Προσομοίωση Ηλιοστάτη με Ray Trace (Tonatiuh)

Παπάζογλου, Άγγελος; Papazoglou, Angelos

dc.contributor.author	Παπάζογλου, Άγγελος	el
dc.contributor.author	Papazoglou, Angelos	en
dc.date.accessioned	2020-04-02T09:19:47Z
dc.date.available	2020-04-02T09:19:47Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/50034
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.17732
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Ηλιακή ενέργεια	el
dc.subject	Ηλιακός πύργος ισχύος	el
dc.subject	Ηλιοστάτης	el
dc.subject	Διάταξη πεδίου ηλιοστατών	el
dc.subject	Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας	el
dc.subject	Solar energy	en
dc.subject	Heliostats	en
dc.subject	Heliostat Field	en
dc.subject	Tonatiuh	en
dc.subject	Concentrated solar power	en
dc.title	Προσομοίωση Ηλιοστάτη με Ray Trace (Tonatiuh)	el
dc.title	Modelling Heliostat Field with Ray Trace (Tonatiuh)	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ηλιακή ενέργεια	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-06-28
heal.abstract	Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η ανάπτυξη ενός ηλιακού πάρκου στην περιοχή του Ελληνικού, στο οποίο θα επιτυγχάνεται βελτιστοποίηση της παραγόμενης ηλιακής ενέργειας στο δέκτη. Η μοντελοποίηση του πάρκου έγινε με το ελεύθερο λογισμικό Tonatiuh. Στο πρώτο μέρος της διπλωματικής πραγματοποιήθηκε μια πρώτη προσπάθεια ανάπτυξης και σύγκρισης με μία ήδη υπάρχουσα εγκατάσταση ηλιακού πάρκου στο χώρο ενός πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας με στόχο την εξακρίβωση σωστών αποτελεσμάτων του προγράμματος (Benchmarking). Στη συνέχεια σχεδιάστηκαν διάφορες διατάξεις (τυχαίας διασποράς και ακτινικές) ηλιοστατών στο χώρο του πάρκου διαστάσεων 260m x170m για την εύρεση της βέλτιστης διάταξης ως προς την μεγιστοποίηση της παραγόμενης ηλιακής και κατ’ επέκταση ηλεκτρικής ενέργειας. Επίσης έγινε παραμετροποίηση ως προς το μέγεθος, τον αριθμό των ηλιοστατών καθώς και το μέγεθος του δέκτη στον πύργο. Μία καθοριστική παράμετρος του προγράμματος για εύρεση σταθερής λύσης χωρίς σημαντικά σφάλματα (0,113%) είναι η ανεξαρτησία της ως προς τον αριθμό των ακτινών που προσπίπτουν στους ηλιοστάτες. Η μελέτη αφορά την χρονική περίοδο ενός έτους του 2018 κατά την οποία παρουσιάζονται αποτελέσματα ηλιακής ισχύος (KW) σε συνάρτηση των ωρών της 15ης ημέρας κάθε μηνός. Στο δεύτερο μέρος της παρούσας εργασίας έγινε μοντελοποίηση μιας εγκατάστασης παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας μέσω του θεωρητικού κύκλου Rankine, κορεσμένου ατμού με προθερμάνσεις, με δεδομένα στοιχεία (υψηλή-χαμηλή πίεση και θερμοκρασία) μιας ήδη υπάρχουσας εγκατάστασης ηλιακού πάρκου στην Σεβίλλη της Ισπανίας. Παρουσιάζονται αποτελέσματα της παραγόμενης ηλεκτρικής ισχύος και της παροχής μάζας σε συνάρτηση των ωρών της 15ης ημέρας κάθε μηνός. Τέλος υπολογίστηκε ο ηλεκτρικός και συνολικός βαθμός απόδοσης της εγκατάστασης. Στο τρίτο και τελευταίο μέρος έγινε μία στοιχειώδης οικονομική ανάλυση για τη βιωσιμότητα του έργου με βάση τους παρακάτω οικονομικούς δείκτες: το σταθμισμένο κόστος ηλεκτρικής ενέργειας (LCOE), τη καθαρή παρούσα αξία (NPV) και την εσωτερική απόδοση της επένδυσης (IRR). Τα αποτελέσματα κρίθηκαν ικανοποιητικά και λογικά για την ανάπτυξη μιας τέτοιας εγκατάστασης.	el
heal.abstract	This thesis presents a simple model of a small scale Concentrated Solar Power plant (CSP) located at the Hellenic area in Southern Athens, at 38o (Latitude) and 23o (Longitude). The CSP is designed to produce approximately a maximum of 760 KW electrical power. Numerical experiments have been done used Tonatiuh, an open source free-to-use program that is based on Monte Carlo Ray Tracing analysis. In order to maximize the solar power and thus the electrical power produced, different optical simulations have been done to find the most efficient field layout of heliostats and optimal receiver size. This work concerns a comparison of flux distribution the 15th day of each month for a whole year.	en
heal.advisorName	Τζιβανίδης, Χρήστος	el
heal.committeeMemberName	Αντωνόπουλος, Κίμων	el
heal.committeeMemberName	Ρογδάκης, Εμμανουήλ	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Θερμότητας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	91 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true