Springen naar inhoud

Organische Rankine Cyclus


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Floris Borms

    Floris Borms


  • 0 - 25 berichten
  • 1 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 07 augustus 2014 - 21:28

Hey!

Ik kan moeilijk beginnen aan volgende vraag. Is er iemand die mij hier verder mee kan helpen, voor deelvraag 2 tot 5 dan? 

Alvast bedankt!

Vraag 1

 

Nu de kostprijs van brandstoffen blijft stijgen, proberen meer en meer bedrijven restwarmte in processen toch nuttig in te zetten.

Een methode van valorisatie van lage temperatuurswarmte is gebruik maken van een Organische Rankine Cyclus (ORC). Dit is een cyclus die is opgebouwd zoals een klassieke Rankine cyclus op stoom, maar in plaats van stoom een organische stof (bvb koelmiddel , tolueen) gebruikt als arbeidsfluïdum. Dit organisch medium kan verdampen bij lagere temperatuur (en voldoende hoge druk) waardoor de warmte op lage temperatuur bruikbaar wordt.

Een interessante lage temperatuur stroom zijn de uitlaatgassen van een gasmotor, zoals getoond in onderstaande figuur voor een tuinbouw toepassing.

 

Warmte uit de rookgassen van de gasmotor wordt via twee warmtewisselaars overgedragen aan de ORC. In de warmtewisselaars wordt thermische olie gebruikt die wordt toegeleverd op 200 °C.

 

k0hniq.png

 

Gegeven:

 

Elektrisch rendement gasmotor : 35%

(dit is de elektriciteit geleverd op generator 1 per eenheid energie in de brandstof)

Thermisch rendement gasmotor : 55%

(dit is de warmte geleverd aan het water per eenheid energie in de brandstof)

 

Energie input voor de brandstof : 1 MW.

 

Het waterdebiet naar de serres is 2 kg/s

 

De warmtecapaciteit van water is 4186 J/kgK

 

Veronderstel dat :

            - de thermische olie circuit geen verliezen heeft naar de omgeving.

            - de motor geen verliezen heeft naar de omgeving, andere dan in de                   uitlaatgassen

            - brandstof voor 100% exergie is

 

 

 

Gevraagd 

 

1 Schets de ORC in een T-s diagram, duid de temperaturen aan van de ketel en de condensor. Duid ook de temperatuur aan van de thermische olie en het koelwater van de condensor.

 

2 Wat is het maximaal rendement dat de ORC kan halen in deze situatie.

 

3 Wat is het vermogen geleverd/opgenomen door

            a) de generator van de gasmotor

            b) de serres

            c) de thermische olie

            d) hoeveel energie wordt in de condensor opgenomen in het koelwater

            e) de generator van de ORC

            f)  in de uitlaatgassen van de motor na alle warmtewisselaars

 

4 Wat is de exergie-stroom die met deze energiestromen gepaard gaat

            (neem de referentie omgevingstemperatuur 25 °C)

 

5 Wat  is het cyclusrendement van de ORC ?

(dit is de elektriciteit geleverd op generator 2 per eenheid energie geleverd uit de thermische olie)

 

6 Schets een Sankey-diagram voor de energiestromen.

 

7 Schets een Sankey-diagram voor de exergiestromen.

 


Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

physicalattraction

    physicalattraction


  • >1k berichten
  • 3104 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 21 augustus 2014 - 16:36

Opmerking moderator :

Toon eerst aan wat je zelf al geprobeerd hebt, en wat het precies is waar je tegenaan loopt. Het is niet de bedoeling van dit forum dat medegebruikers alle opgaven voor iemand voorkauwen.






0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures