بررسی عملکرد کلکتورهای سهموی با تغییر شدت تابش خورشیدی و اثرش بر دبی جرمی بهینه

در این تحقیق، راندمان انرژی و اگزرژی کلکتورهای سهموی خطی در یک نیروگاه حرارتی خورشیدی با سیستم تولید مستقیم بخار درحالیکه سیال عامل درون لوله جاذب آب است، بررسی می گردد. آب در فاز مایع وارد لوله جاذب شده و توسط کلکتورهای سهموی خطی که انرژی تابشی خورشید را دریافت کرده اند گرم شده و به صورت بخار فوق گرم از کلکتور خارج می شود. طول کل لوله جاذب ۶۰۰ متر و آب درون آن، تحت فشار ۷/۱۰ مگاپاسکال است. با مشخص بودن پارامترهای دمای ورودی آب به لوله، دبی جرمی آب و شدت تابش خورشیدی، دمای خروجی آب از کلکتور و راندمان انرژی و اگزرژی کلکتور محاسبه شده و با تغییر شدت تابش و دبی جرمی، تاثیر آنها بر راندمان نشان داده می شود. نتایج نشان می دهد که در هر شدت تابش خورشیدی یک دبی جرمی بهینه وجود دارد که در آن حداکثر راندمان اگزرژی رخ می دهد. همچنین راندمان انرژی کلکتور رابطه مستقیمی با دبی جرمی دارد اما افزایش بیش از حد دبی باعث می شود که راندمان انرژی بدون تغییر باقی بماند. به عنوان یک نمونه در شدت تابش ۱۰۰۰ وات بر متر مربع، دبی جرمی بهینه برابر با ۶۴/۰ کیلوگرم بر ثانیه و مقدار راندمان انرژی و اگزرژی در این حالت به ترتیب ۹/۶۷ و ۲/۳۵ درصد بدست می آید. با افزایش شدت تابش خورشیدی، دبی جرمی بهینه نیز بیشتر می شود.

کلیدواژه ها:

نیروگاه خورشیدی ، کلکتور سهموی خطی ، شدت تابش ، دبی جرمی بهینه ، راندمان انرژی و اگزرژی