تحلیل عملکرد استفاده از سیالات مختلف در سیستم سیکل رانکین آلی با یک مرحله گرمکن آب تغذیه بسته

امروزه باتوجه به افزایش روزافزون مصرف انرژی های تجدیدناپذیر مانند گاز طبیعی، استفاده از انرژی های پاک و تجدیدپذیر بسیار موردتوجه قرار گرفته است. این مقاله، با استفاده از شبیه سازی ترمودینامیکی به تحلیل عملکرد سیکل رانکین آلی با یک مرحله گرمکن آب تغذیه بسته و انتخاب سیال عامل مناسب برای این چرخه می پردازد. تجزیه وتحلیل عملکرد چرخه بر اساس قانون اول ترمودینامیک و با استفاده از نرم افزار EES می باشد. سیالات n-Heptane ، n-Hexane ، n-Octane ، n-Pentane ، R۱۱ ، R۱۱۳ ، R۱۱۴ ، R۱۲۳ ، R۱۴۱b ، R۱۴۲b ، R۲۴۵fa ، R۶۰۰ ، Ethanol ، Isobutane ، Isopentane ، Methanol به عنوان سیال کاری انتخاب شده اند. تاثیر این ۶۱ سیال بر بازده کلی چرخه بررسی شده است. خواص ترمودینامیکی و فیزیکی، پتانسیل تخریب زمین ( ODP )، پتانسیل گرمایش زمین ( GWP )، ایمنی، دردسترس بودن و ... مواردی هستند که برای انتخاب سیال عامل مهم هستند. نتایج نشان می دهد که سیال R۱۴۲b دارای بیشترین بازده برای چرخه می باشد ولی از نظر سطح ایمنی، دمای جوش، پتانسیل گرمایش زمین در سطح مناسبی قرار ندارد. مناسب ترین سیالات برای این چرخه باتوجه به تمام جنبه ها R۱۲۳ و R۲۴۵fa هستند. R۱۲۳ دارای بازده و چگالی بالا و اثرات زیست محیطی پایین نسبت به R۲۴۵fa می باشد.

کلیدواژه ها:

سیکل رانکین آلی ( ORC ) ، سیال عامل آلی ، تحلیل ترمودینامیکی ، تولید برق ، EES