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

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 31

CRS simulation program - PowerPoint PPT Presentation


  • 499 Views
  • Uploaded on

Central Receiver Solar power plant

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'CRS simulation program' - guest9947


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide1

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

slide2
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...
slide4
جايگاه انرژي خورشيدي

3 برابر نياز جهان در سال 2050

105 تراوات توليد برق

slide5
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

slide6

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)
slide7
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
        • ...
slide8
اساس کار نيروگاه‏هاي تمرکز حرارتي
  • تمرکز پرتوها
  • انتقال گرما به سيال
  • توليد بخار از گرماي سيال
  • استفاده از بخار در سيکل‏هاي بخار رايج
slide9
انواع نيروگاه‏هاي خورشيدي

دريافت کننده مرکزي

بشقابي

فرسنل خطي

سهموي خطي

slide10
نيروگاه‏هاي دريافت کننده مرکزي
  • هليوستات ها
  • برج
  • دريافت کننده
  • منبع ذخيره
  • مبدل ها
  • سيکل توان
slide11
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

slide12
دريافت کننده
  • مبدل حرارتي است واقع در بالاي برج مرکزي
  • انواع
    • خارجي
    • حفره‏اي
  • سيال عامل
    • نمک مذاب
    • هوا
    • آب
    • سديم مايع
slide13
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
slide14
نمونه‏هاي انجام شده
  • نرم افزارهاي CRS
    • Delsol
    • Helios
    • Soltrace
    • Cavity
    • Radsolver
    • Sam
    • Solergy
    • Trnsys : $4740 – single license
    • Gatecycle
    • Polysun : $2100
slide15
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
slide16
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

slide17
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...
slide19
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

slide20
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
slide22
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

slide23
روند طراحي – ابعاد دريافت‏کننده
slide26
نمونه نتايج شبيه‏سازي

100 مگاوات با 6 ساعت ذخيره، بازده

20مگاوات با 6 ساعت ذخيره، دماي سطح

slide28

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
slide29
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
slide30
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)