افزایش بازده ی دریافتکننده ی مرکزی خورشیدی، تأثیر قابل توجهی در طراحی بهینه ی میدان جمع کننده انرژی خورشیدی، کاهش هزینه ها و نیز در افزایش بازده ی کل نیروگاه خورشیدی دارد. جنس و دمای ماکزیمم سیال حامل انرژی، جهت بررسی کرنش های حرارتی ایجاد شده در دیواره ی دریافت کننده و افزایش طول عمر آن، از اهمیت زیادی برخوردار است. از آنجا که شار حرارتی که تنها به یک نیمه ی دیواره ی دریافت کننده ی مرکزی می تابد، متغیّر است؛ بنابراین روابط تحلیلی انتقال حرارت برای دریافت کننده ی مرکزی قابل استفاده نیست، به همین دلیل در این پروژه، از نرم افزار دینامیک سیالات محاسباتی (فلوئنت) برای تحلیل حرارتی و از مخلوط نیترات پتاسیم - نیترات سدیم به عنوان سیال حامل انرژی استفاده می شود. در این پروژه، تأثیر شار حرارتی متغیّر و نیز اثرات عواملی همچون دما و سرعت ورودی سیال، قطر و ضخامت دیواره ی دریافت کننده بین شارهای حرارتی 100 تا 1400 کیلووات بر مترمربع، بر بازده ی حرارتی دریافت کننده و دمای ماکزیمم نمک مذاب، مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج نشان می دهد که افزایش شار حرارتی باعث افزایش بازده ی حرارتی و دمای ماکزیمم نمک مذاب می شود ولی به تدریج با بالا رفتن شار حرارتی، اثر آن بر بازده ی حرارتی کم می شود؛ به طوری که جهت کاهش هزینه ها، بهتر است انرژی خورشیدی را برای دستیابی به شار حرارتی در بازه ی 400 الی 700 کیلووات بر مترمربع متمرکز نمود. افزایش دمای ورودی باعث افزایش دمای ماکزیمم نمک مذاب می شود ولی تأثیر کمی در کاهش بازده ی حرارتی دارد ؛ در نتیجه می توان با افزایش دمای ورودی، لزجت نمک مذاب را کاهش داد که این امر، کاهش افت فشار و انرژی مصرفی پمپ و در نتیجه افزایش بازده ی کل نیروگاه خورشیدی را در پی خواهد داشت.

نیروگاه های خورشیدی دریافت کننده مرکزی از مهمترین انواع نیروگا ه های گرمایی -خورشیدی هستند که به دلیل امکان رسیدن به دماهای بالا و بازده حرارتی خوب، مورد توجه قرار گرفته اند. در این نوع نیروگاه ها، تعداد زیادی آینه که به آن ها هلیواستات گفته می شود و به طور جداگانه کنترل می شوند، نور خورشید را منعکس کرده و بر روی یک دریافت کننده مرکزی که در بالای یک برج مستقر است متمرکز می نمایند. از آنجا که میدان هلیواستات بخش اعظم هزینه ساخت چنین نیروگاهی را در بر دارد، طراحی بهینه میدان و در نتیجه بررسی عوامل موثر بر آن بسیار مهم می باشد. در این پژوهش، ابتدا زوایای مشخصه پانل های خورشیدی جهت دریافت بیشترین تشعشع خورشید در شهرهای مختلف ایران بدست خواهد آمد. سپس زوایای مشخصه هلیواستات ها جهت کنترل آنها تعیین خواهد گردید. در ادامه طراحی میدان هلیواستات برای کرمان برای توان حرارتی ثابت انجام خواهد گرفت و تأثیر عوامل مختلف بر عملکرد میدان هلیواستات بررسی خواهد شد. در انتها با استفاده از الگوریتم ژنتیک، پارامترهای بهینه یابی مشخص شده و مقدار بیشینه تابع هدف که بازده کل میدان می باشد محاسبه خواهد شد.

چکیده ندارد.

برای کاهش آلودگیهای مختلف ناشی از مصرف سوخت های فسیلی و استفاده بهینه از نفت و گاز کشور در زمینه های صنعتی ، لازم است به انرژی خورشیدی که منبعی لایزال و سازگار با محیط زیست است توجه بیشتری شود . زیرا دریافتی انرژی تشعشعی خورشیدی در ایران بسیار بالا و تکنولوژی استفاده از آن نیز نسبتا" ساده است . براساس برآوردهای انجام شده دریافتی انرژی تشعشعی خورشیدی در ایران بطور متوسط 18 مگاژول بر متر مربع در روز است . با توجه به کل انرژی مصرفی کشور در سال 72 که معادل 500 میلیون بشکه نفت بوده است دریافتی انرژی تشعشعی خورشیدی حداکثر به مساحتی معادل 0/06 درصد مساحت کشور(در حدود 1000 کیلومترمربع) جوابگوی نیاز مصرف انرژی کل کشور خواهد بود. مهار و استفاده از چنین منبع عظیم انرژی در طراحی بهینه سستم های خورشیدی مستلزم شناخت و آگاهی از کمیت و ماهیت آن، نوسانات و عوامل موثر در تغییرات شدت تشعشعات تابیده شده در هر مکان می باشد اینگونه اطلاعات نه تنها در طراحی و یا ارزیابی سیستم هایی که با انرژی تشعشعی خورشیدی کار می کنند مورد استفاده قرار می گیرد، بلکه در زمینه های مختلف اقلیم شناسی، هواشناسی ، معماری و تاسیسات و غیره کاربرد دارد. دستیابی به داده های انرژی تشعشعی خورشیدی به دو روش میسر است . روش اول که بهترین و قابل اعتمادترین روشهاست : دسترسی به اطلاعات خورشیدی از طریق داده های حاصل از اندازه گیری مستقیم تشعشعی است . در روش دوم از برآوردهای تئوریک در مکانهایی از جمله مناطق مختلف ایران که اندازه گیری انرژی تشعشعی خورشیدی پراکنده بوده و یا کمتر موجود می باشد استفاده می شود. لذا در این تحقیق براساس اطلاعات اندازه گیری شده مقدار انرژی کل روزانه طی یک دوره 9 ساله (1984-1992 ) و متوسط ماهانه ساعات آفتابی طی یک دوره 22 ساله (1971-1992 ) و همچنین سایر پارامترهای هواشناسی موجود در سازمان هواشناسی کشور روابط عمومی برای برآورد مقدار انرژی دریافتی به سطح زمین در استان کرمان ارائه شده است .