تحلیل و ارزیابی عملکرد حرارتی زمانمند نیروگاه خورشیدی 250 کیلوواتی

نیروگاه خورشیدی شیراز اولین نیروگاه در نوع خود است که با استفاده از کلکتورهای شلجمی خطی به ظرفیت 250 کیلووات در ایران طراحی شده است . شبیه سازی سیکل فوق در حالت ناپایدار، این امکان را می دهد که عملکرد قسمتهای مختلف سیکل از جهت جذب انرژی خورشید، تولید بخار و نهایتا عملکرد کل سیکل بطور زمانمند بررسی شود. در چنین وضعیتی کارائی قسمتهای مختلف نسبت به تغییرات جوی و برای فصول مختلف بررسی می گردد و تاثیر تغییرات ناگهانی بعضی از پارامترها مثل وزش باد شدید و وجود ابر و غیره در سیکل قابل ملاحظه خواهد بود. با در دست داشتن نتایج فوق می توان مشکلات مختلفی را که در حین کار ممکن است صورت گیرد پیش بینی نمود و قبل از ساخت کامنل، سیکل تولید برق را تحلیل و در جهت برطرف کردن آنها اقدامات لازم را بعمل آورد. برای شبیه سازی سیکل برنامع محاسباتی نوشته شده که در آن قسمتهای مختلف سیکل روغن (لوله های ارتباطی، مزرعه کلکتور، و مخزن ذخیره گرما) در حالت گذرا معادل سازی شده اند. قسمتهای مختلف توسط برنامه کنترلی نوشته شده برای سیکل روغن موجود در مدار به یکدیگر ارتباط داده شده اند و شرایط مرزی حاکم در هر قسمت با توجه به تغییرات آنها نسبت به زمان مشخص و در برنامه منظور گردیده است . در این برنامه می توان برای شرایط مختلف (روزهای مختلف ، شرایط جوی، وجود ابر، وزش بادهای شدید و...) دمای روغن خروجی از مزرعه کلکتور، زمان شروع تولید بخار، دما و دبی بخار خروجی از مجموعه مبدلها، زمان شروع شارژ مخزن، مدت زمانی که طول می کشد تا مخزن شارژ کامل گردد، مقدار انرژی جذب شده توسط مزرعه کلکتور، مقدار اتلافات حرارت در خطوط ارتباطی و افت دمای حاصله، راندمان سیکل روغن و بسیاری از پارامترهای دیگر مشخص و تغییرات آنها را نسبت به زمان ارائه نمود. با اجرای برنامه جدید مشکلاتی در عملکرد سیکل با توجه فلسفه کنترل انتخاب شده در شبیه سازی در حالت پایدار مشاهده شد. برای رفع این محدودیتها تغییراتی در فلیفه کنترل قبلی داده شده تا سیکل بتواند در حالت مطلوبی کار نماید. پس از مشخص شدن فلیفه کنترل جدید در این پژوهش برنامه برای روزهای متوسط هر ماه با فواصل زمانی 5 دقیقه حل گردیده ونتایج حاصل ازآن بصورت نمودارهائی از عملکرد سیکل، مقدار گرمای جذب شده، مقدار بخار تولید شده با توجه به ساعات مختلف روز تعیین و ارائه شده است . همچنین عملکرد سیکل ناشی از وجود ابر در چند فاصله زمانی در چند روز مختلف سال مشخص و نتایج حاصله ار حل در جدولهایی برای روزهای متوسط هر ماه ارائه گردیده است . در انتها مقدار بخار تولیدی برای روزهای متوسط هر ماه از سال با توجه به مدل تشعشع هاتل و همچنین مدل دانشیار محاسبه و با آنالیز پایدار مقایسه شده است . نتایج نشان می دهد که مدت زمان و دبی تولید بخار کمتر از آنچه که قبلا پیش بینی شده بود می باشد که بیشتر به علت عملی تر شدن فلسفه کنترل می باشد. همچنین نتایجی که با استفاده از مدل هاتل بدست آمده نشان میدهد که در روز 135 سال میلادی نیروگاه دارای ماگزیمم و راندمان روزانه کلکتور 59 درصد و ماگزیمم راندمان سیکل روغن 51 درصد در طول روز می باشد و همچنین در روز 344 سال میلادی دارای مینیمم راندمان روزانه کلکتور 21 درصد و حداقل راندمان روزانه سیکل روغن 6 درصد در روز می باشد.