Σύγκριση κύκλων Kalina και ORC για γεωθερμικές πηγές ενέργειας

Abstract

Οι ανάγκες του σύγχρονου ανθρώπου για ηλεκτρική ενέργεια και συνάμα οι καταστροφικές συνέπειες που έχει για το περιβάλλον η αλόγιστη χρήση ορυκτών καυσίμων και αερίων με σκοπό την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας για την κάλυψη αυτών των αναγκών έχουν στρέψει το ενδιαφέρον όλης της επιστημονικής κοινότητας αλλά και του απλού πολίτη σε αναζήτηση κάθε είδους ενέργειας η οποία θα είναι φιλική προς το περιβάλλον. Η γεωθερμία είναι μια μορφή ανανεώσιμης ενέργειας που χρησιμοποιείται για παραγωγή ηλεκτρισμού. Σκοπός της εργασίας είναι η σύγκριση και βελτιστοποίηση του βαθμού απόδοσης των θερμοδυναμικών κύκλων Kalina και O.R.C (Organic Rankine cycle) χρησιμοποιώντας για πηγή ενέργειας γεωθερμικά ρευστά χαμηλής θερμοκρασίας. Εξετάζονται διάφοροι παράμετροι λειτουργίας των κύκλων με σκοπό την καλύτερη αποδοτικότητα και μέγιστη παραγωγή ισχύος. Επίσης δίνεται ιδιαίτερη έμφαση στην τεχνολογία των εναλλακτών πλακών. Σαν συμπέρασμα υπολογίστηκε ότι για θερμοκρασίες μέχρι 120ο C ο κύκλος Kalina είναι αποδοτικότερος και με μεγαλύτερη παραγωγή ισχύος. Όσο αυξάνεται η θερμοκρασία του ρευστού τα πλεονεκτήματα του O.R.C είναι περισσότερα.

The needs of modern man for electricity and yet the devastating effects on the environment of the reckless use of fossil fuels and gas to produce electricity for these needs have turned their interest throughout the scientific community and grassroots to search all types of energy that is environmentally friendly. Geothermal is a renewable form of energy used to produce electricity. The purpose of the study is to compare and optimize the efficiency of thermodynamic cycles Kalina and ORC (Organic Rankine cycle) using an energy source from low-temperature geothermal fluids. Examines various operating parameters of the cycles in order to improve efficiency and maximum power. It also places emphasis on the technology of heat exchangers plates. In conclusion it was estimated that for temperatures up to 120οC Kalina cycle is more efficient and produce more power. The rising temperature of the fluid the advantages of ORC is more.