Моделирование теплопереноса для повышения эффективности cолнечной энергетической системы с замкнутым циклом Брайтона и c рекуперацией
С. Сабзпушан1,2, М.Р. Морад3
1Фрайбургский университет, Фрайбург, Германия
seyedali.sabzpoushan@livmats.uni-freiburg.de
2Технологический университет им. Шарифа
3Технологический университет им. Шарифа, Тегеран, Иран
morad@sharif.edu
Ключевые слова: тепловая машина с циклом Брайтона на солнечной энергии, КПД цикла, регенеративный цикл, потери на излучение, нелинейность процесса теплообмена
Страницы: 809-822
Аннотация
В представленной работе выполнено моделирование теплового баланса для солнечной установки на основе цикла Брайтона с рекуперацией тепла. Изучено влияние линейного и нелинейного подходов к конвективному теплообмену и теплообмену излучением для случаев горячего и холодного теплового резервуаров. Также при моделировании рассматривались варианты тепловых потерь для цикла Брайтона солнечной установки, что является дополнением к схожему анализу для цикла Карно. Для различных моделей сравнивался общий КПД системы. Исследовано влияние шести значимых температур теплового двигателя и проведена оценка влияния этих температур на КПД коллектора, термический КПД и эффективность всей системы. Выполнено сравнение общей эффективности системы для различных реализованных моделей. Кроме того, проведен анализ конкретного примера и оценена важность рассмотрения нелинейного теплообмена при вычислении термического КПД для закрытого цикла Брайтона при различных температурах горячего источника. Такой подход полезен для оценки перспективных тепловых циклов на путях ускорения прогресса генерации энергии с пониженным углеродным следом.
|
