Оценка эффективности термофотопреобразования в комбинированных солнечных энергетических установках
| dc.contributor.author | Кныш, Людмила И. | ru_RU |
| dc.contributor.author | Габринец, Владимир Алексеевич | ru_RU |
| dc.date.accessioned | 2013-11-28T12:30:51Z | |
| dc.date.available | 2013-11-28T12:30:51Z | |
| dc.date.issued | 2013 | |
| dc.description | В. Габринец: ORCID 0000-0002-6115-7162 | |
| dc.description.abstract | RU: Для повышения энергетических показателей солнечных электростанций предлагается использовать комбинированный термофотоэлектрический цикл с высокотемпературными арсенид-галлиевыми солнечными элементами и концентраторами солнечного излучения. Охлаждение таких солнечных элементов осуществляется теплоносителем, который является рабочим телом паротурбинного цикла. Цель. Определить количественные показатели эффективности комбинированного термофотоэлектрического цикла, а также температурные уровни системы, при которых такие показатели будут максимальными. Методика. В основу методики положено исследование функции суммарного КПД комбинированного цикла, а также анализа её первых и вторых производных. Функция суммарного КПД строилась на основе аппроксимации результатов экспериментальных исследований арсенид-галлиевых солнечных элементов с использованием аналитических зависимостей для термодинамического цикла Ренкина. Результаты. Получены значения эффективности комбинированных термофотоэлектрических станций при использовании однопереходных и гетероструктурных солнечных элементов. В качестве теплоутилизующего цикла в таких станциях рассматривался классический паротурбинный цикл. Научная новизна. На основе приведенной методики впервые выявлены уровни температур системы приёма солнечного излучения, способные обеспечить оптимальные показатели эффективности комбинированного преобразования, а также найдены количественные значения КПД такого преобразования. Практическая значимость. Предлагаемый метод определения оптимальных показателей эффективности может быть применен при проектировании систем приёма перспективных термофотоэлектрических станций, а также других систем преобразования с подобным тепловым циклом. | ru_RU |
| dc.description.abstract | UK: Для підвищення енергетичних показників сонячних електростанцій пропонується використовувати комбінований термофотоелектричний цикл із високотемпературними арсенід-галієвими сонячними елементами та концентраторами сонячного випромінювання. Охолодження таких сонячних елементів здійснюється теплоносієм, що є робочим тілом паротурбінного циклу. Мета. Визначити кількісні показники ефективності комбінованого термофотоелектричного циклу, а також температурні рівні системи, при яких такі показники будуть максимальні. Методика. В основу методики покладено дослідження функції сумарного ККД комбінованого циклу, а також аналізу її перших та других похідних. Функція сумарного ККД будувалась на основі апроксимації результатів експериментальних досліджень арсенід-галієвих сонячних елементів з використанням аналітичних залежностей для термодинамічного циклу Ренкіна. Результати. Отримані значення ефективності комбінованих термофотоелектричних станцій з вико-ристанням одноперехідних та гетероструктурних сонячних елементів. В якості теплоутилізуючого циклу в таких станціях розглядався класичний паротурбін¬ний цикл. Наукова новизна. На основі наведеної методики вперше визначено рівні температур системи прийому сонячного випромінювання, що забезпечують оптимальні показники ефективності комбінованого перет-ворення, а також знайдено кількісні значення ККД такого перетворення. Практична значимість. Запропонований метод визначення оптимальних показників ефективності може бути застосований під час проектування систем прийому перспективних термофотоелектричних станцій, а також інших систем перетворення з подібним тепловим циклом. | uk_UA |
| dc.description.abstract | EN: Combined PVT-cycle with gallium-arsenide high-temperature solar cells and solar radiation concentrator is proposed to increase the energy performance of solar power plants. Cooling of the solar cells is carried out by means of the coolant which is the cycle fluid of the steam turbine cycle. Purpose. To determine the quantitative indicators of combined PVT-cycle. Temperatures providing high effi-ciency must be found. Methodology. The research was conducted based on analysis of the function of the overall efficiency of the combined cycle and analysis of its first and second derivatives. The function of the overall efficiency was con-structed using the approximation of experimental research for gallium-arsenide solar cells and analytical re-lationships for the thermodynamic Rankine cycle. Findings. The values of efficiency of combined PVT-power plants with unijunction and heterostructure solar cells were received. The waste heat was used in classic steam turbine cycle. Originality. The methodology allows us to deter¬mine, for the first time, the temperature of the solar radiation receiving system, which provides optimal combined conversion performance indicators. The quantitative values of efficiency of combined PVT-cycles were found. Practical value. The method determining the optimal efficiency indicators can be applied when designing the reception systems of prospective PVT-power plants and other systems with similar thermal conversion cycle. | en |
| dc.description.sponsorship | Днепропетровский национальный университет имени Олеся Гончара | ru_RU |
| dc.identifier.citation | Кныш, Л. И. Оценка эффективности термофотопреобразования в комбинированных солнечных энергетических установках / Л. И. Кныш, В. А. Габринец // Науковий вісник національного гірничого університету. – 2013. – Вип. 2 (134). – С. 74–78. | ru_RU |
| dc.identifier.uri | https://crust.ust.edu.ua/handle/123456789/1836 | |
| dc.language.iso | ru_RU | |
| dc.publisher | Національний гірничий університет, Дніпропетровськ | uk_UA |
| dc.subject | солнечные элементы | ru_RU |
| dc.subject | концентратор | ru_RU |
| dc.subject | паротурбинный цикл | ru_RU |
| dc.subject | КПД | ru_RU |
| dc.subject | комбинированный цикл | ru_RU |
| dc.subject | термофотопреобразование | ru_RU |
| dc.subject | альтернативная энергетика | ru_RU |
| dc.subject | сонячні елементи | uk_UA |
| dc.subject | концентратор | uk_UA |
| dc.subject | паротурбінний цикл | uk_UA |
| dc.subject | ККД | uk_UA |
| dc.subject | комбінований цикл | uk_UA |
| dc.subject | термо-фотоперетворення | uk_UA |
| dc.subject | альтернативна енергетика | uk_UA |
| dc.subject | solar cells | en |
| dc.subject | concentrator | en |
| dc.subject | steam turbine cycle | en |
| dc.subject | system effectiveness measure | en |
| dc.subject | combined cycle | en |
| dc.subject | PVT-technology | en |
| dc.subject | alternative energetics | en |
| dc.subject | КТ | |
| dc.title | Оценка эффективности термофотопреобразования в комбинированных солнечных энергетических установках | ru_RU |
| dc.title.alternative | Оцінка ефективності термофотоперетворення в комбінованих сонячних енергетичних установках | uk_UA |
| dc.title.alternative | Assessment of PVT-Technology Efficiency in Combined Solar Power Plants | en |
| dc.type | Article | en |