محطات الطاقة الحرارية الشمسية (Solar Thermal Power Plant)

د.محمد باشراحيل

إستشاري الملتقى
إنضم
11 مارس 2009
المشاركات
7,042
مجموع الإعجابات
1,011
النقاط
0
هذا الموضوع كتبته في قسم الهندسة الميكانيكية
ونظرا لإرتباطه ايضا بمجال الطاقة البديلة احببت إدراجه ضمن مواضيع هذا القسم
للفائدة وتبادل المعرفة وإكتساب الخبرات وتنمية المفاهيم وإثراء موضوع الطاقة الشمسية،

ورابط الموضوع والمناقشات والمشاركات والروابط جميعها موجودة في هذا الرابط .

1252506330.gif


محطات الطاقة الحرارية الشمسية (solar thermal power plant)


ارجو ان ينال إستحسانكم

والله من وراء القصد.


محطات الطاقة الحرارية الشمسية


(SOLAR THERMAL POWER PLANT)

  • مقدمه
ذكرت في موضوع الطاقة الشمسية بواسطة المرايا المقعرة إنني سأقوم بكتابة موضوع عن محطات الطاقة الحرارية الشمسية
حيث أن مكونات محطات التوليد تعتمد أساسا على معدات ميكانيكية من مراجل وتربينات ومكثفات ومبادلات حرارية وغيرها ،،
فقد ارتأيت طرحها حيث كان مشروع تخرجي في البكالوريوس بعنوان (SOLAR THERMAL POWER PLANT) .
أرفق مقالا مختصرا جدا كتبته في مجلة المواصفات والمقاييس وقد حملت الصفحات على pdf
إلا أن سعة تحميل ملفات الملتقى لهذا النوع لا تتجاوز 2.44 ميجابايت ،،
لذا معذرة حيث سأرفقها تباعا مع ملاحظة أنني أرفقت العديد من الكتب وأرجو ملاحظة الآتي :

·بالنسبة لاقتصاديات الطاقة الشمسية فإنها قد تغيرت نسبيا إلا أن سعرها مقارنة بمحطات التوليد التقليدية يظل غيرمجدي

· ما ورد بالتقرير هو عموميات ومدخل ولفهم كيفية تطبيق الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء والتي لا تخفى على المهندسين الأفاضل بالملتقى.

· الهدف هو طرح الموضوع للمناقشة وللاستفادة والمعرفة والحصول على إضافات ومشاركات تغني الموضوع.




اشكر للملتقى وأعضاءه المساهمات والأطروحات التي يقوم بها.


  • المجمعات الشمسية (Collectors and Reflectors)
تتعدد اللواقط الشمسية المستخدمة في تجميعأشعة الشمس وتختلف طريقة أدائها
وتنحصر في اثنان ماص لأشعة الشمس أو مجمع عاكس لأشعة الشمس

1. لاقط (ماص) لأشعة الشمس : وهو ما يسمى بـ(Flat Plate Collector) عبارة عن صفيحة من النحاس مسطحة ( متعرجة )
مدهون بخام اسود ( Black Body) له خاصية امتصاص (Absorptivity) عالية (90%) ،،
وخاصية انعكاسية منخفضة (Reflectivity) وكذلك خاصية إشعاعية (Emissivity) منخفضة .
يمر تحت الصفيحة أنابيب نحاسية لدخول الماءوخروجه.
يدخل من الجهة السفلية حيث يكون اللاقط باتجاه الشمس ومائل بزاوية حوالي 33درجة ( او حسب البلد).
ويتم سريان الماء إما بمضخة (Forced Circulation) وبسرعة تدفق منخفضة أو بخاصيةالحمل الحراري(Thermo syphon).

يسخن الماء ويمر عبر الأنابيب ويتم حفظه في خزان المياه المخصص

والمعزول بموادعازلة للحفاظ على الماء الساخن.

هذه هي النظرية في ابسط صورها.

طبعا هناك معادلات يمكن الرجوع إليها في احد كتب الطاقة الشمسية


وهي متوفرة في المكتبات الجامعية والخاصة



وايضا سأوردها لاحقا وهي موجودة في المرفقات والمشاركات.

