s to r s o lar   en er g y   b y   h ar n ess in g   s o lar   r ad iatio n   [ 8 ] .   T h e   SGSP   o f f er s   an   e x ce p tio n al   s o lu tio n   to   th i s   is s u e,   as  it  ca n   m ain tain   c o n s is ten p er f o r m an ce   an d   m atch   e n er g y   d em a n d s   ev en   d u r in g   ex ten d e d   p er i o d s   o f   wet  wea th er ,   lack   o f   s ig n if ican d r o p   in   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g Vo l.  1 5 ,   No .   1 ,   Ma r ch   20 2 6 :   403 - 4 1 1   404   tem p er atu r o f   p o n d .   C o n s eq u en tly ,   SGSP s   ar g ain in g   r ec o g n itio n   as  an   alter n ativ m eth o d   f o r   g en er atin g   elec tr icity   an d   in d u s tr ial  h ea t .   As  n o n - c o n v ec ti v s y s tem ,   th SGSP   ef f ec tiv ely   r eta in s   s o lar   en er g y   b y   tr ap p in g   s o lar   r a d iatio n   with in   th p o n d   its elf .   I is   co n s tr u cted   with   s alt  s o lu tio n   th at  in cr ea s es  in   d en s ity   with   d ep th ,   allo win g   f o r   th lo n g - ter m   s to r a g o f   h ea t [ 9 ] - [ 1 1 ] .   Ar o u n d   2 , 5 0 0   y ea r s   ag o ,   th e   s u n   was  u s ed   to   h ea an cien R o m an   b ath s ,   m ar k in g   th ea r lies t   r ec o r d e d   in s tan ce   o f   s o lar   e n er g y   b ein g   u tili ze d   to   h ea t   p o o o f   wate r .   I n   1 9 0 2 ,   Kale csin s k y   m ad e   th f ir s d o cu m en ted   o b s er v ati o n   o f   s o lar   lak e   at  Me d v e   L a g o o n   in   T r a n s y lv an ia,   H u n g ar y   [ 1 2 ] .   Du r in g   th is   s tu d y ,   it  was  n o ted   th at  at  d ep th   o f   1 . 3 2   m eter s ,   th lak ex h ib ited   m ax im u m   tem p er atu r es  o f   7 0   ° C   in   s u m m er   alo n g   with   m in im u m   tem p er atu r es o f   2 6   ° C   in   s p r in g .   E n er g y   an aly s is   s er v es  as  a   v a lu ab le  to o l   f o r   ass ess in g   th er m al  ef f icien cy   o f   v a r io u s   tech n i q u es  [ 1 3 ] .   Du r in g   th c o n tex o f   s o lar   en er g y   s y s tem s ,   en er g y   an al y s is   is   ty p ically   u tili ze d   f o r   d eter m in in g   e n er g y   s to r ag as  well  as  lo s s es,  t h er eb y   id en tify i n g   th e   co n d itio n s   n ec ess ar y   to   en h an ce   s y s tem   ef f icien cy .   Ad d itio n ally ,   it  p r o v id es  f o u n d atio n al  in s ig h ts   in to   th f u n c tio n in g   o f   SGSP   an d   aid s   in   p r ed ictin g   v ar iatio n s   in   th er m al  s to r ag [ 1 4 ] .   Nu m er o u s   r esear ch er s   h av co n d u cted   ex er g y   o r   en er g y   an aly s es  o f   s o lar   p o n d s ,   ex p lo r in g   d if f e r en t g e o m etr ic  co n f ig u r atio n s   an d   ty p es o f   s alts .   E n er g y   a n d   ex er g y   p er f o r m a n ce   o f   cir cu lar   an d   s q u ar e - s h ap ed   s o lar   p o n d s   was  ex p er im en tally   an aly ze d   u s in g   NaCl  s alt  s o lu tio n .   T h f i n d in g s   r ev e aled   t h at  th m ax im u m   m o n th l y   av er ag tem p er atu r es  in   lo wer   co n v ec tiv zo n e   ( L C Z )   wer 8 6   °C   f o r   cy lin d r ical  p o n d   an d   7 8   °C   f o r   th s q u ar e   p o n d .   Ad d itio n ally ,   th cy lin d r ical  p o n d   d em o n s t r ated   m ax im u m   en er g y   ef f ici en cy   o f   2 5 . 8 an d   ex er g y   ef f icien cy   o f   2 . 4 4 %,  wh er ea s   s q u ar p o n d   ac h iev ed   en er g y   an d   e x er g y   ef f icien cie s   o f   2 3 . 6 5 % a n d   1 . 9 1 %,  co r r es p o n d in g ly   [ 1 5 ] .   E x p er im en tal  r esear ch   was  co n d u cted   o n   en er g y   an aly s is   o f   cy lin d r ical - s h ap ed   SGSP   co m b in ed   to   4   s o lar   co llecto r s .   Fin d in g s   in d icate d   th at  in teg r ated   s o lar   p o n d   ( I SP )   ac h iev ed   en er g y   ef f i cien cies  o f   2 1 . 3 3 %,   2 3 . 6 %,  2 4 . 6 % ,   an d   2 6 . 5 wh en   p air e d   with   1 ,   2 ,   3 ,   a n d   4   s o lar   c o llecto r s .   C o r r e s p o n d in g l y ,   e x er g y   ef f icien cies  h av b ee n   2 0 %,  2 1 . 7 %,  2 2 . 2 % ,   an d   2 3 . 4 %.  T h e   s tu d y   co n clu d ed   th at  th e   I SP   s to r ed   s ig n if ican tly   m o r th er m al  en er g y   wh en   u ti lizin g   all  f o u r   s o lar   co llecto r s   [ 1 6 ] .   I n   an o th er   s tu d y ,   th th e r m al  p er f o r m an ce   o f   ci r cu lar   SGSP   u n ited   to   4   id en tical  s o lar   co ll ec to r s   was  ex p er im en tally   e x am in e d .   O u tco m es  d em o n s tr ated   th at   in   Au g u s t,  m ax im u m   as  well  as  m in im u m   tem p er atu r es  in   L C Z   wer a p p r o x im ately   5 5 . 2   an d   1 6 . 9 1   °C ,   co r r esp o n d in g ly .   L C Z   ac h i ev ed   its   h ig h est  an d   lo west  th er m al  s to r ag ef f icien cies  o f   3 3 an d   2 9 in   Au g u s t,  wh ile  in   J an u a r y ,   th ese  ef f icien cies  d r o p p ed   to   9 . 5 % a n d   6 % ,   r esp ec tiv ely   [ 1 7 ] .   T h er m al  s to r ag p e r f o r m an ce   o f   th SGSP   m o d el  h as  b ee n   an aly ze d   th r o u g h   b o th   ex p er i m en tal  an d   n u m er ical  m eth o d s .   T h f in d i n g s   r ev ea led   th at  th m ax im u m   an d   m in im u m   h ea s to r ag e   ef f icien cies  wer 2 8 . 4 1 %   an d   3 0 . 1 6 i n   Au g u s an d   8 . 2 7 a n d   1 0 . 7 4 i n   J an u ar y ,   r esp ec tiv ely ,   f o r   th ex p er i m en tal  an d   n u m er ical  s tu d ies.  