لقد خطا مشروع DESOLINATION، وهو منارة للابتكار في مجال الطاقة المتجددة، خطوة كبيرة إلى الأمام مع تحليل الأداء الأولي لمحطته التجريبية.
تم الكشف عنها مؤخراً في معرض ASME Turbo Expo 2024, يجمع هذا العمل بين خبرة TEMISth, UNIBS (جامعة بريشيا), and بوليتكنيكو دي ميلانو (POLIMI) لاستكشاف إمكانات دورة الطاقة الجديدة المصممة للاستدامة والكفاءة.
ما الذي يجعل هذا المصنع التجريبي فريداً من نوعه؟
يشغل هذا المصنع التجريبي دورة طاقة استرجاعية بسيطة عابرة للحالات الحرجة, نظام يضع معايير جديدة في تحويل الطاقة. إليك ما يميزه
- سائل العمل المبتكر: بدلاً من السوائل التقليدية، يستخدم المصنع مزيجًا من CO₂ و SO₂, اختيرت لخصائصها الديناميكية الحرارية الفريدة.
- تتكيف مع الظروف القاسية: مصممة لتزدهر في البيئات ذات الإشعاع الشمسي العالي and درجات حرارة محيطة مرتفعة, ، يعكس نظام تبريد الهواء هذا تحديات العالم الحقيقي التي يواجهها الطاقة الشمسية المركزة (CSP) النباتات.
الملامح الرئيسية للدورة
- قوية ومدمجة في نفس الوقت: يوجد في قلب النظام توربين محوري يتعامل مع معدل تدفق يبلغ 0.2 متر مكعب/ثانية، مما يتيح طاقة إنتاجية تبلغ 1.8 ميجاوات.
- الجيل التالي من المبادلات الحرارية: مجهزة بـ أجهزة الاسترداد والمبادلات الحرارية ذات الهيكل الجيروسكوبي, ، تعمل هذه المكونات على زيادة النقل الحراري إلى أقصى حد مع تقليل استخدام المواد.
- دقة النمذجة: تضمن عمليات المحاكاة المتقدمة في MATLAB، المعززة بنتائج ديناميكيات الموائع الحسابية (CFD)، تحسين النظام لكل من ظروف التصميم وخارج التصميم.
ما مدى كفاءتها؟
الكفاءة هي المفتاح لأنظمة الطاقة المتجددة، ولا تخيب المحطة التجريبية DESOLINATION آمالنا. من خلال العمل في وضع الضغط المنزلق, فإن الدورة تحقق كفاءة مذهلة تزيد عن 30%, حتى عند التشغيل بحمل جزئي.
التكيف مع درجات الحرارة المتغيرة
تتمثل إحدى الميزات البارزة لهذا النظام في قدرته على التعامل مع الظروف المحيطة المختلفة:
- في درجات حرارة محيطة عالية (فوق 30 درجة مئوية)، تعمل الدورة بسلاسة بفضل مراوح المكثف ذات السرعة الثابتة.
- في درجات حرارة منخفضة (حوالي 10 درجات مئوية)، يمكن ضبط سرعة الهواء لضمان التشغيل الأمثل.
التعامل مع مخزون النظام
تتعمق الدراسة أيضًا في نظام الأنابيب في المحطة، وتكشف أن إجمالي مخزون السوائل يتأثر بشدة بتشغيل المكثف. تعديلات في تخزين السوائل تصل إلى 300 كجم مطلوبة للحفاظ على الاستقرار عند التبديل بين ظروف درجات الحرارة المختلفة.
