Optimizarea unei centrale termosolare cu lentilă Fresnel și motor Stirling

Abstract

Scopul general al lucrării se referă la crearea unei instalații experimentale de centrală termoelectrică cu lentilă Fresnel și motor Stirling pentru obținerea de energie termică și electrică și identificarea posibilităților de optimizare a centralei în scopul producerii la scară largă a acestor tipuri de sisteme prin oferirea de informații asupra rezultatelor obținute cu ajutorul valorilor măsurate. Capitolul unu prezintă politicile energetice ale Uniunii Europene și a României; impactului exploatării resurselor primare de energie asupra mediului precum; a energiilor regenerabile și obiectivele României în acest sens; precum și potențialului energetic al României, cu preponderență în zona de Vest. Capitolul doi este dedicat studiului energiei solare, precum și a aspectelor privind utilizarea energiei solare la centralele termoelectrice-solare care au în componență lentile Fresnel și motoare Stirling. Este analizată iradianța solară și potențialul solar în zona de Vest a României, acolo unde sau făcut determinări experimentale cu ajutorul modelului experimental de centrală termo-solară cu lentile Fresnel și motoare Stirling. În capitolul trei sunt prezentate cele trei modele experimentale de centrală termo-solară cu lentilă Fresnel și motor Stirling, concepute și realizate, în condiții de laborator și în condiții reale. În capitolul patru se prezintă modelul analitic și numeric pentru analiza funcționării motorului Stirling. Se determină ciclul de funcționare al motorului (diagramei presiune-volum). Se prezintă, de asemenea, modelul numeric conceput care ne permite să analizăm randamentul și puterea motorului. În capitolul cinci se analizează numeric transferul de căldură în interiorul motorului Stirling; sunt descrişi paşii realizării modelului precum şi stabilirea regimului de funcţionare și a condiţiilor la limită. Tot aici se analizează modelul numeric pentru generatorul electric, schema de principiu și parametrii generatorului. În capitolul șase sunt prezentate rezultatele determinărilor experimentale ale diferitelor instalații de centrală termoelectrică cu lentilă Fresnel și motor Stirling în condiții reale, precum și în condiții de laborator. Capitolul șapte este dedicat analizei economice și soluțiilor de optimizare a unui parc de centrale termoelectrice cu lentile Fresnel și motoare Stirling. În ultimul capitol se prezintă principalele concluzii rezultate în urma studiului realizat, precum și principale contribuții științifice ale autoarei prezentate în teza de doctorat.