Ad d itio n all y ,   th h ig h est  h ea lo s s   f r o m   s o lar   p o n d   was  r ec o r d ed   as  1 8 5   W /m ²  in   J an u ar y   an d   4 7 4   W /m ²  in   Au g u s t [ 1 8 ] .   E n er g y   d is tr ib u tio n   as  well  as  ef f icien cy   o f   cir cu lar   s o lar   p o n d   wer a n aly ze d   u s in g   b o th   n u m er ical   an d   ex p er im en tal  a p p r o ac h es.  Ma x im u m   en er g y   ef f icien c ies  h av b ee n   o b s er v ed   to   b 7 . 6 8 f o r   n o n - co n v ec tiv e   zo n e   ( NC Z )   o r   9 . 3 7 f o r   L C Z ,   with   c o r r esp o n d i n g   e n er g y   ef f icie n cies  o f   0 . 3 2 as  well  as  0 . 7 6 r ec o r d e d   in   J u n e.   T h s tu d y   co n clu d e d   th at  ex er g y   ef f icien cy   is   n o ticea b ly   less   c o m p ar ed   to   e n er g y   ef f icien cy ,   s u g g esti n g   th at  en er g y   s to r ed   in   s o lar   p o n d   is   o f   lo q u ality ,   en a b lin g   th is   a p p r o p r iate  f o r   l o w - tem p er atu r a p p licatio n s   [ 1 9 ] .   So d iu m   c h lo r id e   ( NaCl)  [ 2 0 ]   is   m o s f r e q u en tly   u tili ze d   s alt  in   s o lar   p o n d s   b ec a u s o f   m in im al   s o lu b ilit y   v ar iatio n   with   tem p er atu r c h an g es.   I n   ad d itio n   t o   NaCl,  o th e r   s alts ,   n am el y   m ag n esiu m   c h lo r id e   ( Mg C l₂)   [ 2 1 ] ,   s o d iu m   ca r b o n a te  ( Na₂ C O₃)   [ 2 2 ] ,   m ag n esiu m   s u lf ate  ( Mg SO₄) ,   c alciu m   ch lo r id ( C aCl ₂)   [ 2 3 ] ,   c o m p o s ite  s alts   an d   f er tili ze r   s alts   [ 2 4 ] ,   an d   a m m o n iu m   s alts   [ 2 5 ]   h av also   b ee n   u tili ze d   to   ev alu ate  th e   en er g y   p e r f o r m an ce   o f   s o lar   p o n d s .   I n   p r ev io u s   in v esti g ati o n ,   s u itab ilit y   o f   tr ap ez o id al  SGSP   u s in g   Mg SO   s alt  s o lu tio n s   was  ex p er im en tally   in v esti g ated .   T h s tu d y   t ested   s alt  co n ce n tr atio n s   o f   4 ( SGSP - M4 ) ,   8 %   ( SGSP - M8 ) ,   1 2 ( SGSP - M1 2 ) ,   an d   1 6 ( SGSP - M1 6 )   Mg SO₄  in   wate r   ac r o s s   th r ee   id en tical  tr ap ez o id al  SGSP s .   T h f in d in g s   in d icate d   th at  th o p tim al  s alt  co n ce n tr atio n   f o r   m a x im u m   t h er m al  en er g y   s to r a g was  SGSP - M1 6   [ 1 ] .   Fro m   th liter atu r r ev iew,   it  was  o b s er v ed   th er is   n o   th er m al  en er g y   s to r ag an aly s is   p er f o r m ed   u s in g   Mg SO 4   in   S GSP.  Hen ce ,   o n g o i n g   in v esti g atio n   em p h asizes  esti m atin g   e n er g y   p er f o r m an ce   o f   u p p er   co n v ec tiv z o n e   ( U C Z ) ,   NC Z ,   an d   L C Z   o f   SGSP - M1 6   alo n g   with   o u tco m es  o f   th ex p er im en tal   r esu lts   ar p r esen ted .       2.   M E T H O D   2 . 1 .     Co ns t ruct io det a ils   T h e   tr ap ez o id al  SGSP   co n s tr u cted   u s in g   p ly wo o d   o f   1 8   m m   th ick n ess   with   s u r f ac ar ea   o f   1 . 7   m 2   an d   3 0   cm   h eig h t.  T h e y   ar er ec ted   in   lo ca tio n   Go v er n m e n C o lleg o f   E n g in ee r in g ,   S alem ,   T am il  Nad u ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       P erfo r ma n ce   ev a lu a tio n   o f a   t r a p ezo id a l so la r   p o n d   u s in g   ma g n esiu s u lp h a te  ( Mg S O₄)   ( P Din esh ku ma r )   405   I n d ia  ( 1 1 . 7 1 2 8 °   latitu d e,   7 8 . 0 8 8 2 °   E   l o n g itu d e) .   T h ar r an g em en ts   o f   th e   SGSP   ar g iv en   in   F ig u r 1   f o r   b etter   u n d er s tan d in g   o f   co n s t r u ctio n al  d etails.  T h p ly w o o d   is   p r ef e r r ed   f o r   its   g o o d   i n s u latio n   p r o p er ty ,   s tr u ctu r al  s tab ilit y   an d   d u r ab il ity .   T h in s id s u r f ac o f   th SGSP   i s   p asted   with   p o ly u r eth an p last ic  s h ee o f   2   m m   t h ick n ess   in   o r d er   to   p r ev en s ee p ag e   o f   wate r   an d   b l ac k   co lo r   co ated   o v e r   th e   p last ic  s h ee to   attr ac t   m ax im u m   s o lar   r ad iatio n .   PV C   co lu m n   u s ed   to   m o u n s ix   PT - 1 0 0   tem p er atu r p r o b s   wh ich   h av ac cu r ac y   o f   ±   0 . 5   °C   v er tically   to   o b tain   v er tical  tem p er atu r p r o f ile  o f   wate r   in   SGSP .   T h s ig n als  f r o m   th tem p er atu r p r o b s   ar e   p r o ce s s ed   in   6 4 - m o d u le  ( Delp h in - E K6 4 )   d ata  ac q u is itio n   s y s tem   f o r   o b tain in g   v e r tical  tem p er atu r e   p r o f ile   o f   s o lar   p o n d s .   I n ten s ity   o f   s o lar   r ad iatio n   at   lo ca tio n   o f   s o l ar   p o n d   m ea s u r e d   b y   Py r an o m eter   -   L PP YR A0 3   ( DeltaO HM )   an d   h as a n   ac cu r ac y   o f   ±   1 . 5   W /m 2 .   C o n ce n tr atio n   o f   s alt  in   p o n d   wate r   at  d if f e r en lev el   is   m ea s u r ed   in   ter m s   o f   d en s ity .   T h s am p les  f o r   m ea s u r in g   th e   d en s ity   o f   wate r   ar ta k en   u s in g   5   m m   f lex ib le  p last ic  tu b es   wh ich   ar f ix ed   alo n g   with   PVC   p ip co lu m n   alr ea d y   m o u n ted   f o r   f itti n g   th tem p er atu r p r o b es  as  s h o wn   c lear ly   in   F ig u r 2 .   T h s am p le  was  th en   weig h e d   f o r   k n o wn   v o lu m e   to   ca lcu late  th d en s ity .   