Дослідження ефективності генерації пари на приймачі з конічної порожниною за різними геометричними коефіцієнтами концентрації для сонячного концентратора на лінзах Френеля
| العنوان: | Дослідження ефективності генерації пари на приймачі з конічної порожниною за різними геометричними коефіцієнтами концентрації для сонячного концентратора на лінзах Френеля |
|---|---|
| المؤلفون: | Asrori, Asrori, Suparman, Sudjito, Wahyudi, Slamet, Widhiyanuriyawan, Denny |
| المصدر: | Східно-Європейський журнал передових технологій; Том 4, № 8 (106) (2020): Енергозберігаючі технології та обладнання; 6-14 Восточно-Европейский журнал передовых технологий; Том 4, № 8 (106) (2020): Энергосберегающие технологии и оборудование; 6-14 Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 4, № 8 (106) (2020): Energy-saving technologies and equipment; 6-14 |
| بيانات النشر: | PC Technology Center, 2020. |
| سنة النشر: | 2020 |
| مصطلحات موضوعية: | UDC 662, steam performance, Fresnel lens, solar concentrator, conical cavity, receiver, temperature, direct normal irradiation, geometric concentration ratio, latent heat, efficiency, производительность пара, линза Френеля, солнечный концентратор, коническая полость, приемник, температура, направленная нормально к поверхности плотность радиации, геометрический коэффициент концентрации, скрытая теплота, эффективность, продуктивність пари, лінза Френеля, сонячний концентратор, конічна порожнина, приймач, спрямована нормально до поверхні щільність радіації, геометричний коефіцієнт концентрації, прихована теплота, ефективність |
| الوصف: | The paper discusses the comparison of the performance of steam generators in large and small receivers, using a Fresnel lens concentrator.The goal is to get the best value from the efficiency of a steam generator between large and small receivers, with the following task details:a) design a conical cavity receiver that has the most efficient geometric concentration ratio;b) compare the thermal efficiency of conical cavity receivers that have different geometric concentration ratios;c) analyze the potential of the steam energy from the conical cavity receiver produced by the PMMA Fresnel lens concentrator based on the amount of average radiation directly at the study site.The study uses an experimental field research method, which is conducted outdoors. This research was conducted in the energy conversion laboratory, Universitas Brawijaya (Latitude: 7.9553° S and Longitude: 112.6145° W), in September 2019. The PMMA Fresnel lens is used for the solar thermal concentrators. The two receivers with a conical cavity that were compared were made of copper with a volume of 2 litres and 0.25 litres, respectively. They are coated with a glass wool insulator with a thickness of 10 mm. Direct Normal Irradiance (Ib) is measured by a solar power meter. The cup anemometer is used to measure wind speed (vw) around the receiver. Digi-Sense 12 Channel Scanning Benchtop Thermometer connected to the laptop is used to measure temperature. The positions of the four K-type thermocouples are as follows:1) ambient temperature (Ta);2) focal point temperature (Tf);3) receiver wall temperature (Tr);4) steam/water temperature (Tw).A pressure gauge to measure the pressure of the steam that goes to the measuring cup was used. After saturation pressure (Psat) has been reached, it will be known from the condensation process through the copper coil, which functions as a condenser.From the results of the study, the large receivers have specifications CRg=8 and a volume of 2 litres of water. Whereas, the small receiver is CRg=30 and 0.25 L. The large receivers can produce steam latent heat energy Qs=1.37 MJ per cycle with useful efficiency (utilization efficiency) ηTh=31.81 %. Whereas the small receiver can produce steam energy, Qs=579.17 kJ per cycle with useful efficiency, ηTh=33.31 %. Hence, from the two types of conical cavity receivers, small receivers have that higher effectiveness than large ones can be recommended В статье обсуждается сравнение производительности парогенераторов в больших и малых приемниках, использующих концентратор на линзах Френеля.Цель состоит в том, чтобы получить наилучшее значение эффективности парогенератора больших и маленьких приемников с учетом следующих деталей задачи:а) разработать приемник с конической полостью, имеющий наиболее эффективный геометрический коэффициент концентрации;б) сравнить тепловую эффективность приемников с конической полостью, имеющих разные геометрические коэффициенты концентрации;в) проанализировать потенциал паровой энергии приемника с конической полостью, производимой концентратором на линзах Френеля из оргстекла, исходя из величины среднего излучения непосредственно на месте исследования.