مناقشة رسالة الماجستير للطالبة بشرى صباح يونس

تمت في قسم الهندسة الميكانيكية مناقشة رسالة الماجستير للطالبة بشرى صباح يونس  والموسومة دراسة توليد القدرة من حرارة غازات الاحتراق معززة بالطاقة الشمسية

يوم الاربعاء المصادف٢٠٢٠/٨/١٢ حيث اشرف على  الرسالة الأستاذ الدكتورة كريمة اسماعيل عموري

وكانت لجنة المناقشة متكونه من:

أ.م.د. صلاح صبيح عبد الكريم (رئيساً)

أ.م.د. احمد فخري خضير (عضواً)

م.د. وائل سامي وديع( عضواً)

وتلخص البحث بما يلي:

الخـلاصـة

تم تقديم دراسة تجريبية للأداء الحراري لنوع الربط (توازي أو توالي) لوحدتين من  مجمعاتالطاقةالشمسيةذاتالحوضالمكافئفيهذاالعمل. يتكونالنظاممنوحدتين:تحتويكل وحدة على أربعة مجمعات أحواض مكافئ مربوطه على التوالي مع بعضها ، ويتكون كل مجمع من عاكس من الفولاذ المقاوم للصدأ يقوم بتركيز ضوء الشمس على الأنبوب الماص المصنوع من النحاس. تم تثبيت المجمعات على هيكل مستطيل الشكل مصنوع من الحديد ، وتم تحقيق المحاور الفردية بين الشرق والغرب. تم ربط الوحدتين باستخدام نوعين من الربط توالي وتوازي، لمقارنة أدائها الحراري. تم

قياس انخفاض الضغط لكل وحدة ، بجانب قياس درجة حرارة كل من الأنبوب الماص والأنبوب الزجاجي و الزيت. تم إجراء الاختبار التجريبي في بغداد – العراق من ايلول 2018 إلى ايار 2019 ، لمعدلات تدفق كتلة الزيت الهيدروليكي الحرارية المختلفة (2،4،5،6،7،8،9،10) لتر في الدقيقة. أظهرت النتائج أن الكفاءة الحرارية اليومية للنظام الشمسي عند ربط الوحدتين على توالي أفضل من ربطهما على توازي بنسبة 1.42٪. كما تم تقديم دراسة نظرية للأداء الحراري لثلاثة أنواع من محطات الطاقة:الاولى هي  محطة الطاقة الشمسية المتكاملة ، تتكون هذه المحطة من محطة التوربينات البخارية ، حيث يتم جمع البيانات اللازمة من محطة الدورة الحرارية ، وحقل الطاقة الشمسية التي يتم جمع البيانات اللازمة  من العمل التجريبي. يرتبط الجزءان معًا بواسطة النموذج النظري لمولد الطاقة الشمسية الساخن للمياه (SHWG). تم دراسة خياران )II/A, II/B( لموقع SHWG. تشير النتائج إلى أن كفاءة الطاقة الشمسية هي (24 ، 26) ٪ ، على التوالي للخيارين الأول والثاني ، وفقا لموقع SHWG.

اما المحطة الثانية فهي محطة توليد الطاقة المركبة CPP( III) ، تتكون هذه المحطة من  محطة التوربينات البخارية ، والتي يتم فيها جمع البيانات المطلوبة من محطة الدورة الحرارية ، ومحطة التوربينات الغازية ، التي يتم فيها جمع البيانات المطلوبة من محطة الزعفرانية الغازية . يرتبط الجزءان معا من خلال النموذج النظري لمولد البخار لاسترداد الحرارة (HRSG). تشير النتائج إلى أن محطة الطاقة المركبة تعمل على تحسين كفاءة المحطة من 35٪ لمحطات توليد الطاقة  الغازية ، إلى 50٪ لمحطات الطاقة المركبة III، وتقلل استهلاك الوقود ، وتقلل التلوث الحراري. والمحطةالاخيرةهيمحطةالطاقةالشمسيةالمركبةالمتكاملة (ISCCS). تتكونهذه المحطة من محطة التوربينات البخارية ، حيث يتم جمع البيانات المطلوبة من محطة الدورة الحرارية ،  ومحطة التوربينات الغازية التي يتم جمع البيانات المطلوبة من محطة الزعفرانية الغازية. يرتبط الجزءان معا من خلال النموذج النظري لمولد البخار لاسترداد الحرارة (HRSG). ومن الحقل الشمسي الذي تم فيه جمع البيانات المطلوبة من العمل التجريبي ، تم توصيله بمحطة توليد الطاقة البخارية بواسطة النموذج النظري لمولد الطاقة الشمسية الساخن للمياه (SHWG). تشير النتائج إلى أن محطة الطاقة الشمسية المركبة المتكاملة (IV / A) تعمل على تحسين كفاءة المحطة من 35 ٪ لمحطات الطاقة الغازية ، إلى 40 ٪ ، وإذا كانت الطاقة الشمسية مجانية تصل إلى 64 ٪ ،وفي محطة الطاقة الشمسية المركبة المتكاملة (IV /B) تم تحسينه إلى 50٪ ، وإذا كانت الطاقة الشمسية مجانية تصل إلى 55٪. عند مقارنة الحالتين IV / A و III ، وجد لا يمكن للحالة III أن تعمل عند استخدام نفس النوع من HRSG الموجود في الحالة IV / A ، بسبب نقص الطاقة في غازات المداخن الضرورية لإنتاج البخار في محطة الطاقة الحرارية ، والتي تم تعويضها بواسطة الطاقة الشمسية في الحالة IV/A. وبالمقارنة بين الحالات التي تم فيها استخدام HRSG احادي الضغط مع الحالة IV A / واستخدام HRSG ثنائي الضغط مع الحالة IV/B ، وجدت الحالة IV / A لها كفاءة حرارية والشغل صافي أعلى من الحالة IV / B ، ولكن أي ًضا ، لديها كلفة انشائية للطاقة الشمسية أعلى من الحالة IV/B . ثم مقارنة الحالتين III و IV / B ، وجدت أن الحالة IV / B لها كفاءة حرارية أعلى من الحالة III ، مما يزيد كفاءة محطة توليد الطاقة المركبة من 50 ٪ إلى 55 ٪ لمحطة توليد الطاقة الشمسية المتكاملة بواسطة الطاقة الشمسية الإضافية من 84843 م مساحة المجال الشمسي ، وإنتاج الطاقة بواسطة المجال الشمسي هو 7 ٪.

درجة حرارة غازات المداخن الخارجة من HRSG أقل من الحالة III ، بسبب نوع HRSG متعدد الضغط المستخدم مع الحالة IV / B واستخدم نوع  HRSG أحادي الضغط مع الحالة III. إذا كان الغرض من المحطة المتكاملة هو تقليل التلوث الحراري ، فإن حالة IV / B هي الخيار الأفضل ، لتقليل درجة حرارة غازات المداخن الخارجة إلى المناطق المحيطة. وإذا كان الغرض من المحطة المتكاملة هو تحسين الكفاءة ، فإن حالة / IV A هي الخيار الأفضل