T h s am p le  weig h is   m ea s u r ed   u s in g   W en s ar   PGB 2 0 0   d ig ital  s ca le  h av in g   ac cu r ac y   o f   ±   1 0 4   g   an d   th d en s ity   m ea s u r em en is   d o n with   th h elp   o f   1 0   m L   p y cn o m eter .     2 . 2 .     P r o ce du re   f o dev elo pi ng   s a lt   g ra dient  in t he  s o la po nd .   Acc o r d in g   to   SGSP   p r in ci p le,   p o n d   h as  3   d if f er en t   zo n es n a m ely   L C Z ,   NC Z ,   UC Z   wh o s d ep th s   ar e   0 . 1 1 ,   0 . 1 4 ,   0 . 0 5   m   co r r esp o n d in g ly .   HSZ  o f   th p o n d   is   in itially   s u b m er g ed   in   th s alt   s o lu tio n   with   1 6 co n ce n tr atio n .   T h NC Z   was  estab lis h ed   b y   lin ea r ly   d ec r ea s in g   co n ce n tr atio n   o f   s alt  f r o m   u p p er m o s lay er   o f   L C Z .   Fin ally ,   UC Z   h a s   b ee n   estab lis h ed   th r o u g h   f illi n g   f r esh wate r .   T h estab lis h ed   p o n d   was c o n f in ed   f o r   7 2   h o u r s   to   attain   lin ea r   s alin it y   p r o f ile.   Fig u r 2   illu s tr ates  th estab lis h m en o f   th d is t in ct  zo n es  o f   s o lar   pond.           Fig u r 1 .   Sch em atic  d iag r am   o f   SGSP             ( a)   ( b )   ( c)     Fig u r 2 .   E s tab lis h m en o f   th e   d if f er en t z o n es o f   th s o lar   p o n d   ( a)   f o r m atio n   o f   L C Z ,   ( b )   f o r m atio n   o f   NC Z ,   an d   ( c )   f o r m atio n   o f   UC Z       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g Vo l.  1 5 ,   No .   1 ,   Ma r ch   20 2 6 :   403 - 4 1 1   406   2 . 3 .     E x perim ent a l pro ce du r e   T h tem p er atu r es  at  UC Z ,   NC Z ,   an d   L C Z   o f   tr ap ez o id al   s o lar   p o n d s   wer r ec o r d e d   d aily   f r o m   1 0 :0 0   AM - 5 :0 0   PM  with   ti m lap s o f   1 5   m in u tes.  I is   n o ted   th at  t h h ig h est  tem p er atu r es  ar r ec o r d ed   ev er y   d ay   b etwe en   1 : 30 - 2 : 30   PM  an d   its   av er ag e   was  co n s i d er ed   f o r   in v esti g atin g   tem p e r atu r p r o f ile  o f   th s o lar   p o n d s .   Similar ly ,   t h av e r ag in ten s ity   o f   s o lar   r ad iatio n   b etwe en   1 : 30 - 2 : 30   PM  was  co n s id er ed   f o r   th is   r esear ch .   Den s ity   o f   th e   s o lar   p o n d s   is   r ec o r d e d   d aily   at   2 : 0 0   PM.   T h e   m o n t h ly   a v er ag d en s ity   h as  b ee n   co n s id er ed   f o r   ex am in in g   d en s ity   g r ad ien o f   s o lar   p o n d .   E x p er im en tal  tr ials   wer ca r r ied   o u f o r   p er i o d   o f   f o u r   m o n t h s .   Mo n th l y   av e r ag tem p er atu r es  o f   v ar io u s   zo n es,  am b ien tem p er atu r e   an d   in ten s ity   o f   s o lar   r ad iatio n   wer tak e n   to   esti m a te  en er g y   s to r a g o f   s o lar   p o n d .       3.   E NE RG ANA L YS I S   E n er g y   a n aly s is   is   co m m o n   ap p r o ac h   to   d eter m in e f f icien cy   o f   s y s tem s   an d   p r o ce s s es  [ 2 6 ] .   Du r i n g   co n tex o f   s o lar   en er g y   s y s tem s ,   it  is   o f ten   u tili ze d   to   d eter m in en er g y   e f f icien cy   as  well  a s   lo s s es,  p r o v id in g   in s ig h ts   in to   p o ten tial  im p r o v em en ts   [ 2 7 ] .   T h SGSP   is   d ev ice  th at  ca p tu r es  s o lar   en er g y   o r   r eser v es  t h is   as  th er m al  en er g y   o v er   a n   ex ten d ed   p er i o d   [ 2 8 ] .   Per f o r m in g   a n   en er g y   an aly s is   o f   t h SGSP   p r o v id es  v al u ab le   in s ig h ts   an d   h el p s   p r ed ict  f lu ctu atio n s   in   its   h ea s to r a g [ 2 9 ] .   T o   f ac ilit ate  th is   a n aly s is ,   f o llo win g   ass u m p tio n s   [ 3 0 ]   h av b ee n   m ad e:   -   Den s ities   o f   UC Z   an d   L C Z   in   th SGSP   ar ass u m ed   to   b u n if o r m   a n d   c o n s tan t.   -   Ma s s   tr an s f er   is n t ta k en   in to   ac co u n t.   -   Hea t tr an s f er   is   ass u m ed   to   b o n e - d im e n s io n al.   -   T h m ater ials   u s ed   in   co n s tr u c tin g   th s o lar   p o n d   ar co n s id er ed   h o m o g e n eo u s   an d   is o tr o p i c.   Fig u r 3   illu s tr ates  th en er g y   f lo ws  ac r o s s   h o r izo n tal  s u r f ac o f   UC Z ,   NC Z ,   L C Z   o f   p o n d .   O n p o r tio n   o f   in co m in g   s o lar   en e r g y   is   r ef lecte d   f r o m   UC Z   s u r f ac in to   air ,   r esu ltin g   in   en e r g y   lo s s .   T h UC Z   also   tr an s m its   s o m o f   in cid e n s o lar   r ad iatio n   to   NC Z ,   wh ile  r em ain in g   s o lar   en e r g y   is   ab s o r b ed   with in   th UC Z ,   ca u s in g   th is   to   h ea t u p .           ( a)   ( b )     ( c)     Fig u r 3.   E n er g y   f lo ws ac r o s s   th h o r izo n tal   s u r f ac o f   ( a)   e n er g y   la y o u o f   UC Z ,   ( b )   en er g y   lay o u t o f   NC Z ,   an d   ( c)   en er g y   lay o u t o f   L C Z       Acc o r d in g   t o   th law  o f   co n s e r v atio n   o f   en er g y ,   t h en er g y   b alan ce   eq u atio n   o f   UC Z   is   wr itten   as  ( 1 ) - ( 3 ) .       =  +     ( 1 )      = ( 1 ) ( 1 )    ( 2 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       P erfo r ma n ce   ev a lu a tio n   o f a   t r a p ezo id a l so la r   p o n d   u s in g   ma g n esiu s u lp h a te  ( Mg S O₄)   ( P Din esh ku ma r )   407    =  (  )   ( 3 )     T h ex p er im en tal  s etu p   o f   S GSP  was  b u ilt  u s in g   p ly w o o d ,   wh ich   s er v ed   as  a n   in s u latin g   m ater ial.   