اكتسب توليد البخار بشكل مباشر في المركزات الشمسية القطعية أهمية كبيرة في
الأونة الأخيرة نظرًا لميزاته الترموديناميكية و الإقتصادية و تعددت الأبحاث في هذا
المجال, نظرًا لذلك تم في هذا البحث دراسة الإنتقال الحراري بالحمل من الأنبوب
الماص لهذا المركز إلى الماء المار داخله في أطواره الثلاث المائع و البخار المشبع
الرطب و البخار الجاف بشكل تفصيلي على طول مركز قطعي ثابت الطول يقوم
بتوليد بخار محمص ذو درجة حرارة عالية (561 °C). تم نمذجة كافة عمليات
الإنتقال الحراري في المركز ثم دراسة معدل إنتقال الحرارة بالنسبة لواحدة الطول من
ناحية تغير درجة حرارة السائل و فرق درجة الحرارة بين معدن الأنبوب و هذا السائل
و تغير معامل الإنتقال الحراري بالحمل و ذلك عند تغير ظروف التشغيل من ضغط
السائل تدفقه الكتلي شدة الإشعاع الشمسي المباشر الهابط على المركز.
Direct steam generation in parabolic trough collector (DSGPTC)
has had a great importance because of its thermoeconomic
advantages and many researches have be done in
this field. Due to that reason this paper studies the convection
heat transfer from absorber tube of a PTC to all phases of
water (liquid water, wet steam and dry steam) along the
whole distance of fixed length of a DSG-PTC generates a high
temperature superheated steam (561 °C). All heat transfer
operations in PTC has been modelled and then the
convection' components which are; fluid temperature, tube
wall-fluid temperatures difference and heat transfer
coefficient have been analyzed in details at different
operation conditions such as inlet fluid pressure, direct solar
beam and mass flow.
Artificial intelligence review:
Research summary
تتناول هذه الدراسة تحليل الانتقال الحراري بالحمل في الأنبوب الماص لمركز شمسي قطعي يستخدم لتوليد البخار بشكل مباشر. يركز البحث على دراسة انتقال الحرارة من الأنبوب إلى الماء المار داخله في أطواره الثلاثة: الماء السائل، البخار المشبع الرطب، والبخار الجاف. تم نمذجة جميع عمليات الانتقال الحراري في المركز ودراسة تأثير تغير ظروف التشغيل مثل ضغط السائل، تدفقه الكتلي، وشدة الإشعاع الشمسي المباشر على معدل انتقال الحرارة. أظهرت النتائج أن توليد البخار بشكل مباشر في المركزات الشمسية القطعية يمكن أن يكون أكثر فعالية من استخدام السوائل الناقلة للحرارة الأخرى، ولكن هذه الفعالية تعتمد بشكل كبير على ظروف التشغيل. تم استخدام نموذج رياضي لحساب كمية الحرارة المكتسبة من قبل السائل المار في الأنبوب الماص، وتم تقسيم الطول الكلي للجسم المستقبل إلى أجزاء صغيرة لتطبيق علاقة برنولي على مدخل ومخرج كل جزء. أظهرت النتائج أن تغير ضغط السائل عند المدخل، شدة الإشعاع الشمسي، والتدفق الكتلي للسائل تؤثر بشكل كبير على درجة حرارة السائل ومعامل الانتقال الحراري بالحمل على طول المركز.
Critical review
تعتبر هذه الدراسة مفيدة جداً في فهم ديناميكيات انتقال الحرارة في المركزات الشمسية القطعية، ولكن هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، الدراسة تعتمد بشكل كبير على النماذج الرياضية والمحاكاة، وقد يكون من الأفضل دعم النتائج بتجارب عملية أكثر لتأكيد صحة النماذج. ثانياً، الدراسة تركز على ظروف تشغيل محددة، ومن المفيد توسيع نطاق البحث ليشمل ظروف تشغيل متنوعة لتقديم صورة أشمل. ثالثاً، يمكن تحسين العرض البياني للنتائج لتكون أكثر وضوحاً وسهولة في الفهم. وأخيراً، يمكن إضافة تحليل اقتصادي أكثر تفصيلاً لتقديم تقييم شامل للفوائد الاقتصادية لتوليد البخار بشكل مباشر مقارنة بالطرق الأخرى.
Questions related to the research
-
ما هو الهدف الرئيسي من هذه الدراسة؟
الهدف الرئيسي هو دراسة تغير عملية الانتقال الحراري بالحمل من الأنبوب الماص لمركز شمسي قطعي ذو طول ثابت إلى الماء المار داخله في أطواره المختلفة عند تغير ظروف التشغيل من ضغط الماء، شدة الإشعاع الشمسي المباشر، والتدفق الكتلي.
-
ما هي الأطوار الثلاثة للماء التي تم دراستها في هذه البحث؟
الأطوار الثلاثة التي تم دراستها هي الماء السائل، البخار المشبع الرطب، والبخار الجاف.
-
ما هي العوامل التشغيلية التي تم دراستها في هذا البحث؟
العوامل التشغيلية التي تم دراستها تشمل ضغط السائل عند المدخل، شدة الإشعاع الشمسي المباشر، والتدفق الكتلي للسائل.
-
ما هي النتائج الرئيسية التي توصلت إليها الدراسة؟
النتائج الرئيسية تشير إلى أن توليد البخار بشكل مباشر في المركزات الشمسية القطعية يمكن أن يكون أكثر فعالية من استخدام السوائل الناقلة للحرارة الأخرى، ولكن هذه الفعالية تعتمد بشكل كبير على ظروف التشغيل مثل ضغط السائل، شدة الإشعاع الشمسي، والتدفق الكتلي.
References used
Price H. Lu¨pfert E. Kearney D. Zarza E. Cohen G., Gee R., Mahoney R. 2002 Advances in Parabolic Trough Solar Power Technology Journal of Solar Energy Engineering, Vol. 124 / 109-125
Dudley VE, Kolb GJ, Sloan M, Kearney D. Test results: SEGS LS-2 solar collector, Report SAND94-1884, Sandia National Laboratories, Albuquerque, NM; 1994
Kreith F. Goswami D.Y. 2007 - Handbook of Energy Efficiency and Renewable Energy. CRC press, 1st Ed, New York, 1586
The process of direct steam generation was studied in this work
within a parabolic trough solar collector in order to generate
electricity. The study was based on the equations of a two phase
flow to study heat transfer in the collector's tube. Th
The drastically increase in energy demand and the problems resulted from environmental
pollution have led to a serious trend towards energy utilization efficiency improvement through
scientific researches related to renewable energies, particularit
In this research a study effect of absorbed surface shape for solar air collector
(Flat V-Corrugated ,Sinusoidal Wave-Corrugated ,Rectangular-Corrugated) titled to the horizontal by an angle(30) on forced heat transfer and skin friction coefficient
In some applications we try to avoid the transfer of heat by convection, especially
through monomur bricks. The solution of this problem consist in division the cavity by
putting number of columns between the two external surfaces. We've studied he
In this paper the use of parabolic trough solar field to rise feed
water temperature completely or partially according to
brightness of sun is studied, in this way steam bleeding could be
avoided variably. Results are analyzed according to Damascu