ЗАСТОСУВАННЯ ПРОГНОЗНОГО КЕРУВАННЯ ДО ОБЕРТАННЯ ЗМІННОЇ АПЕРТУРИ СОНЯЧНОГО РЕАКТОРА


  • S. Yu. Korotunov Запорізький національний технічний університет, м. Запоріжжя
  • O. V. Korotunova Запорізький національний технічний університет, м. Запоріжжя
  • O. E. Narivskyi ТОВ "Укрспецмаш", м. Бердянськ
Ключові слова: сонячний імітатор, відновлювальна енергія, квазі-постійна температура, програма управління, тепловий потік, LabVIEW

Анотація

Показано, що коливання температур усередині сонячного реактора істотно заважає встановленню та підтриманню стабільного та ефективного процесу його роботи. Існуючі на сьогодні технології не дають можливість стабільно підтримувати високу температуру в сонячних реакторах. Застосування механізму змінної апертури може усунути цей недолік. На сонячному імітаторі потужністю 7 кВт апробовано розроблену та запропоновану програму, що керує змінною апертурою залежно від сили потоку сонячного імітатору. Встановлено, що температура газу в реакторі підвищується з ростом сили потоку сонячного імітатора за нелінійною залежністю. Разом з тим виявлено, що вона також зростає зі збільшенням діаметра відкриття апертури. При цьому час до встановлення квазі-постійної температури, в основному, залежить від діаметра відкриття апертури та коливається від 5 до 7 годин. Для встановлення квазі-постійної температури запропонований механізм керування обчислює необхідний діаметр відкриття апертури на кожному рівні вхідного теплового потоку. Таким чином, незалежно від сили потоку сонячного імітатора можна досягти стабільного за температурою стану реактора, керуючи діаметром відкриття апертури. Це свідчить, що запропонований алгоритм обертання змінної апертури сонячного реактора можна рекомендувати для подальших розробок програм управління з прогнозуючими моделями.

Біографії авторів

S. Yu. Korotunov, Запорізький національний технічний університет, м. Запоріжжя
магістр
O. V. Korotunova, Запорізький національний технічний університет, м. Запоріжжя
канд. техн. наук, доцент
O. E. Narivskyi, ТОВ "Укрспецмаш", м. Бердянськ
д-р техн. наук, професор

Посилання

Besarati, S. M., Goswami, D. Y., & Stefanakos, E. K. (2014). Optimal heliostat aiming strategy for uniform distribution of heat flux on the receiver of a solar power tower plant. Energy Conversion and Management, 84, 234–244. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2014.04.030
Hathaway, B., Chandran, R., Sedler, S., Thomas, D., Gladen, A., Chase, T., & Davidson, J. (2016). Effect of Flow Rates on Operation of a Solar Thermochemical Reactor for Splitting CO2 Via the Isothermal Ceria Redox Cycle. Journal of Solar Energy Engineering, 138(1), [011007]. https://doi.org/10.1115/1.4032019
JayaKrishna, D., & Ozalp, N. (2013). Numerical investigation of particle deposition inside aero-shielded solar cyclone reactor: A promising solution for reactor clogging. The International Journal of Heat and Fluid Flow, 40, 198–209. https://doi.org/10.1016/j.ijheatfluidflow.2012.12.004
Ozalp, N., & JayaKrishna, D. (2010). Numerical study on the thermal interaction of gas-particle transport for a vortex flow solar reactor. ASME 2010 4th International Conference on Energy Sustainability, (Vol. 2, Chapter: ES2010-90325, pp. 133–141). https://doi.org/10.1115/ES2010-90325
Ozalp, N., Toyama, A., Devanuri, J., Rowshan, R., & Al-Hamidi, Y. (2011). Effect of Cameralike Aperture in Quest for Maintaining Quasi-Constant Radiation Inside a Solar Reactor. Journal of Mechanical Design, 133(2), 021002. https://doi.org/10.1115/1.4003179
Säck, J., Roeb, M., Sattler, C., Pitz-Paal, R., & Heinzel, A. (2012). Development of a system model for a hydrogen production process on a solar tower. Solar Energy, 86(1), 99–111. https://doi.org/10.1016/j.solener.2011.09.010
Опубліковано
2017-08-29
Як цитувати
Korotunov, S. Y., Korotunova, O. V., & Narivskyi, O. E. (2017). ЗАСТОСУВАННЯ ПРОГНОЗНОГО КЕРУВАННЯ ДО ОБЕРТАННЯ ЗМІННОЇ АПЕРТУРИ СОНЯЧНОГО РЕАКТОРА. Науковий вісник НЛТУ України, 27(5), 103-108. https://doi.org/10.15421/40270521
Розділ
Технологія та устаткування