تجزیه و تحلیل حرارتی دریافت کننده مرکزی خورشیدی با نمک مذاب در شرایط آب و هوایی کرمان

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.