محاكاة لاقط القطع المكافئ المركب الشمسي ذو مستقبل أنبوبي (CPC) باستخدام تقنية تتبع الشعاع


الملخص بالعربية

يهدف هذا البحث إلى تطوير النموذج الرياضي الذي صممه Rabl للاقط القطع المكافئ المركب الشمسي عن طريق استخدام مستقبل اسطواني بدلاً من المستقبل المسطح، حيث تم محاكاة انعكاس الإشعاع الشمسي المباشر و غير المباشر على لاقط القطع المكافئ المركب الشمسي. تم من خلال البحث إيجاد المعادلات باستخدام الهندسة التحليلية لحساب الإحداثيات الديكارتية للسطح العاكس، ثم تم حساب الأشعة الساقطة و المنعكسة على اللاقط. حيث تم تطوير برنامج MATLAB لتوليد البيانات و طباعة الأشعة المنعكسة من خلال استخدام 10000 شعاع بصورة عشوائية وفقاً لمحاكاة مونتي كارلو العشوائية لكل زاوية للشعاع. من خلال البحث وجدنا أن اللاقط ذو زاوية نصف القبول θc=35 هي الأفضل من حيث مساحة فتحة اللاقط و كمية الإشعاع الشمسي الوارد. أظهر البحث أن مردود لاقط القطع المكافئ ذو المستقبل الأنبوبي ينخفض بزيادة نصف قطر المستقبل و بزيادة طوله عند نفس درجة حرارة الدخول للوسيط الناقل. كما أظهر أن مردود لاقط القطع المكافئ ذو المستقبل الأنبوبي أعلى من مردود اللاقط ذو المستقبل المسطح عند نفس الشروط.

المراجع المستخدمة

Tchinda,R; Kaptouom,E; Njomo,D. Study of the C.P.C. collector thermal behaviour, Energy Convers.Mgmt Vol. 39, No. 13, pp. 1395-1406, 1998
B. Norton, A. F. Kothdiwala and P. C. Eames. Effect of Inclination on the Performance of CPC Solar Energy Collectors, Renewable Energy, Vol.5, Part I, pp. 357- 367, 1994
Oommen,R; Jayaraman,S. Development and performance analysis of compound parabolic solar concentrators with reduced gap losses – oversized reflector, Energy Conversion and Management 42, 1379-1399, 2001

تحميل البحث