聚光太阳能电站通过反射镜或透镜将入射的太阳光利用在比较小的目标区域，由此产生中高温热量。单位面积收集热量的操作量增加，产生更大的热力学效率和更小的吸收表面积，导致对流和传导热损失明显降低。根据聚光器的聚焦几何和接收技术，太阳能聚光器可分为4类，即槽式聚光器( PTC )、碟式聚光器、线性菲涅尔反射镜、定日镜场聚光器。
有大量的数值研究，其中大多数是评估考虑恒定吸收的太阳辐射值的PTC系统。这项工作利用巴西贝洛奥里藏特的地理坐标估算PTC一年的日吸收太阳辐射来填补文献中的知识空白。本文比较了8种不同纳米流体组成的HTF作为PTC作为ORC热源的性能。本研究的最大的目的是通过一系列分析产生的有用能量、火用和净功率的每月成果，以及总效率、火用效率和ORC效率的年平均结果，提出最适合PTC / ORC的纳米流体组成。
如图1所示，接收管包括两个同心圆管。玻璃盖板对吸收管进行封装。PTC反射的部分太阳能被接收器吸收，提高了HTF的温度。剩余的部分太阳能则散失到周围环境中。
朗肯循环是公用工程中用于发电的最常用的动力循环。它是一个外部加热的、稳定的流动系统。热源通常由煤或天然气的燃烧提供，但也可以由核能、地热能或太阳能提供。本文研究的ORC是由PTC通过纳米流体携带的能量对外加热的。图2给出了ORC的结构。
图3、图4和图5显示了在一年的模拟中，所有分析的配置所获得的类似性能，这是由于每种组成所获得的类似性质，特别是努塞尔和普朗特尔数。有效能结果在8月最高，在5月和6月最低。从总体上看，基于纳米流体的PTC每月产生的总价值约为3.06和2.56 MW。PTC有效火用结果如图4所示，显示了8月和5月分别获得的1.40和1.09 MW的月总量。此外，还强调了使用therminol VP-1 + CuO的系统的性能稍好。在一年中，由热敏酚VP-1和TiO2纳米颗粒组成的纳米流体的Eu值低于其他成分。图5显示了ORC净功率结果，有必要注意一下的是，所有被评估的纳米流体都发现了类似的结果。采用热胺醇VP-1和TiO2纳米粒子作为PTC的HTF，获得了最佳的性能。这种配置导致系统每年产生9.42 MW的总Wnet，比系统使用CuO作为纳米颗粒时的最差性能高出1%。
图3 PTC有用能量每月总结果。图4 PTC有用的每月总结果。图5 ORC每月总净功率结果。
图6突出显示了基于纳米流体的PTC技术的高综合效率结果。所有被调查的配置都使系统达到了94.5%和95.5%左右的年平均值。根据结果得出，该系统具有很强的利用太阳能的能力，在PTC中无显著的压降。此外，纳米颗粒体积浓度的增加对整体效率结果略有提高。当纳米颗粒浓度为2%时，得到的数值比0高0.75%左右。
CuO和TiO2的火用效率分别为44.58%和43.67%(图7)。同样，当纳米颗粒从0.5%增加到2%时，CuO纳米流体的增强效果最大，达到0.74%。研究了合成油和Al2O3纳米颗粒的PTC，体积浓度分别为1、3和5%。作者发现，当纳米颗粒浓度增加时，其燃烧效率值可达38%，并且观察到更高的结果。Ghazouani等人分析了位于摩洛哥的一个PTC，该PTC使用纯低温B、低温Q、低温800和压缩水作为高温燃料，在考虑流体入口温度为400 K的情况下，得到了高达26%的火用效率值。与文献中发现的其他工作相比，所评价的纳米流体基PTC具有更高的性能。结果之间的差异是由于研究的PTC系统模块设计更大，这表明部分有用的火用在过程中被破坏。
使用TiO2和MgO的PTC在ORC效率方面表现最佳(图8)。当纳米颗粒体积浓度为2%时，系统的年平均效率分别为28.56%和28.53%。当纳米颗粒浓度增加到2%时，只有含有TiO2和MgO纳米颗粒的纳米流体实现了更高的ORC效率。总的来说，纳米粒子的材料和体积浓度对ORC效率没有显著的影响。在所有分析案例中，ORC效率值的最大变化为0.25%。
在当前和未来世界能源需求的驱动下，本工作致力于评价纳米流体作为作为ORC热源的PTC的HTFs。通过计算有用能、火用和网络输出，以及总效率、火用效率和ORC效率，分析了系统的可行性。为了比较，本文研究了Fe3O4、MnFe2O4、CuO、Fe2O3、Al2O3、MgO、SiO2和TiO2分散在热敏醇VP-1中的PTC运行情况。
基于一年的模拟结果，得出了以下结论:•基于纳米流体的PTC实现了非常高的整体效率值，这在某种程度上预示着PTC能利用低泵浦功率提取大部分可用的太阳能;
•与其他研究案例相比，使用therminol VP-1和TiO2纳米颗粒作为HTF，系统实现了最佳性能，因为它可以产生最高的能量;
•对于未来的调查，本研究建议进行热经济分析，通过计算所有组件的单一有效成本来阐明系统的经济可行性;
•最后，本工作认为基于纳米流体的PTC是一种可行的技术，可应用于太阳能利用率高的地区。此外，发现由热胺醇VP-1和2% TiO2纳米颗粒组成的纳米流体最适合该体系。
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