يمكن استخدامه
· كسخان شمسي أساسا أو

· لتسخين غاز الفريون والذي يتبخر عند درجة حرارة 45 درجة مئوية
وفي هذه الحالة يتم استخدام الماء كوسيط
ومن ثم يستخدم الفريون المبخر وبضغط عالي لوحدة التربين/المولد
لتوليد الطاقة الكهربية.


2. المجمع الشمسي (Solar Concentrators &Reflectors) (مركز) :

وهو طبعا عاكس لأشعة الشمس ويكون إما:

· مرآة مقعرة(concave Mirror)وكفاءته أعلى حيث يتم تركيز أشعة الشمس

وعكسها مباشرة إلى الخزان المدهون بالمادةالسوداء
لتسخين الماء وبالتالي يمكن إستخدامه كسخان ماء شمسي مباشرة أو يستخدم في مجال توليد الطاقةالكهربية . أو

· اسطواني على شكل Parabolic concentrator ويتم تركيز الأشعة على أنبوب مدهون بالمادة السوداء في البؤرة
مما يؤدي إلى تسخين الماء وبالتالي يمكن إستخدامه كسخان أو لتوليد الطاقة الكهربية.

 
التعديل الأخير:

alsane

عضو جديد
إنضم
3 أبريل 2007
المشاركات
224
مجموع الإعجابات
3
النقاط
0
جزاك الله خير يا دكتور
هل ممكن تركيب وحدة صغيرة لإنتاج 5kw فرضا?
هل ممكن وجود توربين لهذا الغرض ?
 

د.محمد باشراحيل

إستشاري الملتقى
إنضم
11 مارس 2009
المشاركات
7,042
مجموع الإعجابات
1,011
النقاط
0
جزاك الله خير يا دكتور
هل ممكن تركيب وحدة صغيرة لإنتاج 5kw فرضا?
هل ممكن وجود توربين لهذا الغرض ?

أخي لايمكن طبعا ،، 5كيلوات صغيرة جدا جدا.
يمكن إستخدام الخلايا الشمسية للتحويل المباشر فهي في هذه الحالة أجدى إقتصاديا ،
ولكن ليس مقارنة بالتوليد التقليدي للكهرباء.
أشكر إهتمامك وأعتذر عن تأخري في الرد.
بارك الله فيك.
 

د.محمد باشراحيل

إستشاري الملتقى
إنضم
11 مارس 2009
المشاركات
7,042
مجموع الإعجابات
1,011
النقاط
0
Solar Energy and Its Application

المرفق تم إدراجه في موضوع منفصل
بسبب اشتماله على موضوع
الخلايا الشمسية

ارجو ان
ينال إستحسانكم.
اللهم أجعله
خالصا لوجهك
وبارك الله في
الجميع.
 

المرفقات

  • Solar Energy & its application in Power Plants.pdf
    2.3 MB · المشاهدات: 1,960

د.محمد باشراحيل

إستشاري الملتقى
إنضم
11 مارس 2009
المشاركات
7,042
مجموع الإعجابات
1,011
النقاط
0
التعديل الأخير:

د.محمد باشراحيل

إستشاري الملتقى
إنضم
11 مارس 2009
المشاركات
7,042
مجموع الإعجابات
1,011
النقاط
0
ISCCS-Integrated Solar Combined Cycle System

******
****
***

*
ISCCS-Integrated Solar Combined Cycle System

نظام الدورة الشمسية المركبة المدمجة

الدورة التقليدية المركبة لمحطات الطاقة بوجود وقود حفري Fossil Fuel والأفضل (الغاز الطبيعي- أو زيت الوقود الخام)
وذلك لأدائه المتميز وسعره وأيضا خواص الغازات العادمة المنبعثة.

ببساطة فإن الدورة المركبة تتكون من تربينه غاز الاحتراق(GT) وغلاية بخارية حرارية للمحافظة (Heat Recovery Steam Generator)HRSG وتربينه بخارية.
يتم حرق الوقود في التربين بالطريقة المعتادة ، والعادم الساخن يعبر خلال HRSG ، حيث يتم تحميصها والتي تستخدم في التربينه البخارية ،

عليه فإن طاقة الغاز (الوقود) تستخدم بكفاءة أعلى مما لو استخدم فقط في التربينة الغازية كما هو معلوم .

