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Mit der zunehmenden Betonung der Nutzung erneuerbarer Energien wird der organische Rankine-Zyklus (ORC) zu einer Lösung für die Umwandlung von thermischer Energie mit hoher Effizienz.Diese Zirkulationstechnologie eignet sich besonders für die Nutzung von Wärmequellen mit niedriger Temperatur, wodurch Wanderwärme und andere minderwertige Wärmequellen zur Verfügung gestellt werden.
Der organische Rankine-Zyklus kann die Wärme Wärme effektiv in Strom umwandeln, was für industrielle und andere Anwendungen von weitreichender Bedeutung ist.
herkömmliche Wärmemotorzyklen werden in der Regel nur für Hochtemperaturwärmequellen optimiert, während organische Rankinzyklen mit niedriger Temperaturwärmequellen verwendet werden, was sie sowohl im Material als auch im Betrieb flexibler macht.Basierend auf diesem Punkt nehmen die kommerziellen Anwendungen von ORC allmählich zu, insbesondere in den Bereichen Geothermie Energie, Abfallwärmewiederherstellung und Stromerzeugung von Abfällen.
Prinzip des Betriebs des organischen Rankine -Zyklus
Im organischen Rankinzyklus unterscheiden sich die Phasenänderungen und thermodynamische Eigenschaften der verwendeten Arbeitsfluid signifikant vom herkömmlichen Wasserdampfzyklus.Der Arbeitsprozess dieses Zyklus besteht aus vier Hauptphasen: Komprimierung, Heizung, Ausdehnung und Kühlung.
In der Kompressionsstufe wird die flüssige Arbeitsflüssigkeit durch die Pumpe in eine Hochdruckumgebung geliefert.Während der Heizphase erhält das Arbeitsfluid Energie aus der Wärmeherzquelle mit niedriger Temperatur im Wärmetauscher und wandelt sie in Gas um.Während des Expansionsprozesses füllt das Gas im Expander Energie und drängt den Generator, Strom zu erzeugen.Schließlich kehrt das unvollendete Gas in das Kühlsystem zurück und wird wieder flüssig in den Kreislauf.
Dieser Zyklus kann Energie zu niedrigeren Energiekosten umwandeln und die Nutzung der Wärmeenergie maximieren.
Vergleich mit dem herkömmlichen Zyklus
Die organische Rankine -Schleife weist im Vergleich zur traditionellen Rankine -Schleife eine höhere Anpassungsfähigkeit und Flexibilität auf.Vor allem, wenn sie sich den sich ändernden Betriebsbedingungen gegenübersehen, bleibt die Effizienz von ORC hoch, was es besonders beliebt macht, die Marktnachfrage zu ändern.
Darüber hinaus sind die Kosten der Wärmeergieumwandlungen auch relativ niedrig, da organische Flüssigkeiten typischerweise relativ wenig Energie verbrauchen.Darüber hinaus kann der organische Rankine -Zyklus aufgrund der Eigenschaften dieser Flüssigkeiten auch die Schadstoffemissionen verringern, insbesondere heute mit zunehmenden Bedenken hinsichtlich der Umweltauswirkungen.
Anwendungsszenarien
Die Anwendungsszenarien der ORC-Technologie umfassen: Wärmewiederherstellung für industrielle Abwärme, geothermische Energieverbrauch, Energieumwandlung nach der Verbrennung von Abfällen usw. Diese Gebiete, die in der Vergangenheit unterentwickelt wurden, wurden nun neu bewertet und achten.
Es ist die Förderung dieser praktischen Anwendungen, die ORC nach und nach als wichtige Technologie für die zukünftige Energieumwandlung angesehen haben.
Technische Herausforderungen
Obwohl das Potenzial der ORC -Technologie aufregend ist, steht es immer noch viele Herausforderungen.Wählen Sie beispielsweise die richtige Arbeitsflüssigkeit aus, um sich an die Wärmequelle anzupassen, um die wirtschaftliche und Stabilität des Systems zu gewährleisten und gleichzeitig eine hohe Effizienz aufrechtzuerhalten.
Ingenieure müssen feine Kompromisse bei der Auswahl der Flüssigkeit und bei der Systemdesign einführen, um eine optimale Betriebsleistung in allen Anwendungsarten zu gewährleisten.
zukünftige Outlook
Mit der Weiterentwicklung der Technologie für erneuerbare Energien wird geschätzt, dass ORC in mehr Anwendungsbereichen gefördert wird und zukünftige Forschung auch zur Verbesserung der Systemeffizienz und zur Reduzierung der Kosten verpflichtet wird.
Dies bringt uns Gedanken: Wie kann man das Potenzial von Wärmequellen mit niedriger Temperatur besser aufdecken, um die Zukunft der nachhaltigen Entwicklung zu unterstützen?
