1598005384-f9c00b8492d7f4330216974bac4e6cb9 (Солнечные электрические станции. Р.Б. Ахмедов, И.В. Баум, В.А. Пожарнов, В.М. Чаховский, 1986u), страница 15

На практике выбор способа аккумулировании тепла и характеристик АТ полжен решаться с позиции акономичностн в целом объепнненной системы СЭУ и АТ, хоторая обеспечивала бы выпачу наиболее дешевой энергии и заданного качества и количества, В перспективе наряпу с отмеченными факторами, когпа роль . СЭУ и других типов анергоустановок на основе нетрапнционных возобновляемых источников анергии (ветер, градиент температур в среде н межну средами и т.п.) прн наличии в ее технологическом цикле ТАС в энергосистеме возрастет, нано учитывать системный фактор, в зависимости от которого бупет происхопить изменение режима работы и структуры оборудования генерирующих мощностей в анергоснстеме.

4 3 Экспе нме итальные аз аботки к то о ля СЭУ и о ов ~е ез ьтаты и сле ований Разработка и внепрение АТ достаточно интенсивно начались с середины 70-х годов. В табл. 2 привепены харахтеристики основных акспериментальных установок по отработке технол~ 11 гни аккумулирования тепла. На начальном этапе, начиная с 1975 г., в лабораторных условиях изучались технологическая гибкость АТ, вопросы с местимости н загрязняемости разничных ТАМ.

Первый акспе-,„и римент был осуществлен компанией Маг!!и Маиеци совместно с Технологическим институтом штата Джорпжия (США~ Установка представляля собой двухступенчатый теплоемкост ный АТ тепловой мощностью.1,6 МВт. В первой ступени в качестве ТАМ использовалось масло, а во второй ступени перегрева автект«ческая смесь И«НО~ И«И01 + КНОЗ, Процесс попвопа тепла осуществлялся по спепуюшей схеме. Холопный теплоноситель из бака первой ступени нагревается в теплообменннке паром из приемника и поступает во второй бак. Отбор тепла осуществлялся прн обратном процессе. Принцип работы масляной ступени аналогичен с принципом работы соляной ступени. В эксперименте поток пара от приемника пля заряпкн АТ и поток воды пля разряпки имитировались с помощью попключения системы к линиям центрального отопления и вопоснабжения в месте эксперимента (магистраль компании Сеотй!а Роэет, Ньюнан, Джорджия) (1041.

Во втором эксперименте (104), провепенном компаниями МсВоппе! Ооий(ав и йосхэе11,, использовался АТ про- «звопительностью 4 МВт ° ч с изумя ТАМ: масло и песчано- гравийная смесь. Для хранения горячего и холодного ТАМ в опием баке использовался эффект Тпетще(!пе. В баке песчано-гравийная смесь увеличивает объемную плотность запасаемой тепловой энергии, что, с опной стороны„уменьшает объем и АТ порогостоящей жнпкости (масла], с другой — исключает перемешнванне холодной и горячей сред в объеме АТ. Процесс ак«умулирования произвол«ноя нагревом холодного масла, забираемого из нижней части бака АТ, в теплообменнике-горячим паром из теплоприемника, Горячее масло поступает в «ерхнюю часть бака, Разряпка АТ произвопилась в обратном направлении.

Зарядка АТ горячим паром имитировалась щи ю репственным нагревом масла в нагревателе при сгорании химического топлива, а прн разрядке использовался теплообменникпарогенератор на месте акспериментального стенпа компании йос1сэе1! в г. Санта-Сузана. На основе атих экспериментов с учетом оценки стоимосв иых и технических характеристик серийных СЭС для экспери ментальной СЭС в Барстоу был выбран опноступенчатый мат~ лино-гравийный АТ типа ТйепиосНпе (55).

На рис. 16 п и- привелена схема АТ типа Тйеппое1!пе произвоаительностью 28 Мвт ч. В 1982 г. в США введена СЭС в Барстоу мощностью 10 МВт с ТАС на основе масляно-гравийной срепы энергоемкостью 5 2 . 1 .,10 МДж. При заряпке ТАС пар из центрального приемника СЭС поступает в теплообменник, гне про«скопит нагрев органического масла НТ-43 по температу ы 304оС, Ма асла в свою очерепь отдает тепло гравийному наполиителю, сопержашемуся в цилннпрнческом резервуаре пиамет ром, и высотой 13,4 м.

