slide1 l.
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
CRS simulation program PowerPoint Presentation
Download Presentation
CRS simulation program

Loading in 2 Seconds...

  share
play fullscreen
1 / 31
Download Presentation

CRS simulation program - PowerPoint PPT Presentation

guest9947
531 Views
Download Presentation

CRS simulation program

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

  1. به نام خدا دانشگاهصنعتيشريف داتشکدهمهندسيمکانيک شبيه سازي نيروگاه خورشيدي برج مرکزي در نرم افزار EES اساتيد راهنما: دکتر فرهانيه، دکتر افشين سودابه قهرمان‏پور عليرضا فغاني‏نيا شهريور 89

  2. هدف • شبيه سازي نيروگاه خورشيدي دريافت کننده مرکزي در نرم افزار EES • بررسي تاثير پارامترهاي مختلف بر عملکرد نيروگاه • ارزيابي اقتصادي نيروگاه شامل هزينه اوليه، ارزش افزوده، هزينه همتراز شده...

  3. روند انجام کار

  4. جايگاه انرژي خورشيدي 3 برابر نياز جهان در سال 2050 105 تراوات توليد برق

  5. جايگاه انرژي خورشيدي امروزه : 0/005 درصد مصرف جهان توسط نيروگاه‏هاي تمرکز حرارتي توليد مي‏شود(IEA) وجود سوخت فسيلي ؟ ضريب ظرفيت کم هزينه بالا عدم بلوغ تکنولوژي‏ها

  6. نگاهي به آينده • اقتصادي‏تر بودن نيروگاه‏هاي تمرکز حرارتي نسبت به نيروگاه‏هاي گازي و سيکل ترکيبي تا سال 2015 (NREL) • توليد 11 درصد برق جهان در سال 2050 (IEA)

  7. استفاده از انرژي خورشيدي • استفاده نيروگاهي • تبديل مستقيم انرژي • فتوولتاييک • تمرکز حرارتي (CSP) • برج مرکزي • سهموي • بشقابي • فرسنل خطي... • استفاده غيرنيروگاهي • آب شيرين کن • آب گرم کن • اجاق خورشيدي • ...

  8. اساس کار نيروگاه‏هاي تمرکز حرارتي • تمرکز پرتوها • انتقال گرما به سيال • توليد بخار از گرماي سيال • استفاده از بخار در سيکل‏هاي بخار رايج

  9. انواع نيروگاه‏هاي خورشيدي دريافت کننده مرکزي بشقابي فرسنل خطي سهموي خطي

  10. نيروگاه‏هاي دريافت کننده مرکزي • هليوستات ها • برج • دريافت کننده • منبع ذخيره • مبدل ها • سيکل توان

  11. هليوستات • آينه هاي بزرگي هستند که نور خورشيد را به سمت دريافت کننده متمرکز مي‏کنند. • قابليت حرکت در دو محور به منظور دنبال کردن خورشيد • چيدمان هليوستات: • دورتا دور • يکسويه(رو به جنوب) 148-m2 glass/metal heliostat

  12. دريافت کننده • مبدل حرارتي است واقع در بالاي برج مرکزي • انواع • خارجي • حفره‏اي • سيال عامل • نمک مذاب • هوا • آب • سديم مايع

  13. منبع ذخيره • ذخيره انرژي براي ساعاتي که انرژي خورشيد وجود ندارد • شب • ساعت ابري • مواد مورد استفاده در سيستم ذخيره • نمک مذاب • آب در دما و فشار بالا • سنگ و روغن حرارتي

  14. نمونه‏هاي انجام شده • نرم افزارهاي CRS • Delsol • Helios • Soltrace • Cavity • Radsolver • Sam • Solergy • Trnsys : $4740 – single license • Gatecycle • Polysun : $2100

  15. نرم افزار EES • حل معادلات • حل تعداد زيادي از معادلات با سرعت زياد و در زمان نسبتاً کم • جداول ترموديناميکي و خواص مواد مختلف • برخي از قابليت ساير زبان‏هاي برنامه نويسي • تعريف تابع • دستور شرطي، حلقه... • مهمترين ويژگي، سادگي نرم‏افزار