الدورات الحديثة يمكن الحصول فيها على كفاءة كهر وحرارية تصل إلى 55%.

المجمع الشمسي القطاعي (Parabolic Trough-or Concentrator)
من الممكن دمجه بكفاءة مع محطة مركبة تقليدية كما هو الحال في محطة غازية،
لأداء ممتاز وخفض للغازات العادمة بدرجة كبيرة.

الطاقة الشمسية من المجمع الشمسي المقطعي في حقل المجمعات
يمكن دمجها مع محطة مركبة لزيادة الكفاءة وخفض اكبر للغازات العادمة

ويتم ذلك في نظام محطات الطاقة الحرارية الشمسية المركبة حيث يستخدم جزء HRSG
إما للاستبدال أو لاستخدامه على التوازي بمعدة مساعدة لطرد الغازات العادمة من التربينة.
هذه الطريقة تزيد من الطاقة الحرارية الداخلة والتي تنتج طاقة كهربائية أعلى .
تصميم النظام حراريا بطريقة الاستفادة القصوى ،
يجعل من الغازات العادمة او الطاقة الحرارية الشمسية تعطي حرارتها في دورة البخار
حيث تكون عمليات النقل الحراري المحلي للمائع متطابقة مع حرارة البخار المحلي ، وبمعنى ان جميع عمليات النقل الحراري تعمل عند فروق درجات قليلة.

يهدف الدمج لحصول على الكفاءة حتى عند اختلاف كثافة الطاقة الشمسية نظرا للظروف المناخية .
يمكن الوصول الى كفاءة كهر وحرارية تتعدى 70% بهذا النظام مقارنة ب 50-55% لمحطة توليد تقليدية مدمجة
(Conventional Gas-fired Combined Cycle Plant)



ISCCS - Integrated Solar Combined Cycle System



Conventional combined cycle (CC) power plants are a very attractive configuration where a suitable fossil fuel (natural gas is preferred though fuel oil can be used) is available due to excellent performance, cost and emission characteristics. The CC plant consists of a combustion (gas) turbine (GT), heat recovery steam generator (HRSG) and steam turbine (ST). Fuel is combusted in the gas turbine in the normal way, and the hot exhaust gases pass through the HRSG. Here the energy from the gases generates and superheats steam to be used in the ST bottoming cycle. Hence, the energy in the gas, or other fossil fuel, is used much more efficiently than in a GT alone. Modern cycles can achieve overall thermal-to-electric efficiencies of up to 55%.
Parabolic troughs can be effectively integrated with a conventional combined cycle plant, as well as a steam cycle plant, for excellent performance and attractive emissions reductions


Solar energy from a parabolic trough solar field can be integrated with a CC to increase the efficiency ever further and to decrease the already low emissions. This is accomplished in an integrated solar-combined cycle system (ISCCS). The ISCCS calls for part of the heat recovery steam generator (HRSG) to be either replaced or paralleled by equipment serviced by solar thermal energy to supplement turbine exhaust gases. This approach increases thermal energy input which produces more electrical output. The system design may be thermodynamically optimized by having the exhaust gas and/or the solar thermal energy give up its heat at points in the steam cycle where local heat transfer fluid temperatures are compatible with the local steam temperature, i.e., all heat transfer processes take place at reasonably small temperature differences. This design philosophy optimally integrates the solar heat source into the combined cycle HRSG. The integration seeks to achieve efficient operation even though solar energy intensity varies according to weather and time of day.

Peak thermal-to-electric efficiency can exceed 70% for an ISCCS plant compared to 50-55% for a conventional gas-fired combined cycle plant...



ISCCS.jpg



*****
***
*​
 

engr.amin

عضو جديد
إنضم
15 مايو 2009
المشاركات
465
مجموع الإعجابات
124
النقاط
0
شكلرا دكتور محمد على الجهد ----موضوع يستحق التثبيت---
 

kana

عضو جديد
إنضم
19 ديسمبر 2006
المشاركات
83
مجموع الإعجابات
2
النقاط
0
اشكر على حسن المتابعة
هل يمكن ان احصل على الجدوال الاقتصادية للمنظومات المستقلة و المتصلة.
 

shabara

عضو جديد
إنضم
19 نوفمبر 2008
المشاركات
2
مجموع الإعجابات
0
النقاط
0
شكرا على الجهد دكتور و ارجو المزيد
 

د.محمد باشراحيل

إستشاري الملتقى
إنضم
11 مارس 2009
المشاركات
7,042
مجموع الإعجابات
1,011
النقاط
0
اشكر على حسن المتابعة
هل يمكن ان احصل على الجدوال الاقتصادية للمنظومات المستقلة و المتصلة.

