Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Charakterystyka heliostatów i ich zastosowanie w helioelektrowniach

Wajss P., Filipowicz M.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2017

|

z. 64, nr 1

423--430

PL

Rozwój energetyki słonecznej związany jest z powstawaniem coraz to nowych konstrukcji maksymalizującej wykorzystanie promieniowania słonecznego. Jednym z kierunków jest wysokotemperaturowa konwersja promieniowania na ciepło. Wtedy, z termodynamicznego punktu widzenia otwierają się nam możliwości np. na generację energii elektrycznej. Konwersja wysokotemperaturowa wymaga jednak koncentracji promieniowania słonecznego. Sposobów koncentracji jest wiele, jednak w artykule skupiono się na koncentracji w układzie pole heliostatów- wieża słoneczna. System taki ma szereg zalet w porównaniu do pojedynczych układów koncentrujących, m.in. możliwe jest budowanie pojedynczej elektrowni. Zasadniczym elementem jest tutaj heliostat. Artykuł definiuje pojęcie heliostatu, przedstawia zasadę jego działania oraz przeznaczenie w helioelektrowniach typu wieżowego. Dokonany został podział urządzeń na podgrupy w zależności od technologii w nich zastosowanych. Zaprezentowane zostały poszczególne elementy budowy heliostatów oraz czynniki, które pośrednio lub bezpośrednio wpływają na ich typ, wielkość oraz cenę. Przedstawiono problematykę rentowności przed jaką stoi dziś rynek helioelektrowni oraz stopień istotności jaki stanowi pole heliostatów dla budżetu całej inwestycji. Wymieniono szczegółowe parametry jakie winny spełniać tego typu urządzenia, z wyodrębnieniem trzech grup: wymagania operacyjne, optyczne oraz wytrzymałościowe. Zaprezentowano szczegółowo trzy przykładowe, znacząco różniące co do zasady działania oraz skali, rozwiązania i sparametryzowano je w formie tabelarycznej.

EN

The development of a solar energy is associated with the development of new technologies, which maximize the utilization of the solar radiation. One direction is the solar radiation-heat conversion in the high temperature environment. From a thermodynamic point of view, this open new opportunities for power generation. The conversion, however, requires high concentration ratio of the solar radiation. There are many concentration techniques, but this article focuses on concentration on the top of the solar tower due to reflection from the heliostats’ field. Such a system has several advantages in comparison to the small scale concertation systems. Mainly one high capacity power generation unit can be constructed. One of the main part of such system is heliostats’ field. Article defines the concept of heliostat and presents the principles of its operation and its assignment in the Central Receiver Concentrating Solar Power (CR CSP). Different types of heliostats have been investigated and categorized. Factors that directly or indirectly affect the type, size and price of heliostats’ parts have been described. The article presents a problem of the profitability of CR CSP and its relation with CAPEX of the heliostats’ field. Detailed heliostats’ requirements which must be fulfilled have been listed. Those have been divided into three groups: operational, optical and mechanical. Three significantly different by scale and type of operation examples of heliostats have been presented and parametrized in tabular form.

2

Research on transport of concentrated solar radiation for lighting purposes

Przenzak E.

Czasopismo Techniczne. Budownictwo

|

2016

|

Y. 113, iss. 1-B

87--93

EN

This article presents the parameters of concentrated light, transmitted by optical fiber. A parabolic mirror was used for concentrating the solar radiation. An analysis of the spectrum of light reflected from the parabolic mirror and transmitted by using of variable length of the optical fibers is presented. The article also shows the simulations of the focused solar radiation with the transmitter in the form of fiber. This allowed to show the propagation of radiation inside the fiber and the distribution of the luminous flux on the important areas of the system. On the basis of this analysis, it is proved that the solar radiation concentrating system can be successfully used for lighting purposes.

PL

W artykule zaprezentowano parametry skupionego światła przetransmitowanego za pomocą światłowodów. Koncentrację promieniowania słonecznego osiągnięto za pomocą parabolicznego lustra. Zaprezentowano analizę widma światła odbitego od koncentratora i lprzetransmitowanego za pomocą światłowodu o zmiennej długości. Ponadto zaprezentowano wyniki symulacji komputerowych układu transportującego skupione światło za pomocą światłowodów. Dzięki temu możliwe było przedstawienie sposobu propagacji światła wewnątrz światłowodu, a także rozkładu natężenia promieniowania na istotnych powierzchniach systemu. W rezultacie wykazano, że skoncentrowane promieniowanie słoneczne może być z powodzeniem zastosowane do celów oświetleniowych.

