臺灣國際科展

太陽能熱動力發電與效益的改進方法

科展類別
臺灣國際科展
屆次
2007年
科別
物理科
學校名稱
國立臺南第一高級中學
指導老師
廖大淵、陳世雄
作者
蔡宗育、康宇宏
關鍵字
太陽能,動力發電

摘要或動機

在綠色能源中太陽能的利用充滿了無限的機會,其中利用太陽熱能發電的太陽能煙囪觀念有很大的潛力。在本研究中,我們以實驗的方法討論煙囪高度、入風口大小、管型等因素對solar chimney 效益的影響,發現就原先的觀念設計中,有相當大的改進空間。整體實驗而言,所改變的各項變數中,以管型之改變有最大的改進效益。就同長度直管與漸擴管而言,漸擴管在風速上有明顯改進效果,且以流速與截面積換算成效率,較原直管設計之效率高出約20 倍,因此推測漸擴管應用在現行之solar chimney 以改進效能是極有可行性的。研究中也發現煙囪管壁的熱傳導也會影響氣體的總體流動,使效率降低。相信此實驗之數據對日後嘗試對solar chimney 進行改進的研究者有相當之參考價值。Solar energy has a great market potential among many clean energies. The new solar chimney concept using solar thermal power in power generation may have a bright future. Experimental work was performed to study the energy conversion characteristics of a solar chimney. The air moving capability and the influences of chimney height, the shape of chimney and air entrance dimension were studied. It was found that there is a great room to improve the current solar chimney design and thus the efficiency. Overall speaking, the chimney pipe geometry may have the most significant impact on the improvement of performance. A diverged pipe configuration can induce nearly 20 times more flow than a traditional straight pipe. Another finding is the heat transfer effect on the chimney pipe may have the effect in reducing the flow. It is believed that the present study0 is valuable for those people in designing a future solar chimney.


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