As  r esu lt,  h ea d is s ip atio n   f r o m   s id alo n g   with   b o tto m   w alls   o f   ev er y   SGSP   p r in cip all y   o cc u r r e d   th r o u g h   co n d u ctio n .   T h er e f o r e,   to tal  h ea lo s s   in   3   zo n es  was   d escr i b ed   u s in g   Fo u r ier ' s   law  o f   co n d u ctio n ,   as  s h o wn   in   ( 4 ) - ( 6 ) .      =  +    ( 4 )     = [ (  ) ]   ( 5 )       = 4 [  (  ) ]   ( 6 )     T h en er g y   s to r ag e   ef f icien cy   o f   ea ch   z o n ca n   g en e r ally   b r ep r esen ted   as   ( 7 ) .     = 1   +    ( 7 )       4.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   Acc o r d in g   to   o u tco m es   o f   s u itab ilit y   ex p e r im en ts ,   it  wa s   d eter m in ed   th at  SGSP - M1 6   h as  th e   o p tim al  s alt  co n ce n tr atio n   f o r   s to r in g   th m a x im u m   a m o u n o f   th er m al  en e r g y .   As  r esu lt,  f u r th er   ex p er im en ts   wer co n d u cted   u s in g   SGSP - M1 6   to   in v esti g ate  th d en s ity   g r ad ien t,  tem p e r atu r d is tr ib u tio n ,   an d   en er g y   d is tr ib u tio n   with in   th L C Z ,   NC Z ,   an d   U C Z .   T h ese  ex p er im en ts   wer ca r r ied   o u o v er   f o u r - m o n th   p er io d   u n d e r   th m ete o r o lo g ical  co n d itio n s   o f   Salem   an d   ar p r esen ted   in   t h is   s tu d y .     4 . 1 .     Densi t y   p ro f ile   Fig u r 4   d ep icts   co r r elatio n   a m o n g   d e n s ity   g r ad ien o f   SG SP - M1 6   s alt  s o lu tio n   an d   th p o n d   d e p th   o v er   f o u r - m o n th   p er io d .   T h is   co u ld   b r ep o r ted   th at  d en s ity   g r ad ien in   L C Z   s h o ws  lit tle  v ar iatio n ,   p r im ar ily   d u e   to   t h lo w   d if f u s io n   o f   th e   Mg SO₄  s alt  s o lu tio n .   T h d e n s ity   p r o f ile  i n   t h NC Z   is   s lig h tly   h ig h er   in   J an u ar y   co m p a r ed   to   Ap r il,  wh ich   is   attr ib u ted   t o   t em p er atu r f lu ctu atio n s   in   t h NC Z .           Fig u r 4 .   Den s ity   p r o f ile  o f   M g SO 4   SGSP       4 . 2 .     T em pera t ure  dis t ributi o ns   Fig u r 5   s h o ws  th m o n th ly   a v er ag tem p er atu r e   f lu ctu atio n s   with   r esp ec to   p o n d   d ep t h .   Ma x im u m   as  well  as  m in im u m   tem p er a tu r es  in   L C Z   wer r ec o r d ed   at  ap p r o x im ately   6 0   °C   an d   5 0   °C   in   Ap r il   an d   J an u ar y ,   co r r esp o n d in g ly .   I w as  n o ted   th at  th cir cu latio n   o f   th s alt  s o lu tio n   in   th L C Z   h elp ed   im p r o v th e   u n if o r m ity   o f   t h tem p er at u r d is tr ib u tio n .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g Vo l.  1 5 ,   No .   1 ,   Ma r ch   20 2 6 :   403 - 4 1 1   408   Hig h est  tem p er atu r r ec o r d e d   in   NC Z   h as   b ee n   5 3   °C   in   A p r il,  wh ile  lo west  wa s   4 7   ° C   i n   J an u ar y .   T em p er atu r d is tr ib u tio n   in   NC Z   was  n ea r ly   lin ea r ,   in d icati n g   s tab le  th er m al  s tr atif icatio n   with in   th p o n d ,   allo win g   it  to   f u n ctio n   ef f ec tiv ely   as  tr an s p ar en in s u lato r .   I n   th UC Z ,   th tem p er a tu r es  r an g ed   f r o m   m ax im u m   o f   3 2   °C   in   Ap r il  t o   m in im u m   o f   30   °C   in   J an u a r y .   L ar g est  tem p er atu r d if f er en ce ,   ap p r o x im atel y   2 8   °C ,   was o b s er v ed   b etwe en   th L C Z   an d   UC Z   in   Ap r il.           Fig u r 5.   T e m p er atu r d is tr ib u tio n   o f   Mg SO4   SGSP       4 . 3   E nerg y   a na ly s is   T h en e r g y   d is tr ib u tio n   o f   th SGSP - M1 6   was  esti m ated   u s in g   tem p e r atu r e   v alu es  o b t ain ed   f r o m   ex p er im en tal  wo r k .   I was  o b s er v ed   th at  s o m o f   th ir r a d iatio n   o n   th UC Z   s u r f ac was  r ef lecte d   an d   s o m e   o f   it wa s   ab s o r b ed   b y   th e   UC Z .   T h r em ai n in g   p ar t is tr an s m itted   to   th L C Z   th r o u g h   NC Z .   Fig u r 6   d e p icts   en er g y   d is tr ib u tio n   o f   UC Z   o f   SGSP   f o r   f o u r   m o n th s .   O b s er v ed   in   Fig u r e   6   m ax im u m   alo n g   with   m in im u m   en er g y   s to r ed   is   3 1   W /m 2   an d   1 2 . 6   W /m 2   in   Ap r il  an d   J an u ar y   f o r   s o lar   in s o latio n   o f   3 4 6   W /m 2   an d   1 7 8   W /m 2 ,   r esp ec tiv el y .   Similar ly ,   Fig u r e   7   d em o n s tr ates  en er g y   d is tr ib u tio n   o f   NC Z   o f   s o lar   p o n d .   Gr ea test   an d   s m allest  am o u n ts   o f   en er g y   s to r ag wer d eter m in ed   t o   b 4 9   an d   2 0 . 1 3   W /m 2   in   Ap r il  an d   J an u ar y ,   r esp ec tiv ely .   T h r ec ei v ed   s o la r   r ad iatio n   i n   th NC Z   is   3 2 9   W /m 2   in   Ap r il  an d   1 7 0   W /m 2   in   J an u ar y .             Fig u r 6.   E n er g y   d is tr ib u tio n   o f   UC Z   o f   Mg SO 4   SGSP     Fig u r 7.   E n er g y   d is tr ib u tio n   o f   NC Z   o f   Mg SO 4   SGSP       T h en er g y   d is tr ib u tio n   o f   th L C Z   is   s h o wn   in   Fig u r 8 .   I h as  b ee n   f o u n d   th at  th e   h ig h est  an d   lo west  q u an tity   o f   s o lar   en er g y   b u ild   u p   i n   L C Z   is   9 5   a n d   3 8 . 