ЕКСЕРГЕТИЧНИЙ АНАЛІЗ КОНЦЕНТРАЦІЇ ПРЯМОГО СОНЯЧНОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2313-8890.2019.01.05Ключові слова:
цикл Карно, ексергія променистого потоку, температура сонячної радіації, сонячні концентратори, оптичні втрати, розсіювання, віддзеркалення, поглинанняАнотація
В статті обгрунтовано, що ексергетичний метод термодинамічного аналізу аналогічного рівня з контрольним методом дасть можливість визначити місця найважливіших термодинамічних підрозділів у процесах перетворення енергії. Наведено результати експериментального аналізу, що дає можливість оцінити термодинамічні показники на кожному етапі схеми перетворення енергії та отримати можливість їх зменшення. Доведено, що ексергетичний аналіз концентрації сонячного випромінювання в геліоустановках із параболоїдними зеркалами, а також в оптичних системах сонячних ТЕС башенного типу з горизонтальними полями плоскіми геліостатами і ТЕС з горизонтальними параболоциліндричними дзеркалами дають можливість підвищити ефективність перетворення енергії у цих сонячних енергосистемах. Проведено ексергетичний аналіз концентрації сонячного випромінювання. Вперше сонячна радіація трактується як лучистий тепловий потік, який характеризується власною температурою, а його ексергія визначається в рамках канонічного циклу Карно. На основі нової трактовки температури лучистого потоку отримано аналітичне вираження для радіаційної температури теплового випромінювання Сонця, як для прямого випромінювання, так і для дифузного. Визначено залежність плотностей прямої сонячної радіації від маси атмосфери. Наведені формули дозволяють розраховувати радіаційну температуру сонячного випромінювання і плотність потоку ексергії на поверхні Землі і в фокусі дзеркала концентратора.
Посилання
Petel R. Exergia of thermal radiation. Sb. Questions of thermodynamic analysis (exergy method). Ed. Mir M.: 1965, p. 222−237.
Gokhstein GP Entropy method for calculating energy losses. - M.; L.: Gosenergoizdat, 1963.− 111 p.
Ilyin A.K. Evaluation of solar radiation exergy. Ship power plants and engine-propulsion systems. RF, 2011. - p. 69−73.
Shargut J., Petela R. EXERGY. M.: Energia, 1968. 280 p.
Bell L.N., Gudkov ND. The marginal efficiency of solar energy use: An analytical review of the proposed solutions. Helicotechnology, FAN UzSSR, 1987, No. 5, P. 7–13.
Krutov V. I. et al. Technical Thermodynamics. Textbook for University Students, 3rd ed. - M.: High School. - 1991. - 384 s.
Grigoriev B. A. Pulsed heating by radiation. Characteristics of pulsed radiation and radiant heating. M.: Science, 1974.
Charugin V. М. Relic radiation. - M.: Knowledge, 1975. - 64 p.
Makarova E. A., Kharitonov A. V. The distribution of energy in the spectrum of the Sun and the solar constant. M.: Science, 1972. - 288 p.
Ludanov K. I., Likhoded S. I. The temperature in the focus of the solar furnace // Abstracts of the International Conference ME ИП, IPM NASU, Katsiveli. - 2008, pp. 402–403.
GOST 7601-78 (DSTU 2756-94) PHYSICAL OPTICS. Terms, letter designations and definitions of basic quantities. - M.: 1979.
Koltun M. M. Solar cells. - M.: "Science", 1987. - 192 p.
Zvereva S. V. In the world of sunlight. - L.: Gidrometeoizdat, 1988, - 160 p.
Ludanov KI. Exergetic efficiency of solar collectors. Ecotechnologies and resource saving. - 2006, № 5 - P. 68–72.
Strebkov D. S., Tver'yanovich E. V. Concentrators of solar radiation. - M.: GNU VIESH, 2007. - 316 p.
Kokorev L. S., Kharitonov V. V. Direct Energy Transformation and Thermonuclear Power Plants. - M.: Atomizdat, 1980. - 216 p.
Ludanov K. I. A method of converting highly concentrated solar radiation at a tower SES. Proceedings of the international conference "Energy Efficiency 2014". Minsk, 2014. - P. 66–67.
Shargut J., Petela R. EXERGY. M.: Energia, 1968. 280 p.
Bell L. N., Gudkov Nю D. The marginal efficiency of solar energy use: An analytical review of the proposed solutions. Helicotechnology, FAN UzSSR, 1987, No. 5, P. 7–13.
Krutov V. I. et al. Technical Thermodynamics. Textbook for University Students, 3rd ed. - M.: High School. - 1991. - 384 s.
Grigoriev B. A. Pulsed heating by radiation. Characteristics of pulsed radiation and radiant heating. M.: Science, 1974.
Charugin V. М. Relic radiation. - M.: Knowledge, 1975. - 64 p.
Makarova E. A., Kharitonov A. V. The distribution of energy in the spectrum of the Sun and the solar constant. M.: Science, 1972. - 288 p.
Ludanov K. I., Likhoded S. I. Temperature in the focus of the solar furnace. Abstracts of the International Conference МЕ, IPM NASU, Katsiveli. - 2008, pp. 402–403.
GOST 7601-78 (DSTU 2756-94) PHYSICAL OPTICS. Terms, letter designations and definitions of basic quantities. - M.: 1979.
Koltun, MM, Solar Elements. - M.: Science, 1987. - 192 p.
Zvereva S. V. In the world of sunlight. - L.: Gidrometeoizdat, 1988, - 160 p.
Ludanov K. I. Exergetic efficiency of solar collectors // Ecotechnologies and resource saving. - 2006, № 5 - P. 68–72.
Strebkov D. S., Tver'yanovich E.V. Concentrators of solar radiation. - M.: GNU VIESH, 2007. - 316 p.
Kokorev L. S., Kharitonov V. V. Direct Energy Transformation and Thermonuclear Power Plants. - M.: Atomizdat, 1980. - 216 p.
Ludanov K. I. A method of converting highly concentrated solar radiation at a tower SES. Proceedings of the International Conference "Energy Efficiency 2014". Minsk, 2014. - P. 66–67.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Енергозбереження. Енергетика. Енергоаудит.
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами: Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи, яка через [6 місяців] з дати публікації автоматично стає доступною на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).