مجله مهندسی مکانیک

مجله مهندسی مکانیک

طراحی میدان هلیوستات برای یک نیروگاه توربین گاز خورشیدی با توان ثابت 3 مگاوات

نوع مقاله : -

نویسندگان
زهرا سادات میراقایی جعفری
رضا ابراهیمی
گروه پیشرانش دانشکده مهندسی هوافضا دانشگاه خواجه نصیرطوسی، تهران
10.30506/mmep.2025.2062036.2240
چکیده
در این پژوهش به بررسی ترکیب توربین گاز و مزرعه خورشیدی دارای دریافت کننده مرکزی، پرداخته شده است. هدف از این پژوهش استفاده از انرژی خورشید برای پیش گرم کردن هوای خروجی از کمپرسور است که بدین ترتیب می ‌توان سوخت کمتری در محفظه احتراق مصرف نمود. ابتدا طراحی میدان هلیوستات انجام شده است. برای ردیابی خورشید توسط هر یک از هلیوستا‌ت‌ ها، زوایای قرارگیری آن‌ ها در ساعات مختلف روز محاسبه شده است. از نوآوری ‌های این پژوهش محاسبه تغییرات زاویه قرارگیری هلیوستات‌ ها در طول روز است. به منظور طراحی میدان هلیوستات، یک GUI طراحی شده است که چیدمان هلیوستات ها در مزرعه خورشیدی را تعیین می کند و سپس زوایای هلیوستات ها را در هر یک از روزهای سال محاسبه می نماید. در مقاله حاضر با درنظر گرفتن موقعیت جغرافیای چند شهر مختلف و با فرض توان ثابت 1 مگاوات برای مزرعه خورشیدی، طراحی میدان هلیوستات انجام شده است. با ترکیب مزرعه خورشیدی طراحی شده در شهر یزد و توربین گاز 3 مگاواتی CENTAUR-40 نشان داده شده است که می ‌توان دمای هوای خروجی از کمپرسور را قبل از ورود به محفظه احتراق حدود %20 افزایش داد و تا % 14 در مصرف سوخت صرفه ‌جویی نمود.
کلیدواژه‌ها
انرژی خورشیدی
نیروگاه دریافت کننده مرکزی
میدان هلیوستات
زوایای هلیوستات
توربین گاز
مصرف سوخت

موضوعات

  • تاریخ دریافت 09 تیر 1404
  • تاریخ بازنگری 30 مرداد 1404
  • تاریخ پذیرش 28 آبان 1404