6 2 W /m 2   in   m o n th   o f   Ap r il  an d   J an u ar y   r esp ec tiv ely   f o r   th e   s o lar   in s o latio n   o f   2 9 6   W /m 2   an d   1 5 3   W /m 2 .   Hea lo s s   o f   s o lar   p o n d   was  esti m ated   u tili zin g   Fo u r ier   h ea co n d u ct io n   eq u atio n .   I h as  b ee n   f o u n d   th at  th h ea lo s s es  o f   th UC Z   ar 1 6 5 . 4 ,   2 2 3 ,   2 4 0 ,   3 1 5   W /m 2   in   m o n th   o f   J an u ar y ,   Feb r u a r y ,   Ma r ch ,   an d   Ap r il ,   r esp ec tiv ely ,   wh ile  f o r   t h NC Z   ar 1 4 9 . 8 7 ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       P erfo r ma n ce   ev a lu a tio n   o f a   t r a p ezo id a l so la r   p o n d   u s in g   ma g n esiu s u lp h a te  ( Mg S O₄)   ( P Din esh ku ma r )   409   2 0 0 ,   2 1 5 ,   2 8 0   W /m 2 .   Similar l y ,   L C Z   ar 1 1 4 . 3 8 ,   1 5 1 ,   1 6 0 ,   2 0 1   W /m 2   in   th m o n th s   o f   J an u ar y ,   Feb r u a r y ,   Ma r ch ,   an d   Ap r il ,   r esp ec tiv ely .   T h en er g y   ef f icien cies  with   r esp ec to   th tim o f   th e   SGSP - M1 6   ar d ep icted   i n   Fig u r 9 .   I was  f o u n d   th at   th e n er g y   ef f icien cies  o f   UC Z   ar e   7 . 0 8 %,  7 . 4 7 %,  7 . 8 7 % ,   an d   8 . 9 6 in   J an u ar y ,   Feb r u ar y ,   Ma r c h ,   an d   Ap r il ,   r esp ec tiv el y .   T h e s tim ated   en er g y   ef f icien cies  o f   NC Z   ar e   1 1 . 8 4 %,   1 2 . 5 5 %,  1 3 . 1 7 % ,   an d   1 5 . 0 5 %   in   J an u ar y ,   Feb r u a r y ,   Ma r ch ,   an d   Ap r il ,   r esp ec tiv ely .   Simil ar ly ,   th e n er g y   ef f icien cies  o f   L C Z   ar f o u n d   to   b 2 5 . 2 4 %,  2 6 . 8 0 %,  2 8 % ,   an d   3 2 . 0 9 % Jan u ar y ,   Feb r u ar y ,   M ar ch ,   an d   Ap r il ,   r esp ec tiv el y .             Fig u r 8 .   E n er g y   d is tr ib u tio n   o f   L C Z   o f   Mg SO 4   SGSP     Fig u r 9 .   E n er g y   ef f icien c y   o f   Mg SO 4   SGSP       5.   CO NCLU SI O N   T h SGSP   ca n   b co n s tr u cted   in   v ar io u s   g eo m etr ic  s h ap e s ,   b u th tr ap ez o id al  s h ap i s   g en er ally   p r ef er r e d   d u e   to   its   e n h an ce d   p er f o r m a n ce .   L a b o r at o r y - s ca le  tr ap ez o id al   SGSP   with   s u r f ac ar ea   o f   1 . 7   m ²  h as  b ee n   b u ilt  f o r   ex p e r im e n tatio n .   T h e n er g y   an aly s is   o f   Mg SO₄  s alt  u tili ze d   in   s o lar   p o n d   p r o v id e d   v alu ab le  in s ig h ts   in to   im p r o v in g   th er m al  e n er g y   s to r ag e   in   th tr ap ez o id al  SGSP .   I n   Ap r il,  th m ax im u m   av er ag tem p er atu r es  r ec o r d e d   in   UC Z ,   L C Z ,   an d   NC Z   w ith   SGSP - M1 6   wer 3 2   °C ,   5 3   °C ,   an d   6 0   °C ,   r esp ec tiv ely .   T h e n er g y   an al y s is   r ev ea led   th at  th h ig h est  en er g y   e f f icien cies  wer 8 . 9 6 f o r   UC Z ,   1 5 . 0 5 f o r   NC Z ,   an d   3 2 . 0 9 f o r   L C Z   in   Ap r il.  I n   co n tr ast,  th e n er g y   ef f icien cies  in   J an u ar y   w er lo wer ,   at  7 . 0 8 f o r   UC Z ,   1 1 . 8 4 f o r   NC Z ,   an d   2 5 . 2 4 f o r   L C Z .   T h er m al  en er g y   s to r ed   i n   s y s tem   m ig h b ef f ec tiv ely   ap p lied   f o r   lo w - tem p er at u r e   u tili za tio n s .   Fu tu r e   wo r k   will  in v o lv s ca lin g   th s y s tem   f o r   r ea tim e   d ep lo y m e n t,  o p tim izin g   p o n d   g eo m et r y ,   an d   in teg r atin g   p h ase  ch an g m ater ials   o r   n an o f lu id s   to   en h an ce   en er g y   s to r ag e.   Fu r th er m o r e,   co u p lin g   SGSP   with   d esalin atio n   an d   im p lem e n tin g   s m ar m o n ito r i n g   will  s u p p o r t its   ad v a n ce m en t a s   c o s t e f f ec tiv an d   s u s tain ab le  r en ewa b le  en er g y   s to r ag s o l u tio n .       F UNDING   I NF O R M A T I O N   No   f u n d in g   in v o lv e d .       AUTHO CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T   T h is   jo u r n al  u s es  th C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize  in d iv id u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .       Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   P.  Din esh k u m ar                                 M.  R aja                                M.  Ven k atesan                                 M.  Din esh k u m ar                                   C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r mal   a n a l y s i s   I     I n v e s t i g a t i o n   R     R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi su a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i s i o n   P     P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i si t i o n     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g Vo l.  1 5 ,   No .   1 ,   Ma r ch   20 2 6 :   403 - 4 1 1   410   CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   Au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in t er est.       DATA AV AI L AB I L I T Y   Data   av ailab ilit y   is   n o ap p li ca b le  to   th is   p ap er   as  n o   n e d ata  wer cr ea ted   o r   an aly ze d   in   th is   s tu d y .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   P .   D i n e s h k u m a r   a n d   M .   R a j a ,   A n   e x p e r i m e n t a l   st u d y   o n   t r a p e z o i d a l   sa l t   g r a d i e n t   so l a r   p o n d   u s i n g   ma g n e s i u m   su l f a t e   ( M g S O 4 sal t   a n d   c o a l   c i n d e r ,   J o u r n a l   o f   T h e rm a l   A n a l y s i s   a n d   C a l o ri m e t ry ,   v o l .   