بهینه سازی ترمواکو نومیک چینش آینه ها در مزرعه خورشیدی (هلیوستات)

نیروگاه های دریافت کننده مرکزی (CRPPS) با انعکاس پرتوهای خورشیدی توسط تعداد زیادی منعکس کننده یا آینه بر روی یک سیستم دریافت کننده حرارت بالا ایجاد کرده که این حرارت به وسیله یک سیال عامل جذب شده و با توجه به توانایی رسیدن به دمای بالاتر و راندمان حرارتی بالا مورد توجه قرار گرفته اند. هلیوستات به عنوان یک نیروگاه خورشیدی راه را برای آینده فناوری متمرکز انرژی خورشیدی هموار کرده است. در مطالعه حاضر به بررسی بهینه سازی ترمو اقتصادی قرار دادن آینه در مزرعه خورشیدی، مقایسه آن با نیروگاه خورشیدی ایونپا و ارزیابی مساحت مورد نیاز برای این نوع نیروگاه پرداختیم. در ابتدا با توجه به قانون اول و دوم ترمودینامیک تحلیل انرژی و اگزرژی هر بخش از سیستم جهت به دست آمدن بازده های انرژی و اگزرژی و خروجی کار خالص انجام شده است و به دنبال آن تلفات اگزرژی تک تک اجزا مورد ارزیابی قرار گرفته است. همچنین تاثیر پارامترهای کارکردی سیستم از جمله تابش مستقیم، عمودی، دمای خروجی سیال انتقال گرما و نسبت تمرکز بر روی بازده انرژی و اگزرژی و ضریب دید بر کار خالص خروجی سیستم مورد بحث قرار گرفته است. تحلیل های انجام گرفته با استفاده از نرم افزار EES شبیه سازی و نوشته شده است. در این شبیه سازی هر جزء از سیستم به عنوان یک حجم کنترل در نظر گرفته می شود. نتایج نشان داد که چرخه قدرت و گیرنده مرکزی به ترتیب بیشترین تلفات انرژی و اگزرژی را متحمل می شوند. بعلاوه گنجاندن بخاری های بسته متعدد در چرخه برق هزینه های ساخت و ساز بالاتری را به همراه دارد، زمان ساخت را طولانی می کند و طراحی را بدون بهبود بازده قابل توجهی پیچیده می کند. علاوه بر این افزایش تابش مستقیم عمودی و نسبت غلظت عملکرد ترمودینامیکی سیستم را افزایش می دهد. در ایران استفاده از ۳۱ درصد از مناطق بیابانی برای نیروگاه های دریافت کننده مرکزی می تواند نیاز برق کشور را تامین کند.

کلیدواژه ها:

انرژی خورشیدی ، سیستم ، هلیوستات ، نیروگاه حرارتی گیرنده مرکزی ، بهینه سازی ترمو اکونومیک ، ردیاب خورشیدی