Высота засыпки 12,5 м, доля м 192 и свобопного пространства 0,28, плотность засыпки 2700 кгlм3, соотношение песка и гравия 1:2. При разряпке ТАС масло отбирает тепло от наполнителя. Емкость АТ обеспечивает 4-часовую работу СЭС прн выдаче электрической мощности 7 МВт. чылн провепеныисслепования ло измерению режимных параъэтров контуров накопления и потребления с целью выявления теплового баланса ТАС. Кроме того, препставлены пенные напряжений в стенках резервуара и характеристикам, панвъ~е процесса разложения масла НТ-43, полученные в течение нескольких месяцев работы ТАС 1551. Там же [551 приводятеи свепони~ об испытаниях в Альбукерке АФП энергоемкостью 10' МДж.

Успешное функционирование ТАС на СЭС в Барстоу послужило пальнейшему нсслепованню АТ, применяе- 10-2 75 С'4 а к Ф к йО Ф о о СО С! о Ф о $ 8 о а О! о Ф СО СО о 4$ С! СО л Ф о '4 Ф Ф О! С$,- $ С4 о 1 а 5 Д к о ь о" к б Я Ф о 4$ О$ О$ С$ ч. о СО Сч О$ о й! 1. '1. о $0 Л йй о к Й $О ь ао $Б а. 3 М х п И О д е1 Ф ф ак $ а. о ~Я х 1 2 ! Ф О Ф Ф к О о М о к О.

Я и Ф Ф о и х Ц» . о 3 6 Б о,~ $ о 6 х а 34 Ф 6 а к ф о Ф $$ М Ф х йа а $ ло о о- И'и Фя Й а,о :-у Рх Я йй н ОО О$ " о 3 ф о 3 Оф 2 $! и Ф н и о Ф х и к о Х $4 к Ф $4 ф $ а ах Ф а Ф Ф х» Ф к 4 к й а ФК $Ы Ф Ф х д о Ф к 0 $. 3". о О$ оо о Х к к о о х о „ Ф а, ф а$ х н М Ф О, Ф х УБ о а Д Ф о 2 Ф Д й о й. ф" а» Ф О$ И $ е Ф Ф Е Фа „"о и и~ о В ) б йо р С4 о й 6 Е о И $ В 1 к О к о ф Ф Ф Д о РСО О.

ф ~ Ф на $.! "х а Ф4 ! Я $ В' Ф ока хк а »ах а~4 х к н Ф СО а к х Фо - "о ф о 5 Яс~ к как афф Я ~ Ф 2З 1 х Ф О$6 фк х о к о фа ох Д$ ! Д Е Ф оРО М 1 3 СЯ ~ чС о~ о Ф „о и~; о к а$О х" д) Ф о и Ф .а о ь $ ФБ1 ф ф о к хФ хк И ~ оо„; '„2 ' о йО » Ф !$ а. к я Н Р х ф О оф $4 Х ай о Он Фк Ф о б Д О $ 1Б ф Фа Ф 6 2 Д Я Ф 3. О. Ф х о на Лк а Е о 1 о и й ФЕ„ , а д', Й О, ~ кй Ф о Вх Ф Ф ик Д Я Б 1 ° кк о а ОЕЕ ак к к О $ о !$ и а Ф на л 3 !.

$ Я Я~ о хЙ о ~ ФФ Сч 1 $к Ф 1 Ц Ф йй о о О. ~ Б СО ~Як ф а !а ох Ф Ф О Ф Ф !' хакк О Яо " о" Ф ф а а йй :у Я Юфф ооЯ $$! - к й! СО с4 о! 1 $ 4 Д Сй $ О$ о К $ Ф о Ф3 ФЕ Сй ф Е СО Е. Ф Ф а р уЬ ф ~ ф х ок О. о ! х к О! Ф. ! М к ф о а р Ф О Ой Ф Ф к 41 К Р Я Ф Д иск йл Е ф" я$ аа о о ~3 о х Л Ф о х % Ч Рис. 16. Схема оцноступенчв- того масляно-гравийного ак- кумуляторе типа Т1гегщос11пе цля экспериментальной стапци в Барстоу: 1 - незаполненный объем", 2 - рвзветвленный тру бопровод; 3 — изоляция; 4— гравий + песок + масло; 5- вспомогательный разветвлен- ный трубопровоц; 6 - охлвж цвюший трубопровод мых в трзпипионных схемах цля получения тепловой н элект- рической энергии.

