بررسی عددی عملکرد کلکتور سهموی در نیروگاه حرارتی خورشیدی سهموی خطی با تولید مستقیم بخار

در این مقاله یک کلکتور نیروگاه خورشیدی که کلکتورهای آن از نوع سهموی خطی میباشد و سیال عامل درون لوله جاذب آب است ، مدلسازی شده است. آب مایع وارد لوله جاذب شده و توسط کلکتورهای سهموی خطی که انرژی تابشی خورشید را دریافت کرده اند گرم میشود. پس از طی مسافتی آب به صورت مایع اشباع درآمده و با صرف انرژی به حالت بخار اشباع میرسد که این اقدام در حین عبور آب دوفاز از لوله جاذب انجام میشود و در یک طول مشخص بخار اشباع بوجود می آید. پس از آن انرژی تابشی خورشید صرف تبدیل بخار اشباع به بخار فوق گرم میگردد. بنابرین آب به صورت مایع مادون سرد وارد لوله جاذب شده و بخار فوق گرم را از لوله جاذب خارج میکند. طول کل لوله 600 متر میباشد. با مشخص کردن دمای ورودی آب به لوله جاذب، دمای خروجی محاسبه می شود. آب درون لوله جاذب، آب تحت فشار میباشد و فشار آن در درون لوله جاذب 10.7 مگاپاسکال است که با یک نمونه واقعی مطابقت دارد. معادلات حاکم بر مسئله با توجه به قانون بقای جرم و بقای انرژی حل شده اند. در نهایت مشخص میگردد که با افزایش شدت تابش خورشیدی، در صورت تغییر ندادن سایر پارامترها، دمای خروجی سیال افزایش می یابد. همچنین با افزایش دبی جرمی، دمای خروجی سیال کاهش مییابد. به طور مثال با در نظر گرفتن دمای ورودی سیال برابر با 473 کلوین و شدت تابش خورشیدی برابر 900 وات بر متر مربع و دبی جرمی 0.8 برای سیال عامل ، دمای خروجی سیال 863 کلوین بدست می آید.

Keywords:

انرژی تابشی خورشید , نیروگاه خورشیدی , کلکتور سهموی خطی , سیال عامل , لوله جاذب .