В исследовании используется метод экспериментально-полевых исследований, которые проводятся на открытом воздухе. Данное исследование проводилось в лаборатории преобразования энергии Universitas Brawijaya (широта: 7,9553° S и долгота: 112,6145° W) в сентябре 2019 года. Для солнечных тепловых концентраторов используется линза Френеля из оргстекла. Два сравниваемых приемника с конической полостью изготовлены из меди объемом 2 литра и 0,25 литра соответственно. Они покрыты изоляцией из стекловаты толщиной 10 мм. Направленная нормально к поверхности плотность радиации (Iл) измеряется измерителем солнечной энергии. Чашечный анемометр используется для измерения скорости ветра (vв) вокруг приемника. Для измерения температуры используется Digi-Sense 12-канальный сканирующий настольный термометр, подключенный к ноутбуку. Положения четырех термопар типа K выглядят следующим образом:1) температура окружающей среды (Тс);2) температура фокальной точки (Tф);3) температура стенки приемника (Тп);4) температура пара/воды (Tв).Для измерения давления пара, поступающего в мерный стакан, использовался манометр. О достижении давления насыщения (Pнас) будет свидетельствовать процесс конденсации через медную катушку, которая служит в качестве конденсатора.Из результатов исследования следует, что большие приемники имеют технические характеристики CRg=8 и объем 2 л воды. В то время как малые приемники CRg=30 и 0,25 л. Большие приемники могут производить скрытую паровую тепловую энергию Qп=1.37 МДж за цикл с эффективной мощностью (эффективность использования) ηTh=31,81 %. Тогда как малый приемник может производить паровую энергию Qп=579,17 кДж за цикл с эффективной мощностью ηTh=33,31 %. Следовательно, из двух типов приемников с конической полостью можно рекомендовать малые приемники, имеющие более высокую эффективность, чем большие У статті обговорюється порівняння продуктивності парогенераторів в великих і малих приймачах, що використовують концентратор на лінзах Френеля.Мета полягає в тому, щоб отримати оптимальне значення ефективності парогенератора великих і маленьких приймачів з урахуванням наступних деталей завдання:а) розробити приймач з конічною порожниною, що має найбільш ефективний геометричний коефіцієнт концентрації;б) порівняти теплову ефективність приймачів з конічною порожниною, що мають різні геометричні коефіцієнти концентрації;в) проаналізувати потенціал парової енергії приймача з конічною порожниною, виробленої концентратором на лінзах Френеля з оргскла, виходячи з величини середнього випромінювання безпосередньо на місці дослідження.У дослідженні використовується метод експериментально-польових досліджень, які проводяться на відкритому повітрі. Дане дослідження проводилося в лабораторії перетворення енергії Universitas Brawijaya (широта: 7,9553° S і довгота: 112,6145° W) у вересні 2019 року. Для сонячних теплових концентраторів використовується лінза Френеля з оргскла. Два порівнюваних приймача з конічною порожниною виготовлені з міді об'ємом 2 літри і 0,25 літра відповідно. Вони покриті ізоляцією з скловати товщиною 10 мм. Спрямована нормально до поверхні щільність радіації (Iп) вимірюється вимірником сонячної енергії. Чашковий анемометр використовується для вимірювання швидкості вітру (vв) навколо приймача. Для вимірювання температури використовується Digi-Sense 12-канальний скануючий настільний термометр, підключений до ноутбука. Положення чотирьох термопар типу K виглядають наступним чином:1) температура навколишнього середовища (Тс);2) температура фокусної точки (Tф);3) температура стінки приймача (Тп);4) температура пари/води (Tв).Для вимірювання тиску пари, що надходить в мірну склянку, використовувався манометр. Про досягнення тиску насичення (Pнас) буде свідчити процес конденсації через мідну котушку, яка служить в якості конденсатора.З результатів дослідження випливає, що великі приймачі мають технічні характеристики CRg=8 і обсяг 2 л води. У той час як малі приймачі CRg=30 і 0,25 л. Великі приймачі можуть виробляти приховану парову теплову енергію Qп=1.37 МДж за цикл з ефективною потужністю (ефективність використання) ηTh=31,81 %. Тоді як малий приймач може виробляти парову енергію Qп=579,17 кДж за цикл з ефективною потужністю ηTh=33,31 %. Отже, з двох типів приймачів з конічною порожниною можна рекомендувати малі приймачі, що мають більш високу ефективність, ніж великі |
| وصف الملف: | application/pdf |
| اللغة: | English |
| تدمد: | 1729-3774 1729-4061 |
| URL الوصول: | https://explore.openaire.eu/search/publication?articleId=scientific_p::4650068673b1d248c72da6c144dfe9e0 http://journals.uran.ua/eejet/article/view/209778 |
| Rights: | OPEN |
| رقم الانضمام: | edsair.scientific.p..4650068673b1d248c72da6c144dfe9e0 |
| قاعدة البيانات: | OpenAIRE |
| تدمد: | 17293774 17294061 |
|---|