م. عبدالله شعبان (ماجستير)

د. محمود عطية البيومي: باحث بقسم الهندسة الميكانيكية 

أ.د. عادل عبدالمنعم السماحي: أستاذ بقسم الهندسة الكهربية

يتكون النظام الحالي من مرايا لتجميع الحرارة المتولدة من الشمس قدرة 120 كيلو وات حراري، خزان للتخزين الحراري، دورة رانكين العضوية لتوليد الكهرباء من الحرارة بقدرة إنتاج 8 كيلو وات، وجهاز تبريد بالحرارة بقدرة تبريد 35 كيلو وات. تم عمل النموذج الرياضي للنظام وعمل محاكاة للنظام باستخدام أحد برامج المحاكاة الهندسية لدراسة أداء المنظومة عند الظروف المحتلفة. تم اختبار نموذج المحاكاة بإدخال بيانات دراسة أخرى ومقارنة النتائج. وبعد رسم العلاقة بين الطاقة الكهربية الناتجة ومعدل تدفق مائع التسخين لكل من النظام الحالي وتلك الدراسة وجد أن المنحنيين لهم نفس الاتجاه مع بعض الفروق المقبولة.

تمت دراسة تأثير درجة الحرارة ومعدل السريان لمائع التسخين على خرج القدرة الكهربية والكفاءة لدورة رانكين العضوية. وأيضا دراسة تأثير درجة حرارة المبخر والمولد على سعة التبريد ومعامل الأداء لجهاز التبريد. وبعد تحليل النتائج وجد أن كل من خرج القدرة الكهربية وسعة التبريد يزيد بزيادة دخل الطاقة الحرارية. مع ثبوت درجة حرارة مائع التسخين الخارج من دورة رانكين العضوية وزيادة درجة حرارة مائع التسخين الداخل وجد أنه يزداد دخل الطاقة الحرارية وبالتالي يزداد خرج الطاقة الكهربية. ومع تطبيق موائع تشغيل مختلفة فإن خرج الطاقة الكهربية يزداد ويقل على حسب المائع المستخدم.

مع زيادة دخل الطاقة الحرارية لكل من دورة رانكين العضوية او المبرد الحراري تقل تكلفة الكيلو وات ساعة. أقل تكلفة للكيلو وات ساعة كهربي يكون عند استخدام 100% من الطاقة الحرارية المخزنة لدورة رانكين العضوية. وأقل تكلفة للكيلو وات ساعة تبريد عند استخدام 100% من الطاقة الحرارية المخزنة للمبرد الحراري. لتحقيق الدمج بين دورة رانكين العضوية والمبرد الحراري، فإن أفضل حالة تشغيل للمحطة تكون عندما تعمل دورة رانكين العضوية على 45.83 % من الطاقة الحرارية المخزنة ويعمل المبرد الحراري على 54.17 %، بحيث تكون تكلفة الكيلو وات ساعة كهربي حوالي 1.26 $ وتكلفة الكيلو وات ساعة تبريد بحوالي 0.126 $