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J-GLOBAL ID：201702251703062995   整理番号：17A0997032

太陽熱集熱器の温度を調節する制御モデルの開発【Powered by NICT】

Development of a control model to regulate temperature in a solar receiver

著者 (2件)： Najafabadi Hamed Abedini (Mechanical Engineering Department, KU Leuven, 3001 Leuven, Belgium) ,  Ozalp Nesrin (Mechanical and Industrial Engineering Department, University of Minnesota Duluth, 55812 Duluth, Minnesota, USA)
資料名： Renewable Energy  (Renewable Energy)
巻： 111  ページ： 95-104  発行年： 2017年 
JST資料番号： A0124C  ISSN： 0960-1481  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 太陽照射間欠性は空洞反応器/受信機への磁束侵入に及ぼすその直接的影響による太陽熱化学プロセスである運転における大きな挑戦である。受信機用に開発した熱伝達モデルによる駆動制御システムは,太陽放射の変動の影響を補償することができる。本研究では,原料流量調整と比較して開口サイズ調整に基づく新しい方法の性能を評価する最適動力学と制御戦略を提示した。コントローラはシステムの動的挙動を表す数学モデルに基づいて設計した。モデルを,モンテカルロ(MC)光線追跡法による非定常エネルギー収支方程式ソルバーを結合することによりシステムの過渡的挙動に取り組んでいる。数値モデルによるシミュレーションは,開ループと閉ループ回路における開口サイズ調整対ガス流量調整による温度制御の有効性の徹底的な比較を行った。結果は,開口サイズの変化は,ガス流速における変化よりもより効果的なシステム動力学に影響することを確認したが開ループシミュレーションは,ステップ応答法を特徴とする。閉ループシミュレーションが開口サイズとガス流速を調整するために設計された二つの別個のコントローラを特徴とする。これらコントローラの性能は,所望の設定点を追跡し,プロセス外乱として太陽放射照度の変動の影響を比較した。設定点追跡シミュレーションの結果は,開口サイズによって制御されたシステムの平均沈降時間は開口サイズの調整による制御性能が優れていることを示すガス流量によって制御システムよりも30%低いことを示した。外乱除去のための,開口サイズベースコントローラを用いて得られた結果は,システムのオーバーシュートはガス流量による制御されたシステムよりも約三倍低いことを明らかにした。効率解析も開口サイズ,あるいはガス流速を調整太陽集熱器における同じ吸収効率になることを確認した。これらの知見は,太陽集熱器の温度制御のための良好なパラメータとして開口サイズの影響を正当化した。Copyright 2017 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

シソーラス用語： モンテカルロ法 ,  流量 ,  流速 ,  開口 ,  *太陽 ,  *太陽熱集熱器 ,  数学モデル ,  制御系 ,  反応器 ,  太陽放射 ,  性能分析 ,  シミュレーション ,  制御装置 ,  温度制御
準シソーラス用語： 数値モデル , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 太陽受信機 ,  温度制御 ,  動的モデリング ,  開口 ,  ガス流量

分類 (2件)： 太陽エネルギー利用機器  (QE05020H) ,  太陽熱発電  (NB03100U)

タイトルに関連する用語 (4件)： 太陽熱集熱器 ,  調節 ,  制御モデル ,  開発