Рассмотрены технологические аспекты при- менения АТ цвух типов (мзсляно-гравийные н воцяные с вы- соким рабочим пзвлеиием) и общие вопросы их экономической эффективности в традиционных схемах получения тепловой и электрической анергии (133], В работе (44) приведены результаты экспериментального исследования возможности н аффективности аккумулирования тепла в устройствах, в которых слой Т1геппос11пе в одно- или цвухкомпонентной среде созцзется теплоиэолируюшей плет- формой, резцелшошей высоко- и низкотемперетурную зону. Нэ нвчение платформы-получение при разрядке АТ анергии нв вы- соком температурном уровне.

На основе этих экспериментов выявлены зависимости тепловой мощности АТ от времени цик- ле рззряпз и температурные профили нз границе рззряцв при нвличии теплоизолирующей платформы в сравнении с профилем длн естественного Т(гегщосИпе, Результаты свицетельствуют, что использование платформы позволит реализовать АТ с боль- шей тепловог( эффективностью, чем в случае естественного Т(г еле ос11пе.

В Японии, Италии, Испании, Франции введены СЭС с АТ В японском проекте йипн(г(пе прецусмотрены цвв модуля СЭС, кажцьгй электрической мощностью 1 МВт, В оцном из них используется АТ с веной поц цевлением. При работе СЭС нз- гоетая вона в солнечном теплоприемнихе перекечиваетсн в ак- кумулирующий бвк поц певлением. для вырвботки элекграэнер" гии воцз из бака АТ подается на расширитель и преврнпгнетс в пар пониженных параметров, затеи он лопается но паровую, турбину (104). В Японии одновременно провоаилиоь исслецования по созданию комбинированного пвросолевого АТ цля СЭС моцульного типа мощцостью 1 МВт (138). Было провецено экспериментальное изучение характеристик АТ с ТАМ типа солевой сме о си КГ-1 1Г с температурой плавления 492 С и теплотой фв зового превращения 389 к/1ж/кг. Нв атой экспериментальной ус и тановке зггвлизировелггсь разные варианты конструктивного исполнения АТ, в частности олин из ннх цвухходовой теплообменник, межтрубное пространство которого звполнено смесью солей, в пругом селевая смесь размещена в герметичных контейнерах трубчатой формы, помещаемых в корпус теплообмеиникв, При атом контейнеры омыввются пером.

Во втором варианте эксперггмеггтьг проведены с солевой смесью КС1-~ г С1-' 'С1 с температурой плавления 352 С и теплотой фазового прево ращения 245 к1(ж/кг. Первый вариант конструкции признан неприемлемым из-за эивчительньгх температурных пеформзций (138). Нв втором модуле СЭС проекта 3ипэгг1пе вместо 11П попользуются плоские зеркала и втори исые параболические кон центраторы. Генерируемый пар поступает в пвухступенчатый АТ. В первой ступени склзцируется вода поп пзвлением, во второй нагревается фазоизменнющзя соль ( КС вЂ” ). Пр КС1-1.1С1 ).

П и рззряцке АТ горячая вода из первой ступени преобразуется в па который затем перегревается во второй ступени, проком пир~ по трубкам, содержащим автектическую расплавленную соле вую смесь. Работа двух моцулей СЭС от АТ может процолжаться в течение 3 ч (1041. В работе (42) рассмотрена мопель ТА, прецнвзнзчиемого для эксплуатации в пизпазоне температур 516-584 К, Он представляет собой резервуар, заполненный теплозккумулирующей средой массой 1500 кг, представляющей собой цвухкоььпонентную неэвтектическую смесь калиевых соецииений. Подвод и отвел тепла осуществляются зв счет прокачки теплонглсителя (масло типа НТ-43) через трубный пучок, размещен ный в емкости аккумулятора.