A Concentrated Solar Thermal Energy System

دسته بندی: انرژی
ویرایش:  
نویسندگان: Newton C.C.  
سری:  
 
ناشر:  
سال نشر:  
تعداد صفحات: 178 
زبان: English 
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) 
حجم فایل: 6 مگابایت 

قیمت کتاب (تومان) : 52,000

پایان نامه ارسال شده به گروه مهندسی مکانیک در تحقق بخشی از الزامات برای مدرک کارشناسی ارشد، 2007. - 164 صفحه. فناوری حرارتی خورشیدی رقابتی است. در برخی از بازارهای بسیار محدود رایج ترین استفاده از فناوری حرارتی خورشیدی برای گرم کردن آب در آب و هوای آفتابی بوده است. کاربرد دیگر برای تولید برق است، مانند سیستم Vanguard و سیستم بشقاب Parabolic دره شانندوآ. با این حال، به دلیل طراحی پیچیده و هزینه های تولید و نگهداری، سیستم های حرارتی خورشیدی در دنیای سیستم های انرژی جایگزین عقب مانده اند. سیستم انرژی حرارتی متمرکز خورشیدی ساخته شده برای این کار از طراحی مرسوم
یک متمرکز کننده سهموی با گیرنده در امتداد خط
بین مرکز متمرکز کننده و خورشید پیروی می کند. این امکان جمع آوری و تمرکز موثر تابش خورشیدی ورودی را فراهم می کند. متمرکز کننده تقریباً 1.064
kW/m2 تابش خورشیدی (بسته به زمان سال) دریافت می کند که متمرکز شده و به
گیرنده منعکس می شود. با تمرکز تابش ورودی، دمای عملکرد سیستم به میزان قابل توجهی
افزایش یافته و متعاقباً راندمان تبدیل از نور خورشید به الکتریسیته را افزایش می دهد. برای سیستم فعلی، با نسبت غلظت 96، متمرکز کننده از نظر تئوری قادر به تولید دما تا 712 درجه سانتیگراد است. با این حال،
به دلیل تخریب اپتیک و سایر عوامل مختلف، دمایی تا 560 درجه سانتیگراد به دست آمده است. مشخص شد که کلکتور (متغلیظ + گیرنده) بازدهی 95.6 درصد را دارد.
این سیستم با استفاده از چرخه Rankine
که به طور متناوب کار می کند، این انرژی خورشیدی متمرکز را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. ; تعیین کننده با دمای عملیاتی راندمان
چرخه رانکین برای این سیستم 2/3 درصد تعیین شد که 3/10 درصد کارنو
کارنو آن است.

A Thesis submitted to the Department of Mechanical Engineering in partial fulfillment of the requirements for the degree of Master of Science, 2007. - 164 pages. Solar thermal technology is competitive in some very limited markets. The most common use for solar thermal technology has been for water heating in sunny climates. Another use is for power production, such as the Vanguard system and the Shannendoah Valley Parabolic dish system. However, due to the complex design and costs of production and maintenance, solar thermal systems have fallen behind in the world of alternative energy systems. The concentrated solar thermal energy system constructed for this work follows that of
the conventional design of a parabolic concentrator with the receiver placed along the line
between the center of the concentrator and the sun. This allows for effective collecting and
concentrating of the incoming solar irradiation. The concentrator receives approximately 1.064
kW/m2 of solar insolation (dependent upon time of year), which is concentrated and reflected to
the receiver. By concentrating the incoming radiation, the operating temperature of the system is
increased significantly, and subsequently increases the efficiency of the conversion from sunlight
to electricity. For the current system, with a concentration ratio of 96, the concentrator is
theoretically capable of producing temperatures upwards to 712 degrees centigrade. However,
due to degradation of the optics and other various factors, temperatures as high as 560 degrees
centigrade have been achieved. It was found that the collector (concentrator + receiver) yields
an efficiency of 95.6 percent.
The system converts this concentrated solar energy to electric energy by use of a Rankine
cycle which is operated intermittently; determinant by operating temperature. The efficiency of
the Rankine cycle for this system was determined to be 3.2 percent, which is 10.3 percent of its
Carnot Efficiency.