آنالیز ترمواگزرژی رسیور نیروگاه حرارتی خورشیدی و تعیین قطر بهینه ابزوربر برای نیروگاه یزد

عملکرد نیروگاه های خورشیدی سهموی خطی طی 25 سال اخیر ثابت کرده است که این تکنولوژی یک راه چاره عالی برای صنعت برق تجارتی می باشد. در مقایسه با نیروگاه های مرسوم، نیروگاه های خورشیدی سهموی خطی به طور قابل توجهی سطح کمتری از دی اکسیدکربن تولید می کنند، اگرچه برای رساندن قیمت نیروگاه های متمرکز کننده ی خورشیدی به یک سطح قابل رقابت با نیروگاه های مرسوم تحقیقات زیادی نیاز است. برای کاهش قیمت زمینه هایی پیشنهاد شده است که عبارتند از: بهبود راندمان ترمودینامیکی، تلفیق با نیروگاه های سیکل ترکیبی، افزودن واحد ذخیره انرژی حرارتی، مشوق های مالی، واحدهایی با مقیاس بزرگتر و تولید انبوه تجهیزات. طراحی بهینه، شبیه سازی عملکرد و آنالیز هزینه ی نیروگاه های سهموی خطی برای اجرای موفقیت آمیز این تکنولوژی ضروری هستند. برای طراحی بهینه سیستم های خورشیدی سهموی خطی از منظر اگزرژی، کاری که موضوع این تحقیق است، به یک شبیه سازی از مزرعه خورشیدی با در نظر گرفتن جزئیات و با قابلیت آنالیز اجزاء نیروگاه نیاز است، کاری که در این تحقیق صورت پذیرفته است. اطلاعات تفصیلی درباره ی دیتاهای تابش خورشیدی در هر موقعیت برای طراحی و ارزیابی اقتصادی نیروگاه خورشیدی سهموی خطی ضروری است. با وجود داده های ماهواره ای برای شدت تابش خورشیدی در منطقه نیروگاه شهر یزد، باز هم نیاز به مدل هایی برای بررسی صحت این داده ها می باشد. از این رو در ابتدا با بررسی روابط مربوط به مدت تابش، شدت و زاویه تابش خورشید به محاسبه ی شدت تابش برای منطقه ی مورد نظر و مقایسه با نتایج ماهواره ای می پردازیم و از نتایج این مقایسه مناسبترین مدل برای محاسبه ی شدت تابش مستقیم خورشید معرفی گردیده است. با استفاده از آنالیز اگزرژی سالانه کلکتور خورشیدی و محاسبه ی اگزرژی بدست آمده سالانه برای قطرهای مختلف لوله ی جاذب، قطری که بیشترین راندمان اگزرژی را در قبال کمترین هزینه دارا باشد بعنوان قطر بهینه برگزیده خواهد شد. قطر بهینه جاذب برای نیروگاه در نظر گرفته شده در شهر یزد در محدوده ی 70 میلیمتر است. ضمنا قطر 70 میلیمتر برای کلکتورهای خورشیدی سهموی خطی تجاری سازی شده است. در ادامه با مشخص بودن نوع کلکتور و تعداد کلکتور در هر ردیف(که از نرم افزار سایزینگ بدست می آید) تعداد ردیف های بهینه یا به بیان دیگر سایز بهینه مزرعه بدست آمده است. این اقتصادی ترین سایز مزرعه است که هزینه ی تولید برق را برای نیروگاه با ظرفیت و امکانات موجود به کمترین مقدار ممکن می رساند.