1 4 7 ,   n o .   1 9 ,   p p .   1 0 5 2 5 1 0 5 3 2 ,   O c t .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 0 9 7 3 - 0 2 2 - 1 1 2 9 2 - w.   [ 2 ]   C .   B .   A g a t o n   a n d   C .   S .   G u n o ,   R e n e w a b l e   e n e r g y   i n   s u st a i n a b l e   a g r i c u l t u r a l   p r o d u c t i o n :   r e a l   o p t i o n a p p r o a c h   t o   so l a r   i r r i g a t i o n   i n v e s t me n t   u n d e r   u n c e r t a i n t y ,   Re n e w a b l e   En e r g y   a n d   S u s t a i n a b l e   D e v e l o p m e n t ,   v o l .   1 0 ,   n o .   1 ,   p .   7 7 ,   M a y   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 2 1 6 2 2 / r e sd . 2 0 2 4 . 1 0 . 1 . 8 2 9 .   [ 3 ]   G .   S .   D h i n d sa   a n d   M .   K .   M i t t a l ,   A n   i n v e s t i g a t i o n   o f   d o u b l e - g l a ss - c o v e r e d   t r a p e z o i d a l   sa l t - g r a d i e n t   s o l a r   p o n d   c o u p l e d   w i t h   r e f l e c t o r ,   I n t e rn a t i o n a l   J o u rn a l   o f   G ree n   E n e r g y ,   v o l .   1 5 ,   n o .   2 ,   p p .   5 7 6 8 ,   Ja n .   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 1 5 4 3 5 0 7 5 . 2 0 1 7 . 1 4 2 1 1 9 9 .   [ 4 ]   M .   S i mi c   a n d   J.  G e o r g e ,   D e s i g n   o f   a   sy s t e m   t o   m o n i t o r   a n d   c o n t r o l   s o l a r   p o n d :   a   r e v i e w ,”  En e r g y   Pr o c e d i a ,   v o l .   1 1 0 ,   p p .   3 2 2 3 2 7 ,   M a r .   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e g y p r o . 2 0 1 7 . 0 3 . 1 4 7 .   [ 5 ]   O .   A .   H .   A L - M u sawi ,   A .   A .   K h a d o m,  H .   B .   M a n h o o d ,   a n d   M .   S .   M a h d i ,   S o l a r   p o n d   a s   a   l o w   g r a d e   e n e r g y   so u r c e   f o r   w a t e r   d e s a l i n a t i o n   a n d   p o w e r   g e n e r a t i o n :   a   sh o r t   r e v i e w ,   Re n e w a b l e   E n e r g y   a n d   En v i ro n m e n t a l   S u st a i n a b i l i t y ,   v o l .   5 ,   p .   4 ,   F e b .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 5 1 / r e e s / 2 0 1 9 0 0 8 .   [ 6 ]   A .   S .   N a mi n ,   H .   R o s t a mz a d e h ,   a n d   P .   N o u r a n i ,   T h e r m o d y n a m i c   a n d   t h e r mo e c o n o mi c   a n a l y s i o f   t h r e e   c a s c a d e   p o w e r   p l a n t s   c o u p l e d   w i t h   R O   d e sa l i n a t i o n   u n i t ,   d r i v e n   b y   a   s a l i n i t y - g r a d i e n t   s o l a r   p o n d ,   T h e rm a l   S c i e n c e   a n d   E n g i n e e ri n g   P ro g r e ss ,   v o l .   1 8 ,   p .   1 0 0 5 6 2 ,   A u g .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . t se p . 2 0 2 0 . 1 0 0 5 6 2 .   [ 7 ]   I .   D i n c e r   a n d   A .   Y a p i c i o g l u ,   S o l a r   p o n d s ,   i n   C o m p re h e n si v e   En e rg y   S y st e m s ,   El s e v i e r ,   2 0 1 8 ,   p p .   6 5 9 6 9 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / B 9 7 8 - 0 - 12 - 8 0 9 5 9 7 - 3 . 0 0 4 2 7 - 2.   [ 8 ]   M .   A .   Ta h a t ,   Z.   H .   K o d a h ,   S .   D .   P r o b e r t ,   a n d   H .   A l - T a h a i n e h ,   P e r f o r ma n c e   o f   a   p o r t a b l e   mi n i   s o l a r - p o n d ,   A p p l i e d   E n e rg y ,   v o l .   6 6 ,   n o .   4 ,   p p .   2 9 9 3 1 0 ,   A u g .   2 0 0 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / S 0 3 0 6 - 2 6 1 9 ( 0 0 ) 0 0 0 2 1 - 0.   [ 9 ]   C .   F .   K o o i ,   T h e   st e a d y   s t a t e   s a l t   g r a d i e n t   so l a r   p o n d ,   S o l a En e rg y ,   v o l .   2 9 ,   n o .   2 ,   p .   1 7 7 ,   1 9 8 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / 0 0 3 8 - 0 9 2 X ( 8 2 ) 9 0 1 8 1 - 5.   [ 1 0 ]   C .   K a r i m,  S .   M .   J o a ,   a n d   A .   A k b a r z a d e h ,   A   l a b o r a t o r y   e x p e r i me n t a l   st u d y   o f   mi x i n g   t h e   so l a r   p o n d   g r a d i e n t   z o n e ,   S o l a r   En e r g y ,   v o l .   8 5 ,   n o .   2 ,   p p .   4 0 4 4 1 7 ,   F e b .   2 0 1 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . s o l e n e r . 2 0 1 0 . 1 0 . 0 1 0 .   [ 1 1 ]   A .   K a sae i a n ,   S .   S h a r i f i ,   a n d   W . - M .   Y a n ,   N o v e l   a c h i e v e me n t i n   t h e   d e v e l o p m e n t   o f   so l a r   p o n d s:   a   r e v i e w ,   S o l a E n e r g y ,   v o l .   1 7 4 ,   p p .   1 8 9 2 0 6 ,   N o v .   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . s o l e n e r . 2 0 1 8 . 0 9 . 0 1 0 .   [ 1 2 ]   A.   A .   El - S e b a i i ,   M .   R.   I .   R a ma d a n S .   A b o u l - E n e i n ,   a n d   A.   M .   K h a l l a f ,   H i st o r y   o f   t h e   so l a r   p o n d s :   a   r e v i e w   s t u d y ,   Re n e w a b l e   a n d   S u st a i n a b l e   En e r g y   Re v i e w s ,   v o l .   1 5 ,   n o .   6 ,   p p .   3 3 1 9 - 3 3 2 5 ,   2 0 1 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . r ser. 2 0 1 1 . 0 4 . 0 0 8 .   [ 1 3 ]   B .   C .   N a l a n   a n d   Ş .   Ş .   A r z u ,   T h e r ma l   e f f i c i e n c y   f o r   e a c h   z o n e   o f   a   so l a r   p o n d ,   C h i n e s e   Ph y si c L e t t e rs ,   v o l .   2 8 ,   n o .   1 0 ,   2 0 1 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 8 / 0 2 5 6 - 3 0 7 X / 2 8 / 1 0 / 1 0 8 9 0 2 .   [ 1 4 ]   M .   