Συντάχθηκε 04-04-2012 14:34
από Galateia Malandraki
Email συντάκτη: gmalandraki<στο>tuc.gr
Ενημερώθηκε:
-
Ιδιότητα: υπάλληλος ΑΡΜΗΧ.
ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ
Τμήμα Ηλεκτρονικών Μηχανικών & Μηχανικών Υπολογιστών
ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
Μπακιρτζόγλου Βάγιου
με θέμα
“Μοντελοποίηση Κυλινδροπαραβολικών Συλλεκτών για Παραγωγή Ηλεκτρικής Ενέργειας”
Πέμπτη 5 Απριλίου 2012, 10 πμ
Αίθουσα συνεδριάσεων ΗΜΜΥ, Κτίριο Επιστημών, Πολυτεχνειούπολη
Εξεταστική Επιτροπή
Καθηγητής Κωνσταντίνος Καλαϊτζάκης (επιβλέπων)
Αναπληρωτής Καθηγητής Κωνσταντίνος Μπάλας
Επίκουρος Καθηγητής Ιωάννης Νικολός (Τμήμα Μ.Π.Δ)
Περίληψη
Μία από τις πλέον ώριμες τεχνολογίες εκμετάλλευσης της ηλιακής ενέργειας είναι οι κυλινδροπαραβολικοί συλλέκτες.
Η απόδοση των συγκεκριμένων συλλεκτών είναι άμεση συνάρτηση της οπτικής απόδοσης των κατόπτρων τους (ανακλαστική παραβολική επιφάνεια η οποία παρακολουθεί την πορεία του ήλιου και συγκεντρώνει την απευθείας συνιστώσα της ηλιακής ακτινοβολίας στην εστία της) και της θερμικής απόδοσης του απορροφητή τους (σωλήνας υψηλής απορροφητικότητας τοποθετημένος κατά μήκος της εστίας της παραβολής, μέσα στον οποίο κυκλοφορεί το θερμικό ρευστό).
Η παρούσα διατριβή έχει ως στόχο την εκπόνηση μίας «ολοκληρωμένης» μεθοδολογίας μοντελοποίησης των κυκλοπαραβολικών συλλεκτών. Ο προσδιορισμός της μεθοδολογίας από τον όρο «ολοκληρωμένη», έγκειται στη δυνατότητα της να μοντελοποιεί δυναμικά τη συμπεριφορά των κυλινδροπαραβολικών συλλεκτών, για τα ευρέως διαδεδομένα συστήματα παρακολούθησης του ήλιου, την μετατροπή της ολικής ακτινοβολίας από το οριζόντιο επίπεδο στο επίπεδο του συλλέκτη, καθώς και τον διαχωρισμό της στις συνιστώσες της (απευθείας και διάχυτη). Επίσης, έχει τη δυνατότητα μοντελοποίησης της τεχνολογίας, ανεξαρτήτως του θερμικού ρευστού το οποίο χρησιμοποιείται (νερό σε υγρή φάση, ειδικό συνθετικό έλαιο, μίγμα υγρής και αέριας φάσης νερού). Η περίπτωση της διπλής φάσης, είναι ιδιαίτερα σημαντική για τον σχεδιασμό και τη διερεύνηση στρατηγικών ελέγχου στην ενδιαφέρουσα περίπτωση της απευθείας παραγωγής ατμού στο εσωτερικό του απορροφητή, ώστε να αποφεύγεται η χρήση εναλλάκτη θερμότητας.
Η μέθοδος της μαθηματικής μοντελοποίησης βασίζεται στην επίλυση των εξισώσεων της συνέχειας, ορμής και ενέργειας, όσον αφορά στη ροή στο εσωτερικό του απορροφητή, με την αριθμητική μέθοδο των πεπερασμένων όγκων. Για την μεταφορά θερμότητας στο κάλυμμα και στον αποδέκτη, επιλύονται οι μονοδιάστατες εξισώσεις αγωγής στην διεύθυνση της ροής.
Ιδιαίτερη σημασία δόθηκε στην επαλήθευση των αποτελεσμάτων της προτεινόμενης μεθοδολογίας, σε σχέση με πειραματικές μετρήσεις. Αρχικά, επαληθεύεται η ανεξαρτησία της λύσης της προτεινόμενης μεθοδολογίας από το πλέγμα διακριτοποίησης. Επίσης, επαληθεύεται η προσομοίωση της στατικής συμπεριφοράς και απόδοσης των κυλινδροπαραβολικών συλλεκτών, με χρήση πειραματικών δεδομένων που εκπονήθηκαν από τα Sandia National Laboratories, στα οποία χρησιμοποιήθηκαν ως θερμικά ρευστά, νερό αλλά και ειδικό συνθετικό έλαιο. Τέλος, για την επαλήθευση της ικανότητας της προτεινόμενης μεθοδολογίας να μοντελοποιεί δυναμικά τη συμπεριφορά των κυλινδροπαραβολικών συλλεκτών, όσο και την ικανότητά της να μοντελοποιεί την ροή με εξάτμιση (αλλαγή φάσης) του νερού, απευθείας στον απορροφητή, χρησιμοποιήθηκαν πειραματικά δεδομένα από το ευρωπαϊκό έργο DIrect Solar Steam (DISS), όπου γίνεται παραγωγή ατμού στο εσωτερικό του σωλήνα. Τα τελευταία δεδομένα, παρασχέθηκαν από τους ερευνητές του Ινστιτούτου Ηλιακής Ενέργειας του Γερμανικού Κέντρου Αεροναυπηγικής (DLR), Dr. Markus Eck και Dr. Tobias Hirsch
Συνημμένα:
-
MetaptuxiakiErgasia Mpakirtzoglou - Anakoinwsi.doc
Μεταφορτώσεις: 177,
Μέγεθος: 46 KB application/msword
