کنترل عملکرد نیروگاه خورشیدی با مدیریت دبی سیال و نانو سیال جاذب انرژی

در عصر فناوری و تکنولوژی علی الخصوص در سده اخیر که با توجه به رشد جمعیت استفاده از منابع انرژی فسیلی و شیمیایی محیط زیست را به مخاطره انداخته است دانشمندان به دنبال استفاده از علوم جدید به منظور ارتقای سطح کیفی محیط زندگی بشر هستند. یکی از راه حل هایی که در این زمینه ارائه شده است استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر است از مهم ترین آن بهره مندی از حرارت انرژی خورشید و تبدیل آن به الکتریسیته در نیروگاه خورشیدی است. به دلیل مشکلات نگهداری و زیست محیطی حذف سیال روغن موجود در این نیروگاه ها (بخار مستقیم(DSG)) موضوع مهمی است که در سال های اخیر مورد مطالعه و بهره برداری آزمایشی قرار گرفته است. در نیروگاه ها راندمان و مکانیزم جاذب بازمی گردد. در جاذب این نیروگاه ها جوشش سیال مشکل ساز است که در این مقاله به کمک نانو سیال در صد رفع این مشکل و بهبود عملکرد جاذب یرامده و همچنین با تغییرات دبی سیال راندمان نیروگاه کنترل می شود. در این مطالعه که بر پایه محاسبات عددی روابط حاکم بر انتقال حرارت و ترمودینامیک قرار گرفته پارامترهای مؤثر بر راندمان نیروگاه ها در دو حالت سیال خالص و نانو سیال بررسی شده است. اب درون لوله جاذب حالت های مایع مادون سرد، دوفازی و سوپرهیت را دارد. که برای هر حال با بهره گیری از معادلات و روابط مربوط (سیال تک فاز یا دو فاز) دما و کیفیت بخارا ظرفیت انتقال حرارت سیال در تمام طول لوله بررسی شده است و تأثیر مثبت نانو ذرات اضافه شده نتیجه گیری شد. با اضافه کردن 0/05% نانوذرات مس و اکسید مس،نقره و اکسید تیتانیوم مشاهده شد اب سریع تر به جوش آمده و ضریب انتقال حرارت آن حدود 12/5 درصد افزایش یافت. همچنین با تغییر دبی سیال و نانو سیال عبوری از لوله جاذب از 1 تا 4 کیلوگرم بر ثانیه،تغییرات دما و کیفیت بخار تولیدی در هر نقطه از طول لوله جاذب بررسی شد.

کلیدواژه ها:

انرژی های نو ، محیط زیست ، نیروگاه خورشیدی ، تولید بخار مستقیم DSG ، نانو سیال