Ja y a n t h i ,   M .   J.   M a r i a p p a n ,   N .   J .   Th e n g a r a j ,   a n d   T.   K a n n a d e v a n ,   D e s i g n   a n d   d e v e l o p m e n t   o f   n o n   c o n v e c t i v e   s o l a r   p o n d ,   Ec o l o g y ,   E n v i r o n m e n t   a n d   C o n s e rv a t i o n ,   v o l .   1 1 ,   n o .   3 4 ,   p p .   3 5 9 3 6 2 ,   2 0 0 5 .   [ 1 5 ]   A .   A .   D e h g h a n ,   A .   M o v a h e d i ,   a n d   M .   M a z i d i ,   E x p e r i me n t a l   i n v e s t i g a t i o n   o f   e n e r g y   a n d   e x e r g y   p e r f o r ma n c e   o f   sq u a r e   a n d   c i r c u l a r   so l a r   p o n d s ,   S o l a r E n e rg y ,   v o l .   9 7 ,   p p .   2 7 3 2 8 4 ,   2 0 1 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . s o l e n e r . 2 0 1 3 . 0 8 . 0 1 3 .   [ 1 6 ]   M .   K a r a k i l c i k ,   I .   B o z k u r t ,   a n d   I .   D i n c e r ,   D y n a mi c   e x e r g e t i c   p e r f o r ma n c e   a ss e ssm e n t   o f   a n   i n t e g r a t e d   s o l a r   p o n d ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   Ex e rg y ,   v o l .   1 2 ,   n o .   1 ,   p p .   7 0 8 6 ,   2 0 1 3 ,   d o i :   1 0 . 1 5 0 4 / I JEX . 2 0 1 3 . 0 5 2 5 4 4 .   [ 1 7 ]   I .   B o z k u r t   a n d   M .   K a r a k i l c i k ,   Ex e r g y   a n a l y si s   o f   a   s o l a r   p o n d   i n t e g r a t e d   w i t h   s o l a r   c o l l e c t o r ,   S o l a En e rg y ,   v o l .   1 1 2 ,   p p .   2 8 2 2 8 9 ,   F e b .   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . s o l e n e r . 2 0 1 4 . 1 2 . 0 0 9 .   [ 1 8 ]   N .   Li ,   F .   Y i n ,   W .   S u n ,   C .   Zh a n g ,   a n d   Y .   S h i ,   Tu r b i d i t y   st u d y   o f   s o l a r   p o n d u t i l i z i n g   s e a w a t e r   a sa l t   so u r c e ,   S o l a r E n e rg y ,   v o l .   8 4 ,   n o .   2 ,   p p .   2 8 9 2 9 5 ,   F e b .   2 0 1 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . s o l e n e r . 2 0 0 9 . 1 1 . 0 1 0 .   [ 1 9 ]   M .   K h a l i l i a n ,   E x e r g e t i c   p e r f o r ma n c e   a n a l y s i s   o f   a   sa l i n i t y   g r a d i e n t   so l a r   p o n d ,   S o l a r   E n e r g y ,   v o l .   1 5 7 ,   p p .   8 9 5 9 0 4 ,   N o v .   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . s o l e n e r . 2 0 1 7 . 0 9 . 0 1 0 .   [ 2 0 ]   F .   A .   B a n a t ,   S .   E.   El - S a y e d ,   a n d   S .   A .   El - Te mt a my ,   C a r n a l i t e   sa l t   g r a d i e n t   s o l a r   p o n d s :   a n   e x p e r i me n t a l   s t u d y ,   Re n e w a b l e   En e r g y ,   v o l .   4 ,   n o .   2 ,   p p .   2 6 5 2 6 9 ,   M a r .   1 9 9 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / 0 9 6 0 - 1 4 8 1 ( 9 4 ) 9 0 0 1 4 - 0.   [ 2 1 ]   D .   S u b h a k a r   a n d   S .   S .   M u r t h y ,   E x p e r i men t o n   a   ma g n e si u m   c h l o r i d e   s a t u r a t e d   s o l a r   p o n d ,   Re n e w a b l e   En e rg y ,   v o l .   1 ,   n o .   5 6 ,   p p .   6 5 5 6 6 0 ,   1 9 9 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / 0 9 6 0 - 1 4 8 1 ( 9 1 ) 9 0 0 1 0 - M.   [ 2 2 ]   H .   K u r t ,   M .   O z k a y m a k ,   a n d   A .   K .   B i n a r k ,   E x p e r i m e n t a l   a n d   n u meri c a l   a n a l y si o f   s o d i u m - c a r b o n a t e   sa l t   g r a d i e n t   s o l a r - p o n d   p e r f o r m a n c e   u n d e r   si m u l a t e d   s o l a r - r a d i a t i o n ,   A p p l i e d   E n e r g y ,   v o l .   8 3 ,   n o .   4 ,   p p .   3 2 4 3 4 2 ,   2 0 0 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a p e n e r g y . 2 0 0 5 . 0 3 . 0 0 1 .   [ 2 3 ]   M .   B e r k a n i ,   H .   S i ssa o u i ,   A .   A b d e l l i ,   M .   K e r m i c h e ,   a n d   G .   B a r k e r - R e a d ,   C o mp a r i s o n   o f   t h r e e   s o l a r   p o n d s   w i t h   d i f f e r e n t   sa l t s   t h r o u g h   b i - d i m e n s i o n a l   m o d e l i n g ,   S o l a r   En e r g y ,   v o l .   1 1 6 ,   p p .   5 6 6 8 ,   Ju n .   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . so l e n e r . 2 0 1 5 . 0 3 . 0 2 4 .   [ 2 4 ]   S .   H .   P a w a r   a n d   A .   N .   C h a p g a o n ,   F e r t i l i z e r   s o l a r   p o n d a a   c l e a n   so u r c e   o f   e n e r g y :   s o m e   o b ser v a t i o n f r o sma l l   sc a l e   e x p e r i me n t s,   S o l a r E n e r g y ,   v o l .   5 5 ,   n o .   6 ,   p p .   5 3 7 5 4 2 ,   D e c .   1 9 9 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / 0 0 3 8 - 0 9 2 X ( 9 5 ) 0 0 0 9 6 - A.   [ 2 5 ]   J.  R .   H u l l ,   S o l a r   p o n d s   u si n g   a m mo n i u sal t s,   S o l a r   E n e r g y ,   v o l .   3 6 ,   n o .   6 ,   p p .   5 5 1 5 5 8 ,   1 9 8 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / 0 0 3 8 - 0 9 2 X ( 8 6 ) 9 0 0 1 9 - 8.   [ 2 6 ]   I .   B o z k u r t ,   S .   M a n t a r ,   a n d   M .   K a r a k i l c i k ,   A   n e w   p e r f o r ma n c e   mo d e l   t o   d e t e r m i n e   e n e r g y   st o r a g e   e f f i c i e n c i e s   o f   a   s o l a r   p o n d ,   H e a t   a n d   Ma ss   T ra n sf e r ,   v o l .   5 1 ,   n o .   1 ,   p p .   3 9 4 8 ,   J a n .   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s0 0 2 3 1 - 0 1 4 - 1 3 8 9 - y.   [ 2 7 ]   M .   K h a l i l i a n ,   A ss e ssm e n t   o f   t h e   o v e r a l l   e n e r g y   a n d   e x e r g y   e f f i c i e n c i e o f   t h e   s a l i n i t y   g r a d i e n t   s o l a r   p o n d   w i t h   sh a d i n g   e f f e c t ,   S o l a r E n e r g y ,   v o l .   