دانشگاه شهید بهشتی
پردیس فنی شهید عباسپور
دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی
طراحی نیروگاه خورشیدی برج مرکزی به همراه ذخیره سازی انرژی برای شهر اهواز
پایاننامه دوره کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک
مهندسی تبدیل انرژی
استاد راهنما:
جناب آقای دکتر احمد فصیح فر
چکیده
این پایان نامه در ابتدا به توجیه و الزامات پرداختن به نیروگاههای پاک با انرژیهای تجدیدپذیر میپردازد و در این جهت و با توجه به پتانسیل انرژی خورشیدی موجود در کشور به معرفی انواع نیروگاههای خورشیدی پرداخته است. در این تلاش پس از مطالعه و بررسی خصوصیت و توانایی نیروگاههای خورشیدی به واسطهی قابلیت بالا در تولید توان و ذخیره سازی انرژی در نیروگاه برج مرکزی به طراحی این نیروگاه با سیال عامل مایع (مذاب نمک نیترات) پرداخته شده است. در گام اول، شرایط محیطی مرتبط بررسی شده است، چرا که تابش و موقعیت خورشید در طول زمان، و همچنین درجه حرارت محیط، سرعت باد و جهت آن از عوامل تأثیر گذار بر روی طراحی این نیروگاه میباشد. لذا در ابتدا به بررسی شرایط آب و هوایی منطقهی مورد نظر پرداخته شده است. سپس آرایش آینهها به لطف یک الگوریتم که با ملاحظهی مصالحه بین تراکم آینه و تداخل آنها نوشته شده، تعیین شده است. سپس با بررسی شار هر آیینه و تاثیر آن بر دریافت کنندهی مرکزی خصوصیات فیزیکی این دریافت کننده و توزیع شار روی آن و تلفات تشعشعی و جابجایی و همچنین دبی سیال ورودی به رسیور تعیین شده است. سپس بخش نیروگاهی و مخازن ذخیرهی انرژی متناسب با ظرفیت مزرعهی خورشیدی و دریافت کنندهی مرکزی طراحی شده است. در پایان با استفاده از اطلاعات موجود از نیروگاه جماسولار که در نزدیکی سویا در اسپانیا ساخته شده و به بهره برداری رسیده است، به اعتبار سنجی کار و آنالیز اقتصادی پرداخته شده است و با نیروگاه گازی و فتوولتاییک مقایسه شده است.
فهرست مطالب
فصل1 . مقدمه. 1
1-1. اهمیت و ضرورت انجام طرح.. 1
1-2. نیروگاههای حرارتی خورشیدی.. 8
1-3. معرفی نیروگاه برج مرکزی و سابقهی آن.. 10
1-4. کارهای انجام شده. 14
1-5. هدف و روش 16
فصل2 . طراحی بخش های مختلف نیروگاه 18
2-1. بررسی شرایط محیطی و آب و هوا 18
2-1-2. فشار محیط.. 19
2-1-3. دمای محیط.. 19
2-1-4. شدت تابش خورشید. 20
2-2. مدل سازی هوای محیط… 20
2-2-2. خواص ترمودینامیکی و فیزیکی هوا 21
2-2-2-1. ظرفیت گرمایی [17] 21
2-2-2-2. ویسکوزیته. 22
2-2-2-2-1. مدل سادرلند با دو ثابت.. 22
2-2-2-2-2. قانون سادرلند با سه ثابت.. 23
2-2-2-2-3. قانون توانی.. 23
2-2-2-3. هدایت حرارتی.. 23
2-2-2-4. چگالی هوا 24
2-3. مزرعهی خورشیدی.. 24
2-3-1. راندمان مزرعهی خورشیدی.. 25
2-3-1-1. بلاک و شادو. 26
2-3-1-2. اثر کسینوسی.. 27
2-3-1-3. راندمان بازتابش . 29
2-3-1-4. راندمان تمیزی سطح هلیوستات .. 29
2-3-1-5. راندمان اتلافات جوی .. 29
2-3-2. طراحی مزرعهی خورشیدی.. 29
2-3-2-1. نیروگاههای سایز کوچک (<10 MWel) 30
2-3-2-2. نیروگاه های سایز متوسط و بزرگ ( >10MWel ) 32
2-3-2-3. تفسیر چینش هلیوستاتها 34
2-4. طراحی رسیور 35
2-4-1. انواع رسیور و خصوصیات آنها : 35
2-4-2. اصول حرارتی و ترمودینامیکی برای طراحی رسیور 39
2-4-2-1. اتلافات بازتابش: 40
2-4-2-2. اتلافات جابجایی.. 40
2-4-2-3. اتلافات تشعشعی: 42
2-4-3. روش طراحی.. 42
2-4-3-2. راه حل اول.. 44
2-4-3-3. راه حل دوم. 48
2-5. طراحی نیروگاه بخار برای نیروگاه خورشیدی.. 48
2-2.سیکل ترکیبی 48
2-5-1. نیروگاه های برج خورشیدی با سیکل مولتن سالت.. 51
براي دانلود متن كامل پايان نامه اينجا كليك كنيد
نظرات شما عزیزان: