Условие задачи
На солнечной электростанции башенного типа установлено n гелиостатов, каждый из которых имеет поверхность Fгм2. Коэффициент отражения гелиостата Rотр. Максимальная облученность зеркала гелиостата Ег.
Гелиостаты отражают солнечные лучи на приемник, на поверхности которого зарегистрирована максимальная энергетическая освещенность Епр. Коэффициент поглощения приемника Апогл. Степень черноты приемника ɛпр.
В приемнике нагревается и испаряется рабочее тело (вода) до температуры t0. Давление рабочего тела составляет р0. Полученный перегретый пар направляется в турбину мощностью Nэ, работающую по циклу Ренкина. Давление пара за турбиной составляет рк. Относительный внутренний КПД турбины ηоi . Механический КПД ηм = 0,975. КПД электрогенератора ηэ = 0,985. Работой насоса, потерями тепла при его транспортировке, собственными нуждами – пренебречь.
Определить:
- расход пара на турбину D0, кг/с;
- площадь поверхности приемника Fпри тепловые потери в нем Qпот, вызванные излучением и конвекцией. Принять, что конвективные потери вдвое меньше потерь от излучения;
- энергию, полученную приемником от солнца через гелиостаты (кВт);
- количество гелиостатов – n, шт;
- как изменится мощность СЭС, если вместо паротурбинной установки применить кремниевые преобразователи с КПД ηфэ = 0,141, занимающие ту же площадь, что и зеркала гелиостатов.
Ответ
1. Изобразим схематично солнечную электростанцию башенного типа (рис.1).
1 солнечная башня; 2 приемник; 3 гелиостаты; 4 паровая турбина; 5- электрогенератор; 6 конденсатор; 7 насос.
2. Построим процесс расширения пара в турбине в hs диаграмме (рис.2).