  16. الگوريتم شبيه سازي نيروگاه هليوستات ها: زاويه تابش براي هر هليواستات اثر سايه اندازي اثر مانعي ساير هليواستاتها نشت حرارتي دريافت کننده: اتلاف تابش اتلاف جابه جايي اتلاف بازتابش اتلاف رسانايي شار حرارتي اوليه انرژي جذب شده در نمک مذاب اطلاعات ورودي: شدت تابشي عرض جغرافيايي شماره روز سال ساعت ذخيره انرژي؟ بله مخزن ذخيره داغ چرخه توليد قدرت مخزن ذخيره سرد

  17. ويژگي‏هاي برنامه نوشته شده • کاربرد • طراحي نيروگاه • شبيه سازي نيروگاه و مشاهده اثر پارامترهاي مختلف • عملکرد در روز و ساعت‏هاي مختلف سال • عملکرد در مکان‏هاي مختلف • امکان سنجي • مزايا • باز بودن کامل برنامه براي تغيير، دقت بيشتر و روابط جديد • سادگي استفاده از نرم‏افزار • معايب • عدم انتقال مستقيم اطلاعات طراحي به شبيه‏سازي • در نظر نگرفتن برخي عوامل: ابر ، خطاي هليوستات‏هاو...

  18. محيط نرم افزار

  19. شبيه‏سازي هليوستات‏ها • فرضيات • چيدمان دور تا دور مثلثي • انتخاب هليوستات‏ها از نمونه‏هاي ساخته شده • در نظر گرفتن اثرسايه‏اندازي، ايجاد مانع • روابط استخراج شده از نمونه‏هاي مشابه eff:=cos(θi)×τ×RE τ:=0.99326-0.1046s+0.017s2-0.002845s^3

  20. شبيه‏سازي دريافت کننده • فرضيات • دريافت کننده خارجي • سيال حرارتي نمک مذاب (60% NaNO3, 40% KNO3) • جنس stainless steel AISI-316 • حد مجاز شار حرارتي: 0/7 (MW/m2 ) • دماي ورودي نمک 290 درجه سانتي گراد • دماي خروجي 570 درجه سانتي گراد

  21. شبيه‏سازي سيستم ذخيره

  22. نمونه‏اي از طراحي • فرضيات: اين طراحي ها براي شهر تهران انجام شده است عرض جغرافيايي: 35/4 ارتفاع: 1190 متر از سطح دريا ميانگين تابش: W/m2 335 (METEONORM) ظرفيت: 20 مگاوات ساعت ذخيره: 6 ساعت روز و ساعت طراحي: روز 172 سال ميلادي طولاني ترين روز سال ساعت 12 ظهر

  23. روند طراحي – ابعاد دريافت‏کننده

  24. روند طراحي – ارتفاع برج

  25. نمونه نتايج طراحي

  26. نمونه نتايج شبيه‏سازي 100 مگاوات با 6 ساعت ذخيره، بازده 20مگاوات با 6 ساعت ذخيره، دماي سطح

  27. روند طراحي

  28. دستاورد... • برنامه شبيه‏ساز با قابليت‏هاي • طراحي مفهمومي نيروگاه دريافت کننده مرکزي • شبيه‏سازي عملکرد نيروگاه در طول سال • ارزيابي اقتصادي تاسيس نيروگاه • ايجاد پايه تحقيقاتي براي دستيابي به تکنولوژي اين نيروگاه‏ها

  29. CRS پيشنهادات براي گسترش • اتخاذ سياست هاي حمايتي از گسترش اين طرح ها (يارانه، وام، تضمين) • افزايش قيمت خريد انرژي تجديدپذير • ايجاد مراکز تحقيق و توسعه به منظور گسترش اطلاعات و بهبود آن توسط محققان

  30. پيشنهادات براي ادامه کار • گسترش شبيه سازي با انجام موارد زير • تعريف پروژه‏هاي مختلف به منظور به دست آوردن روابط بهتر براي هر بخش از نرم‏افزار(مانند هليوستات) • انتقال به محيط قوي تر حل کننده معادلات • اضافه کردن جزئيات سيکل توليد توان • کامل کردن بخش اقتصادي • توسعه اطلاعات اوليه لازم(تابش در ايران)

  31. با تشکر از توجه شما