Оцінка ефективності термофотоперетворення в комбінованих сонячних енергетичних установках
- Деталі
- Категорія: Електротехніка
- Останнє оновлення: П'ятниця, 09 травня 2014, 17:19
- Опубліковано: П'ятниця, 12 квітня 2013, 15:35
- Перегляди: 5055
Автори:
Л.І. Книш, кандидат технічних наук, доцент, Дніпропетровський національний університет ім. Олеся Гончара, доцент кафедри аерогідромеханіки та енергомасопереносу механіко-математичного факультету, м. Дніпропетровськ, Україна
В.О. Габрінець, доктор технічних наук, професор, Дніпропетровський національний університет ім. Олеся Гончара, професор кафедри двигунобудування фізико-технічного факультету, м. Дніпропетровськ, Україна
Реферат:
Для підвищення енергетичних показників сонячних електростанцій пропонується використовувати комбінований термофотоелектричний цикл із високотемпературними арсенід-галієвими сонячними елементами та концентраторами сонячного випромінювання. Охолодження таких сонячних елементів здійснюється теплоносієм, що є робочим тілом паротурбінного циклу.
Мета. Визначити кількісні показники ефективності комбінованого термофотоелектричного циклу, а також температурні рівні системи, при яких такі показники будуть максимальні.
Методика. В основу методики покладено дослідження функції сумарного ККД комбінованого циклу, а також аналізу її перших та других похідних. Функція сумарного ККД будувалась на основі апроксимації результатів експериментальних досліджень арсенід-галієвих сонячних елементів з використанням аналітичних залежностей для термодинамічного циклу Ренкіна.
Результати. Отримані значення ефективності комбінованих термофотоелектричних станцій з використанням одноперехідних та гетероструктурних сонячних елементів. В якості теплоутилізуючого циклу в таких станціях розглядався класичний паротурбінний цикл.
Наукова новизна. На основі наведеної методики вперше визначено рівні температур системи прийому сонячного випромінювання, що забезпечують оптимальні показники ефективності комбінованого перетворення, а також знайдено кількісні значення ККД такого перетворення.
Практична значимість. Запропонований метод визначення оптимальних показників ефективності може бути застосований під час проектування систем прийому перспективних термофотоелектричних станцій, а також інших систем перетворення з подібним тепловим циклом.
Список літератури / References:
1. В Крыму построена самая мощная солнечная электростанция в мире [Електронний ресурс] // Центр журналистских расследований. – Режим доступу до ресурсу: http://investigator.org.ua/news/28638
Center for Investigative Journalism, (2011),“The most powerful solar power plant in the world was built in Crimea”, available at: http://investigator.org.ua /news/28638 (accessed December 4, 2012).
2. Безручко К.В. Автономные наземные энергетические установки на возобновляемых источниках энергии / К.В. Безручко, С.В. Губин.– Харьков: ИЦ ХАИ, 2007.– 310 с.
Bezruchko, K.V. and Gubin, S.V. (2007), Avtonomnye nazemnye energeticheskie ustanovki na vozobnovlyaemykh istochnikakh energii [Autonomous Ground Power Systems for Renewable Energy], ITSKHAI, Kharkov, Ukraine.
3. Алфёров Ж.И. Тенденции и перспективы развития солнечной фотоэнергетики / Ж.И. Алферов, В.М. Андреев, В.Д. Румянцев // Физика и техника полупроводников. – 2004. – T.38. – №8. – С. 937–948.
Alferov, Zh.I., Andreev, V.M. and Rumyantsev, V.D. (2004), “Trends and prospects of solar photovoltaic’s”, Fizika i tekhnika poluprovodnikov, Vol. 38, no. 8, pp. 937–948.
4. Васильев В.А. Расчётные технико-экономические характеристики солнечных комбинированных фототермодинамических энергоустановок / В.А. Васильев, Б.В. Тарнижевский // Известия РАН. Энергетика. – 2005. – №3. – С. 148–156.
Vasilyev,V.A., Tarnizhevskiy, B.V. (2005), “Design technical and economic characteristics of combined photothermaldynamic solar power plants”, IzvestiyaRAN. Energetika, no.3, pp. 148–156.
5. Андреев В.М. Многослойные AlGaAs/GaAs гетероструктуры солнечных элементов для концентрирующих модулей / В.М. Андреев, В.П. Хвостиков, В.Р. Ларионов // Труды 12–й Европейской фотовольтаической солнечно–энергетической конференции. Амстердам, 11–12 апреля. – Амстердам, 1994. – С. 1401–1404.
Andreev, V.M., Khvostikov, V.P. and Larionov, V.R. (1994), “MultilayerAlGaAs/GaAsheterostructure solar cells for concentrator dules”, Proceedings of the 12th European PhotovoltaicSolar Energy Conference, Amsterdam, April 11–12, 1994, Amsterdam, James and James Science Publishers, pp. 1401–1404.
6. Карташов Э.М. Техническая термодинамика / Э.М. Карташов, В.А. Кудинов. – М.: Высшая школа, 2000. – 261 с.
Kartashov, E.M. and Kudinov, V.A. (2000), Tekhnicheskaya termodinamika, [Engineering Thermodynamics], Vysshaya shkola, Moscow, Russia.
![]() ![]() |
|
![]() ![]() ![]() |
![]() |