Układy gazowo-parowe z CO2 jako czynnikiem roboczym

Abstract

UKŁADY GAZOWO-PAROWE Z CO2 JAKO CZYNNIKIEM ROBOCZYMW procesie rozwoju technologii energetycznych istotne miejsce zajmują technologie wykorzystania ciepła odpadowego i technologie wykorzystania ciepła niskotemperaturowego. Jednym z najpopularniejszych obiegów wykorzystywanych w tym celu jest obieg Rankine'a. Wykorzystanie dwutlenku węgla jako czynnika roboczego zarówno w obiegach o ciśnieniu nadkrytycznym, jak i obiegach transkrytycznych cechuje się wieloma zaletami w porównaniu z tradycyjnymi obiegami wykorzystującymi parę wodną. Najistotniejsze z nich są związane z rozmiarami maszyn i urządzeń. Dwutlenek węgla jest również czynnikiem dostępnym, o małym potencjale wpływu na warstwę ozonową w porównaniu z innymi czynnikami organicznymi. W pracy przedstawiono analizę układu gazowo-parowego z CO2 jako czynnikiem roboczym. W szczególności określono podstawowe parametry energetyczne oraz straty egzergii w wymiennikach ciepła.Słowa kluczowe: obiegi nadkrytyczne, analiza egzergetyczna, obieg z regeneracją WstępW procesie rozwoju technologii energetycznych obserwuje się obecnie również rozwój technologii związanych z wykorzystaniem ciepła odpadowego oraz ciepła ze źródeł odnawialnych do produkcji energii elektrycznej. Jedną z najczęściej wykorzystywanych struktur silnika cieplnego jest obieg Rankine'a. Obieg tego typu jest szczególnie atrakcyjny pod względem wykorzystania ciepła odpadowego i niskotemperaturowego z uwagi na niską temperaturę dolnego źródła ciepła [6]. Czynniki w obiegach termodynamicznych, a w szczególności w obiegu Rankine'a, powinny się wyróżniać małą agresywnością w stosunku do materiałów, dostępnością i niską ceną, nietoksycznością, niepalnością, stabilnością chemiczną. Dodatkowo powinny się również charakteryzować niską temperaturą wrzenia w warunkach normalnych i małą lepkością.Czynniki mogą mieć różne właściwości związane z procesem rozprężania. W tym kontekście można wyróżnić czynniki "mokre" (jak para wodna), czynni-1 Autor do korespondencji/corresponding author: Sebastian Lepszy, Politechnika Śląska,