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Highlights of the High-Temperature Falling Particle Receiver Project: 2012 - 2016

Ho, C. K. und Christian, J. und Yellowhair, J. und Jeter, S. und Golob, M. und Nguyen, C. und Repole, K. und Abdel-Khalik, S. und Siegel, N. und Al-Ansary, H. und El-Leathy, A. und Gobereit, Birgit (2017) Highlights of the High-Temperature Falling Particle Receiver Project: 2012 - 2016. In: AIP Conference Proceedings, 1850 (1), 030027-1. SolarPACES 2016, 2016-10-11 - 2016-10-14, Abu Dhabi, United Arab Emirates. doi: 10.1063/1.4984370.

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Offizielle URL: https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.4984370

Kurzfassung

A 1 MWt continuously recirculating falling particle receiver has been demonstrated at Sandia National Laboratories. Free-fall and obstructed-flow receiver designs were tested with particle mass flow rates of ∼1 – 7 kg/s and average irradiances up to 1,000 suns. Average particle outlet temperatures exceeded 700 °C for the free-fall tests and reached nearly 800 °C for the obstructed-flow tests, with peak particle temperatures exceeding 900 °C. High particle heating rates of ∼50 to 200 °C per meter of illuminated drop length were achieved for the free-fall tests with mass flow rates ranging from 1 – 7 kg/s and for average irradiances up to ∼ 700 kW/m2. Higher temperatures were achieved at the lower particle mass flow rates due to less shading. The obstructed-flow design yielded particle heating rates over 300 °C per meter of illuminated drop length for mass flow rates of 1 – 3 kg/s for irradiances up to ∼1,000 kW/m2. The thermal efficiency was determined to be ∼60 – 70% for the free-falling particle tests and up to ∼80% for the obstructed-flow tests. Challenges encountered during the tests include particle attrition and particle loss through the aperture, reduced particle mass flow rates at high temperatures due to slot aperture narrowing and increased friction, and deterioration of the obstructed-flow structures due to wear and oxidation. Computational models were validated using the test data and will be used in future studies to design receiver configurations that can increase the thermal efficiency.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/121510/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Highlights of the High-Temperature Falling Particle Receiver Project: 2012 - 2016
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Ho, C. K.Sandia National Laboratories, P.O. Box 5800, MS-1127, Albuquerque, NM 87185-1127, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Christian, J.Sandia National Laboratories, P.O. 5800, Albuquerque, NM 87185-1127, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Yellowhair, J.Sandia National Laboratories, P.O. 5800, Albuquerque, NM 87185-1127, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Jeter, S.Georgia Institute of Technology, 771 Ferst Drive, Atlanta, GA 30332, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Golob, M.Georgia Institute of Technology, 771 Ferst Drive, Atlanta, GA 30332, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Nguyen, C.Georgia Institute of Technology, 771 Ferst Drive, Atlanta, GA 30332, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Repole, K.Georgia Institute of Technology, 771 Ferst Drive, Atlanta, GA 30332, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Abdel-Khalik, S.Georgia Institute of Technology, 771 Ferst Drive, Atlanta, GA 30332, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Siegel, N.Bucknell University, 1 Dent Drive, Lewisburg, PA 17837, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Al-Ansary, H.King Saud University, P.O. Box 800, Riyadh 11412, Saudi ArabiaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
El-Leathy, A.King Saud University, P.O. Box 800, Riyadh 11412, Saudi ArabiaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Gobereit, BirgitBirgit.Gobereit (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-1952-9209NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:27 Juni 2017
Erschienen in:AIP Conference Proceedings
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Ja
Band:1850
DOI:10.1063/1.4984370
Seitenbereich:030027-1
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Particle Receiver System; Particle Thermal Storage; Particle Heat Exchanger; Particle Lift
Veranstaltungstitel:SolarPACES 2016
Veranstaltungsort:Abu Dhabi, United Arab Emirates
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:11 Oktober 2016
Veranstaltungsende:14 Oktober 2016
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Erneuerbare Energie
HGF - Programmthema:Konzentrierende solarthermische Technologien
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E SW - Solar- und Windenergie
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Neue Wärmeträgerfluide (alt)
Standort: Stuttgart
Institute & Einrichtungen:Institut für Solarforschung > Punktfokussierende Systeme
Hinterlegt von: Uhlig, Tamara
Hinterlegt am:31 Aug 2018 12:07
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:25

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