1 5 8 ,   p p .   3 1 1 3 2 0 ,   D e c .   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . s o l e n e r . 2 0 1 7 . 0 9 . 0 5 9 .   [ 2 8 ]   A .   S a x e n a   a n d   V .   G o e l ,   A   t e c h n i c a l   n o t e   o n   f a b r i c a t i o n   a n d   t h e r m a l   p e r f o r man c e   st u d i e o f   a   s o l a r   p o n d   m o d e l ,   J o u rn a l   o f   Re n e w a b l e   E n e r g y ,   v o l .   2 0 1 3 ,   p p .   1 5 ,   2 0 1 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 5 / 2 0 1 3 / 4 7 5 2 8 2 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       P erfo r ma n ce   ev a lu a tio n   o f a   t r a p ezo id a l so la r   p o n d   u s in g   ma g n esiu s u lp h a te  ( Mg S O₄)   ( P Din esh ku ma r )   411   [ 2 9 ]   M .   K a r a k i l c i k ,   I .   D i n c e r ,   I .   B o z k u r t ,   a n d   A .   A t i z ,   P e r f o r ma n c e   a s sessm e n t   o f   a   s o l a r   p o n d   w i t h   a n d   w i t h o u t   sh a d i n g   e f f e c t ,   En e r g y   C o n v e rsi o n   a n d   Ma n a g e m e n t ,   v o l .   6 5 ,   p p .   9 8 1 0 7 ,   J a n .   2 0 1 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e n c o n ma n . 2 0 1 2 . 0 7 . 0 0 1 .   [ 3 0 ]   H .   K u r t   a n d   M .   O z k a y ma k ,   P e r f o r man c e   e v a l u a t i o n   o f   a   s mal l - sc a l e   s o d i u c a r b o n a t e   sa l t   g r a d i e n t   s o l a r   p o n d ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   En e rg y   R e se a rc h ,   v o l .   3 0 ,   n o .   1 1 ,   p p .   9 0 5 9 1 4 ,   S e p .   2 0 0 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 2 / e r . 1 1 9 3 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       P.  Din e shk u m a r           is  wo r k i n g   a a n   As sista n P r o fe ss o i n   De p a rtme n o f   Ag ricu lt u ra E n g i n e e rin g ,   Ko n g u n a d u   Co l leg e   o f   E n g i n e e rin g   a n d   Tec h n o lo g y ,   Tri c h y ,   In d ia.   He   h a re c e iv e d   h is  B. E.   d e g re e   fro m   M a h e n d ra   E n g i n e e rin g   C o ll e g e ,   Na m a k k a l ,   a n d   M . E.   d e g re e   fro m   G o v e rn m e n Co ll e g e   o En g in e e rin g ,   S a lem .   He   re c e iv e d   P h . D.  d e g re e   fro m   G o v e rn m e n Co l leg e   o En g in e e r in g ,   S a lem   (A n n a   Un i v e rsity ,   Ch e n n a i).   His  fiel d   o in tere st   in c lu d e re n e wa b le  e n e rg y ,   h e a t ra n sfe r,   n a n o fl u id s ,   a n d   h e a e x c h a n g e r.   He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il d in e sh . m e c h 2 3 @g m a il . c o m .         M.  Ra j a           is  wo rk i n g   a a n   As so c iate   P ro fe ss o in   De p a rtme n o M e c h a n ica l   En g i n e e rin g ,   G o v e rn m e n Co ll e g e   o En g i n e e rin g ,   S a lem .   He   h a re c e iv e d   h is  B. E.   d e g re e   fro m   th e   G o v e rn m e n Co ll e g e   o En g i n e e rin g ,   S a lem ,   a n d   M .   Tec h .   fro m   th e   Na ti o n a I n stit u t e   o Tec h n o lo g y ,   Tri c h y .   He   p u rsu e d   h is  P h . D.  d e g re e   in   a re a   o h e a tran sfe fro m   An n a   Un iv e rsity ,   C h e n n a i,   I n d ia.   Hi a re a   o re se a rc h   i n c lu d e r e n e wa b le  e n e rg y ,   t h e rm a e n g in e e rin g ,   n a n o fl u i d s ,   a n d   h e a e x c h a n g e rs.  He   h a m o re   th a n   2 0   y e a rs  o a c a d e m ic   e x p e rien c e .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il ra a j. n m l@g m a il . c o m .         M.  Ve n k a te sa n           i wo rk i n g   a a n   As so c iate   P ro fe ss o in   De p a rtme n o f   M e c h a n ica En g in e e rin g ,   E x c e E n g i n e e rin g   C o ll e g e ,   Na m a k k a l.   H e   h a re c e iv e d   h is  B. E.   a n d   M . E.   d e g re e   fr o m   t h e   G o v e rn m e n Co l leg e   o En g in e e rin g ,   S a lem .   He   c o m p lete d   P h . D .   d e g re e   in   G o v e rn m e n Co ll e g e   o E n g in e e rin g ,   S a lem   (An n a   Un iv e rsi ty ,   Ch e n n a i).   His  a re a   o re se a rc h   in c lu d e h e a tra n sfe r,   h e a e x c h a n g e rs ,   a n d   t h e rm a sy ste m   o p ti m iza ti o n   c o n tri b u ti n g   to   a d v a n c e m e n ts  in   e n e rg y   sy ste m a n d   su sta i n a b le  t h e rm a l   tec h n o lo g ies .   He   h a m o re   th a n   1 0   y e a rs o a c a d e m ic ex p e rien c e .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il v e n k a t e sa n m 1 9 7 2 @ g m a il . c o m .         M.  Din e shk u m a r           is  wo r k i n g   a a n   As so c iate   P ro fe ss o i n   De p a rtme n o f   M e c h a n ica En g in e e rin g ,   E x c e En g i n e e rin g   Co ll e g e ,   Na m a k k a l.   He   h a re c e iv e d   h is  B. E.   d e g re e   fro m   Ja y   S h r iram   G ro u p   o In stit u ti o n s,  T h iru p u r ,   a n d   M . d e g re e   fro m   S e lv a m   Co ll e g e   o Tec h n o lo g y ,   Na m a k k a l.   He   is  p u rs u in g   P h . D.  d e g re e   i n   An n a   U n iv e rsit y ,   C h e n n a i.   His a re a   o re se a rc h   in c lu d e s ren e wa b le en e rg y   a n d   h e a tran sfe r.   He   h a s m o re   th a n   1 0   y e a rs o f   a c a d e m ic ex p e rien c e .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il d in e sh . v . a 2 0 2 0 @g m a il . c o m .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.