کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5450528 1513060 2017 12 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Multi-objective optimization of the solar absorptivity distribution inside a cavity solar receiver for solar power towers
ترجمه فارسی عنوان
بهینه سازی چند هدف از توزیع جذب خورشیدی درون گیرنده خورشیدی برای برج های خورشیدی
کلمات کلیدی
برج خورشیدی، توزیع جذب مطلوب خورشید، توزیع شار خورشیدی، الگوریتم ژنتیک مرتب سازی نشده غالب،
ترجمه چکیده
توزیع شار خورشید در گیرنده ی برج خورشیدی معمولا یکنواخت نیست، که می تواند موجب مشکلات متعددی برای کارایی و امنیت انرژی سیستم، به ویژه نقطه ی داغ محلی و از این رو استرس گرما و تغییر شکل حرارتی ایجاد کند. بنابراین همگن سازی توزیع شار خورشید مهم و مهم است. هدف از مطالعه حاضر، هماهنگ کردن توزیع شار خورشیدی است، در حالی که از دست دادن غلظت نوری (افت بازتابی) با کمترین حد ممکن از طریق بهینه سازی توزیع پوشش جذب کننده خورشیدی نگهداری می شود. یک رویکرد یکپارچه، روش ردیابی رادیویی مونت کارلو و روش جبارت را برای شبیه سازی فرآیند انتقال تابش خورشیدی در سیستم انرژی خورشیدی اعمال می کند. بهینه سازی چند هدف از توزیع جذب خورشید با استفاده از الگوریتم ژنتیک مرتب سازی غیرقطعی انجام می شود. نتیجه گیری های زیر از مطالعه گرفته شده است. (1) بهبود یکنواختی توزیع شار خورشیدی می تواند به کاهش بیشتر بازتاب منجر شود به این دلیل که بیشتر انرژی خورشیدی در موقعیت با فاکتور دید بیشتر به دیافراگم توزیع می شود؛ (2) جبهه بهینه پارتو به دست آمده از بهینه سازی چند هدفه، تجارت بین عدم تناسب توزیع شار خورشید و افت بازتاب را فراهم می کند. (3) توزیع جذب جذبی مطلوب که توسط جبهه بهینه پارتو ارائه می شود می تواند توزیع شار خورشیدی را با حداقل هزینه از دست دادن نوری به طور قابل توجهی مسطح سازد. (4) توزیع بهینه جذب خورشید تقریبا مخالف توزیع شار خورشیدی که بر روی سطوح فعال از میدان های هلیستات پیش بینی شده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی انرژی های تجدید پذیر، توسعه پایدار و محیط زیست
چکیده انگلیسی
The solar flux distribution on the receiver of a solar power tower is usually not uniform, which can cause a number of problems for the energy efficiency and system safety, particularly, the local hot spot and the thereby caused thermal stress and thermal deformation. Therefore, homogenization of the solar flux distribution is critical and important. The objective of the present study is to homogenize the solar flux distribution while keeping the optical loss (reflection loss) as low as possible through optimization of the distribution of the solar absorptive coating. An integrated approach coupling the Monte-Carlo ray tracing method and the Gebhart method is applied to simulate the process of the solar radiation transfer in the solar power system. The multi-objective optimization of the distribution of solar absorptivity is performed by using the non-dominated sorting genetic algorithm. The following conclusions are drawn from the study. (1) The improvement of the uniformity of the distribution of solar flux can lead to more reflection loss due to the fact that more solar energy is distributed on the position with greater view factor to the aperture; (2) The Pareto optimal front obtained from the multi-objective optimization provides the trade-off between the non-uniformity of the solar flux distribution and the reflection loss. (3) The optimal solar absorptivity distribution provided by the Pareto optimal front can significantly flatten the solar flux distribution at a minimum cost of optical loss. (4) The optimal distribution of the solar absorptivity is approximately opposite to the distribution of solar flux projected onto the active surfaces from the heliostat fields.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Solar Energy - Volume 158, December 2017, Pages 247-258
نویسندگان
, , , , ,