اشكر مرورك مهندس kana
وسوف احاول الحصول على طلبك
بارك الله فيك
 

د.محمد باشراحيل

إستشاري الملتقى
إنضم
11 مارس 2009
المشاركات
7,042
مجموع الإعجابات
1,011
النقاط
0
شكرا على الجهد دكتور و ارجو المزيد

اشكر مرورك مهندس shabara
وسوف احاول ارفاق وإدراج ما أجده من مواضيع وكتب.
نسأل المولى التوفيق لنا ولكم.
 

الساحر

عضو جديد
إنضم
12 سبتمبر 2006
المشاركات
348
مجموع الإعجابات
13
النقاط
0
شكرااااااااااااااااااااااااااااااااااا ليك علي هده المعلومات المفيدة ..................انا بنتظار الجديد منك
 

KALFOX

عضو جديد
إنضم
7 يناير 2007
المشاركات
6
مجموع الإعجابات
0
النقاط
0
اخى اعزيز
مجهود وافر وتستحق الشكر عليه فعلا و جازاك الله كل خير
لو امكن ترفق اى كتاب عن optical physics او اى كتاب لتصميم المرايا العاكسة و العدسات اكون شاكر فضلك
 

د.محمد باشراحيل

إستشاري الملتقى
إنضم
11 مارس 2009
المشاركات
7,042
مجموع الإعجابات
1,011
النقاط
0
شكرااااااااااااااااااااااااااااااااااا ليك علي هده المعلومات المفيدة ..................انا بنتظار الجديد منك

تم تفعيل الروابط التي لاتعمل بالموضوع

اسعدني مرورك أخي الكريم.​
 

mysoulstwin

عضو جديد
إنضم
21 أغسطس 2009
المشاركات
15
مجموع الإعجابات
0
النقاط
0
شكرا لك على هذه المعلومات القيمة
هذا الموضوع كتبته في قسم الهندسة الميكانيكية
ونظرا لإرتباطه ايضا بمجال الطاقة البديلة احببت إدراجه ضمن مواضيع هذا القسم
للفائدة وتبادل المعرفة وإكتساب الخبرات وتنمية المفاهيم وإثراء موضوع الطاقة الشمسية،

ورابط الموضوع والمناقشات والمشاركات والروابط جميعها موجودة في هذا الرابط .




ارجو ان ينال إستحسانكم

والله من وراء القصد.


محطات الطاقة الحرارية الشمسية


(SOLAR THERMAL POWER PLANT)


  • مقدمه
ذكرت في موضوع الطاقة الشمسية بواسطة المرايا المقعرة إنني سأقوم بكتابة موضوع عن محطات الطاقة الحرارية الشمسية
حيث أن مكونات محطات التوليد تعتمد أساسا على معدات ميكانيكية من مراجل وتربينات ومكثفات ومبادلات حرارية وغيرها ،،
فقد ارتأيت طرحها حيث كان مشروع تخرجي في البكالوريوس بعنوان (SOLAR THERMAL POWER PLANT) .
أرفق مقالا مختصرا جدا كتبته في مجلة المواصفات والمقاييس وقد حملت الصفحات على pdf
إلا أن سعة تحميل ملفات الملتقى لهذا النوع لا تتجاوز 2.44 ميجابايت ،،
لذا معذرة حيث سأرفقها تباعا مع ملاحظة أنني أرفقت العديد من الكتب وأرجو ملاحظة الآتي :

·بالنسبة لاقتصاديات الطاقة الشمسية فإنها قد تغيرت نسبيا إلا أن سعرها مقارنة بمحطات التوليد التقليدية يظل غيرمجدي

· ما ورد بالتقرير هو عموميات ومدخل ولفهم كيفية تطبيق الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء والتي لا تخفى على المهندسين الأفاضل بالملتقى.

