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Con la crescente enfasi sull'utilizzo di energia rinnovabile, il ciclo di Rankine organico (ORC) sta diventando una soluzione per la conversione di energia termica ad alta efficienza.Questa tecnologia di circolazione è particolarmente adatta per l'utilizzo di fonti di calore a bassa temperatura, rendendo disponibili il calore dei rifiuti e altre fonti di calore di bassa qualità.
Il ciclo di Rankine organico può effettivamente convertire il calore dei rifiuti in elettricità, che ha un significato di vasta portata per usi industriali e di altro tipo.
I cicli tradizionali del motore di calore tendono ad essere ottimizzati solo per le fonti di calore ad alta temperatura, mentre i cicli di Rankine organici utilizzano fonti di calore a bassa temperatura, il che lo rende più flessibile sia nel materiale che nel funzionamento.Sulla base di questo punto, le applicazioni commerciali di ORC sono gradualmente in aumento, specialmente nei campi di energia geotermica, recupero del calore dei rifiuti e generazione di energia per l'incenerimento dei rifiuti.
Principio del funzionamento del ciclo di rango organico
Nel ciclo di Rankine organico, i cambiamenti di fase e le proprietà termodinamiche del fluido di lavoro utilizzate sono significativamente diverse dal tradizionale ciclo di vapore acqueo.Il processo di lavoro di questo ciclo è costituito da quattro fasi principali: compressione, riscaldamento, espansione e raffreddamento.
Nella fase di compressione, il fluido di lavoro liquido viene consegnato a un ambiente ad alta pressione attraverso la pompa.Durante la fase di riscaldamento, il fluido di lavoro riceve energia dalla fonte di calore a bassa temperatura nello scambiatore di calore e la converte in gas.Durante il processo di espansione, nell'espansore, il gas rilascia energia, spingendo il generatore a generare elettricità.Infine, il gas incompiuto ritorna al sistema di raffreddamento e diventa nuovamente liquido nella circolazione.
Questo ciclo può convertire l'energia a un costo di energia inferiore e massimizzare l'utilizzo dell'energia termica.
confronto con il ciclo tradizionale
Il loop di Rankine organico ha una maggiore adattabilità e flessibilità rispetto al tradizionale anello di Rankine.Soprattutto di fronte al cambiamento delle condizioni operative, l'efficienza di ORC rimane elevata, il che lo rende particolarmente popolare nel cambiamento della domanda del mercato.
Inoltre, poiché i fluidi organici in genere consumano un'energia relativamente poca durante la loro gassificazione e liquefazione, anche il costo complessivo di conversione dell'energia termica è relativamente basso.Inoltre, a causa delle proprietà di questi fluidi, il ciclo di Rankine organico può anche ridurre le emissioni di inquinanti, in particolare oggi con crescenti preoccupazioni per gli impatti ambientali.
Scenari di applicazione
Gli scenari di applicazione della tecnologia ORC includono: recupero di calore dei rifiuti industriali, utilizzo dell'energia geotermica, conversione di energia dopo incenerimento dei rifiuti, ecc. Queste aree sottosviluppate in passato sono state rivalutate e prestate attenzione.
È la promozione di queste applicazioni pratiche che hanno gradualmente reso ORC considerato una tecnologia importante per la futura trasformazione dell'energia.
sfide tecniche
Sebbene il potenziale della tecnologia ORC sia eccitante, deve ancora affrontare molte sfide.Ad esempio, selezionare il giusto fluido di lavoro per adattarsi alla fonte di calore per garantire la stabilità economica e del sistema mantenendo al contempo un'elevata efficienza.
Gli ingegneri devono eseguire compromessi fine nella selezione dei fluidi e nella progettazione del sistema per garantire prestazioni operative ottimali in tutti i tipi di applicazioni.
Future Outlook
Con l'avanzamento della tecnologia di energia rinnovabile, si stima che l'ORC sarà promosso in più aree di applicazione e che la ricerca futura si impegnerà anche per migliorare l'efficienza del sistema e ridurre i costi.
Questo ci porta pensieri: come scoprire meglio il potenziale delle fonti di calore a bassa temperatura per aiutare il futuro dello sviluppo sostenibile?
