شبیه سازی یک نیروگاه دودکش خورشیدی به کمک نرم افزار ANSYS در مناطق کویری ایران

یکی از منابع افزایش دمای زمین که به شدت برای محیط زیستاین کره خاکی زیان آور است استفاده از سوخت های فسیلی برایتامین انرژی می باشد یکی از بزرگترین و ارزشمندترین منابعانرژی های جایگزین انرژی خورشیدی می باشد این منبع انرژی پاکو تقریبا بی پایان است. اگرچه برای تکنولوژی های موجود، در حالحاضر ساخت تجهیزات استفاده از این انرژی گران تمام می شود اماتلاش در جهت بهینه سازی این تکنولوژی همچنان ادامه دارد. انواعراهکارهای استفاده از انرژی خورشیدی پیشنهاد شده و به طورمداوم برای استفاده بهتر بهبود می یابد. یکی از این نیروگاه دودکشخورشیدی (SCPP) است. نیروگاه دودکش خورشیدی، نیروگاه حرارتی ساده ای است که قادر به تبدیل انرژی خورشیدی به انرژیحرارتی است. کلکتور خورشیدی، انرژی حرارتی تولید شده را بهانرژی جنبشی در دودکش تبدیل کرده و از این انرژی برایراه اندازی توربین های متصل به ژنراتور تولید الکتریسیته استفادهمی شود. در این پژوهش حاضر یک دودکش خورشیدی با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) و استفاده از نرم افزار ANSYS-CFX طراحی و شبیه سازی شده است. پس از شبیه سازی اولیه، مش بندی، قرار دادن شرایط مرزی و همگرا نمودن حل نرم افزاری،وکتورها و کانتورهای سرعت، دما و فشار بدست آمد نتایج بدستآمده با داده های آزمایشگاهی صحه گذاری شده اند یک نمونه حلدستی با روش تحلیلی با فرض های ساده کننده قابل قبول نیز انجامشده و در نهایت یک کد فرترن برای محاسبات تحلیلی و نشان دادنچگونگی تغییرات پارامترهای عملکردی نیروگاه با تغییر مشخصاتالمان های مهم آن تهیه شده است. نتایج پژوهش نشان می دهدبیشترین تاثیر در عملکرد نیروگاه مربوط به ارتفا آن می باشد.راندمان نیروگاه بسیار پایین می باشد و همین باعث می شود دورهبازگشت سرمایه طولانی گردد یکی دیگر از نتایج مهم آن بود کهنحوه طراحی کلکتور، زاویه شیب سطح آن به سمت دودکش، شکلو جنس دودکش در توان و راندمان آن موثر می باشد.

کلیدواژه ها:

نیروگاه دودکش خورشیدی ، کلکتور خورشیدی ، شبیه سازی هندسی