· الهدف هو طرح الموضوع للمناقشة وللاستفادة والمعرفة والحصول على إضافات ومشاركات تغني الموضوع.



اشكر للملتقى وأعضاءه المساهمات والأطروحات التي يقوم بها.


  • المجمعات الشمسية (Collectors and Reflectors)
تتعدد اللواقط الشمسية المستخدمة في تجميعأشعة الشمس وتختلف طريقة أدائها
وتنحصر في اثنان ماص لأشعة الشمس أو مجمع عاكس لأشعة الشمس

1. لاقط (ماص) لأشعة الشمس : وهو ما يسمى بـ(Flat Plate Collector) عبارة عن صفيحة من النحاس مسطحة ( متعرجة )
مدهون بخام اسود ( Black Body) له خاصية امتصاص (Absorptivity) عالية (90%) ،،
وخاصية انعكاسية منخفضة (Reflectivity) وكذلك خاصية إشعاعية (Emissivity) منخفضة .
يمر تحت الصفيحة أنابيب نحاسية لدخول الماءوخروجه.
يدخل من الجهة السفلية حيث يكون اللاقط باتجاه الشمس ومائل بزاوية حوالي 33درجة ( او حسب البلد).
ويتم سريان الماء إما بمضخة (Forced Circulation) وبسرعة تدفق منخفضة أو بخاصيةالحمل الحراري(Thermo syphon).

يسخن الماء ويمر عبر الأنابيب ويتم حفظه في خزان المياه المخصص

والمعزول بموادعازلة للحفاظ على الماء الساخن.

هذه هي النظرية في ابسط صورها.

طبعا هناك معادلات يمكن الرجوع إليها في احد كتب الطاقة الشمسية

وهي متوفرة في المكتبات الجامعية والخاصة


وايضا سأوردها لاحقا وهي موجودة في المرفقات والمشاركات.

يمكن استخدامه
· كسخان شمسي أساسا أو

· لتسخين غاز الفريون والذي يتبخر عند درجة حرارة 45 درجة مئوية
وفي هذه الحالة يتم استخدام الماء كوسيط
ومن ثم يستخدم الفريون المبخر وبضغط عالي لوحدة التربين/المولد
لتوليد الطاقة الكهربية.

2. المجمع الشمسي (Solar Concentrators &Reflectors) (مركز) :

وهو طبعا عاكس لأشعة الشمس ويكون إما:
· مرآة مقعرة(concave Mirror)وكفاءته أعلى حيث يتم تركيز أشعة الشمس
وعكسها مباشرة إلى الخزان المدهون بالمادةالسوداء
لتسخين الماء وبالتالي يمكن إستخدامه كسخان ماء شمسي مباشرة أو يستخدم في مجال توليد الطاقةالكهربية . أو

· اسطواني على شكل Parabolic concentrator ويتم تركيز الأشعة على أنبوب مدهون بالمادة السوداء في البؤرة
مما يؤدي إلى تسخين الماء وبالتالي يمكن إستخدامه كسخان أو لتوليد الطاقة الكهربية.

[/quote]
 

د.محمد باشراحيل

إستشاري الملتقى
إنضم
11 مارس 2009
المشاركات
7,042
مجموع الإعجابات
1,011
النقاط
0
اخى اعزيز
مجهود وافر وتستحق الشكر عليه فعلا و جازاك الله كل خير
لو امكن ترفق اى كتاب عن optical physics او اى كتاب لتصميم المرايا العاكسة و العدسات اكون شاكر فضلك

العـــــــــ بارك الله فيك ـــــــــــــــــــــــفو

واعتذر عن التأخير في الرد
وهذا رابط لكتاب من google

http://books.google.com/books?hl=ar...Mm2tYYsGtnkc&safe=active#v=onepage&q=&f=false

أرجو ان يفي بالمطلوب..

وكل عام وأنت بخير.
 

د.محمد باشراحيل

إستشاري الملتقى
إنضم
11 مارس 2009
المشاركات
7,042
مجموع الإعجابات
1,011
النقاط
0
شكرا جزيلا يا دكتور
بارك الله فيك

الأخ المهندس عبدالرحمن همام

العــــــــــــــــ وجزاك الله خيرا ـــــــــــــــــــــفو
وفقك الله..
وكل عام وأنت بخير.
 
أعلى