بهینه سازی گردآورنده هایخورشیدی سهموی خطی با مفهوم اکسرژی

در مقاله حاضر، با استفاده از مفهوم اکسرژی به بهینه سازی گردآورنده های خورشیدی سهموی خطی که یکی از اجزاء مهم نیروگاه های خورشیدی سهموی خطی هستند، پرداخته شده است . جهت انجام این امر مدل ریاضی جامعی از شرایط عملکرد حرارتی و اپتیکی گردآورنده بدست آورده شده است . در این مدل ریاضی اغلب پارامترهای هندسی و شرایط عملکرد آن بعنوان متغیر فرض شده اند . پس از این مدلسازی، با معرفی مفهوم اکسرژی روابطی برای مؤلفه های مختلف معادله تعادل اکسرژی گردآورنده بدست آورده شده است . توسط این روابط، معادله راندمان اکسرژی گردآورنده بر حسب یکسری از پارامترها بدست آورده شده است . در بدست آوردن معادله راندمان اکسرژی گردآورنده، ضمن متغیر بودن ضریب افت حرارت کلی و سایر ضرایب انتقال حرارت گردآورنده، خطای رایج در مورد استفاده از راندمان پتلا جهت بدست آوردن رابطه اکسرژی تابشی خورشید اصلاح گردیده است و برای اکسرژی تخریب شده به خاطر دو عامل افت فشار 2 در داخل لوله و اختلاف دمای سیال عامل با سطح لوله جذب کننده با فرض شار حرارتی ثابت در لوله، بر مبنای خواص متغیر سیال نسبت به دما از رابطه ای جدید استفاده شده است . در انتها توسط توابع بهینه سازی جعبه ابزار نرم افزار MATLAB راندمان اکسرژی گردآورنده نسبت به شرایط عملکرد گردآورنده و پارامترهای طراحی هندسی آن حداکثر شده است و نمودار راندمان اکسرژی بر حسب برخی پارامترها رسم شده است . افزایش چشمگیر راندمان اکسرژی در این پارامترهای بهینه و مفید بودن این روش برای چنین سیستم هایی نتیجه شده است .

کلیدواژه ها:

اکسرژی ، گردآورنده سهموی خطی ، بهینه سازی