3

Symulacje odbiornika ciepła wysokotemperaturowego pracującego w układzie helioenergetycznym

Przenzak E., Tarnowska J., Filipowicz M.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2016

|

z. 63, nr 3

365--372

PL

W niniejszym artykule przedstawione zostały wyniki symulacji komputerowych układu absorpcji skoncentrowanego promieniowania słonecznego przez odbiornik ciepła wysokotemperaturowego. Przedstawiono metodę Śledzenia Promienia opartą na algorytmie Monte Carlo (Ray Tracing Monte Carlo - RTMC). Przeanalizowany został układ dwuelementowego koncentratora promieniowania słonecznego i różnych wersji odbiornika ciepła wysokotemperaturowego. Zaproponowano odbiorniki: płaski, wypukły oraz wklęsły. Przy tym dwa ostatnie przeanalizowano w wersjach z różnymi promieniami ich krzywizny tj. dla promienia 40, 60 oraz 90cm. Symulacje przebiegu promieni w układzie optycznym koncentratora przeprowadzono dla odbiorników umiejscowionych w różnych odległościach od powierzchni lustra skupiającego. W efekcie przeprowadzonych badań wygenerowano znormalizowane mapy rozkładu natężenia promieniowania na powierzchniach absorpcyjnych odbiorników oraz obliczono wzmocnienie promieniowania na analizowanych powierzchniach. Na ich podstawie wskazano najkorzystniejsze wersje odbiornika z optymalnym umiejscowieniem względem koncentratora. Wykazano, że pomimo osiągnięcia najwyższego wzmocnienia przez odbiornik wypukły, najlepszym rozwiązaniem będzie zastosowanie odbiornika płaskiego. Jest to spowodowane przede wszystkim bardzo niekorzystnym rozkładem natężenia na powierzchni odbiornika wypukłego oraz zbyt małym wzrostem wzmocnienia promieniowania względem odbiornika płaskiego. Zaznaczono, że dodatkową zaletą odbiornika płaskiego jest jego prostota konstrukcji.

EN

This article presents the results of computer simulations of high-temperature heat receiver powered by concentrated solar radiation. Ray Tracing Monte Carlo (RTMC) methodology was presented. Installation uses two optical elements with different versions of high-temperature heat receiver was analyzed. Flat, convex and concave geometry of the concentrated radiation absorber were proposed. Convex, and concave receivers were analyzed in three more variants – with different radius curvature ie. 40, 60 and 90cm. In addition, the Ray Tracing simulations was performed for varied distances of heat receivers from the focusing mirror. As the results of computer simulations, normalized maps of flux distribution on the absorbing surfaces of the heat receivers were generated. The best versions of the receivers with the optimal location of them were indicated. Not only the flux distribution but also the radiation gain were taken into consideration. It has been shown that, despite the highest gain on the convex heat receiver, the flat one is the best solution. This is primarily caused by very disadvantageous flux distribution on convex receiver and insignificant difference in radiation gain in both cases. Also the simplicity the flat heat receiver was emphasized.

4

Analiza wydajności energetycznej modułu fotowoltaicznego w skoncentrowanym promieniowaniu słonecznym

Bożek E., Swat A., Sornek K., Filipowicz M.

Instal

|

2014

|

nr 10

6--9

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań opisujące pracę wybranego polikrystalicznego krzemowego modułu fotowoltaicznego oświetlanego skoncentrowanym promieniowaniem słonecznym (SPS). Celem zastosowania SPS jest zwiększenie wydajności modułów PV w stosunku do modułów o takiej samej aperturze pracujących w standardowym promieniowaniu słonecznym. Jako układu koncentrującego promieniowanie użyto specjalnie skonstruowanego koncentratora z lustrem parabolicznym i folią refleksyjną. Rozpatrzono trzy warianty pracy instalacji PV, tj. gdy moduł był zamontowany stacjonarnie w stojaku, gdy był umieszczony na trakerze oraz gdy znajdował się w pobliżu ogniska koncentratora. Przeanalizowano również wpływ temperatury ogniwa PV na parametry jego pracy.

EN

In the paper results of investigation of a selected polycrystalline silicon solar cell in concentrated solar radiation (CSR) are described. The aim of CSR usage is increase of PV modules energy efficiency comparing PV modules with the same aperture working in nonconcentrated solar radiation. A specially developed device with a parabolic mirror and reflective foil was used as a solar radiation concentrator. The three variants, i.e. standalone PV cell, PV cell with tracker (non-concentrated radiation) and in concentrated radiation are examined. Moreover, the influence of a solar cell temperature on its efficiency is analyzed.