Ενεργειακή και εξεργειακή μελέτη διατάξεων σύζευξης Οργανικού Κύκλου Rankine και Ψυκτικού Κύκλου Προσρόφησης

Χρήστου, Θωμάς; Christou, Thomas

dc.contributor.author	Χρήστου, Θωμάς	el
dc.contributor.author	Christou, Thomas	en
dc.date.accessioned	2017-12-18T11:50:45Z
dc.date.available	2017-12-18T11:50:45Z
dc.date.issued	2017-12-18
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/46126
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.14508
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Προσρόφηση	el
dc.subject	ORC	en
dc.subject	Adsorption	en
dc.subject	Σύζευξη	el
dc.subject	Ψύξη	el
dc.subject	Συμπαραγωγή	el
dc.subject	Τριπαραγωγή	el
dc.subject	VCC	en
dc.subject	Cooling	en
dc.subject	Pinch point	en
dc.title	Ενεργειακή και εξεργειακή μελέτη διατάξεων σύζευξης Οργανικού Κύκλου Rankine και Ψυκτικού Κύκλου Προσρόφησης	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ενέργεια	el
heal.language	el
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2017-07-05
heal.abstract	Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει στόχο τη μελέτη ενός συστήματος σύζευξης ενός οργανικού κύκλου Rankine με ένα ψυκτικό κύκλο προσρόφησης, με σκοπό τη συμπαραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και ψύξης αξιοποιώντας μια πηγή απορριπτόμενης θερμότητας. Συγκεκριμένα μοντελοποιείται ο ψυκτικός κύκλος προσρόφησης στο πεδίο του χρόνου και σχεδιάζονται διαφορετικές διατάξεις σύζευξης αυτού με ένα οργανικό κύκλο Rankine. Στο πρώτο κεφάλαιο πραγματοποιείται μια συνοπτική παρουσίαση βασικών εννοιών για την τριπαραγωγή, δηλαδή την ταυτόχρονη παραγωγή ηλεκτρισμού, θερμότητας και ψύξης με ένα σύστημα που λειτουργεί καταναλώνοντας αποκλειστικά ένα καύσιμο ή μία μόνο πηγή ενέργειας. Παρουσιάζονται συνοπτικά οι γνωστότεροι κύκλοι ψύξης και ο οργανικός κύκλος Rankine μαζί με τον συμβατικό κύκλο νερού ατμού. Στο δεύτερο κεφάλαιο περιγράφεται αναλυτικά ο ψυκτικός κύκλος προσρόφησης και οι εξισώσεις που τον διέπουν, ώστε να μοντελοποιηθεί με βάση αυτές. Το μοντέλο δοκιμάζεται και διακριβώνεται για ορισμένο εύρος θερμοκρασιών τροφοδοσίας, για τις οποίες και παρουσιάζονται αποτελέσματα από ορισμένα βασικά μεγέθη του κύκλου ψύξης. Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζεται η κύρια μελέτη της εργασίας, με τις διατάξεις σύζευξης του κύκλου προσρόφησης με έναν απλό οργανικό κύκλο Rankine. Δοκιμάζονται τέσσερεις διαφορετικές διατάξεις στις οποίες το σύστημα οργανικού κύκλου-ψυκτικού κύκλου τροφοδοτείται από τα καυσαέρια ενός λέβητα. Ο οργανικός κύκλος Rankine σε κάθε διάταξη που μελετάται είναι απλός, αφού σκοπός δεν είναι η βελτιστοποίηση της λειτουργίας του αλλά το κατά πόσο θα μπορούσε να συζευχθεί με ένα ψυκτικό κύκλο προσρόφησης. Σε κάθε διάταξη σύζευξης δοκιμάζονται διαφορετικά οργανικά μέσα στον κύκλο Rankine για να υπάρχουν διαφορετικές περιπτώσεις προς σύγκριση. Τέλος, υιοθετήθηκε και ένας συμβατικός κύκλος ψύξης με μηχανική συμπίεση ατμών, που παράγει την ίδια ψυκτική ισχύ με νερό ίδιας θερμοκρασίας με τον κύκλο προσρόφησης ώστε να συγκριθούν εξεργειακά τα συστήματα συμπαραγωγής στις δύο περιπτώσεις. Στο τέταρτο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στα συμπεράσματα της διπλωματικής εργασίας και προτείνονται ιδέες για επιπλέον μελέτη και εμβάθυνση στο αντικείμενο αυτό.	el
heal.abstract	This diploma thesis aims at studying a system of coupling an Organic Rankine Cycle (ORC) with an adsorption refrigeration cycle to produce combined electrical energy and cooling by utilizing a source of waste heat. In particular, the adsorption cycle is modeled in the time domain, and different coupling configurations are designed for it with an ORC. The first chapter introduces the basic concepts for trigeneration, i.e. the simultaneous generation of electricity, heat and cooling with a system that operates by consuming a single fuel or a single source of energy. The most well-known cooling cycles and the Organic Rankine Cycle together with the conventional steam water cycle are presented briefly. The second chapter describes the adsorption refrigeration cycle and the equations that govern it so that it can be modeled. The model is tested and calibrated for a certain range of hot water temperatures, for which some basic calculations are presented. The third chapter presents the main study of this work, with the adsorption cycle coupling confgurations with a simple Organic Rankine Cycle. Four different arrangements are tested in which the organic cycle-refrigerant cycle system is fed by the exhaust gases of a boiler. The Organic Rankine Cycle in each configuration being studied is simple, since the purpose is not optimizing the ORC itself but the extent to which it could be coupled with an adsorption refrigeration cycle. On each coupling configuration a few different organic fluids in the ORC are tested in order to have different cycles to compare. Finally, a conventional vapor compression cycle (VCC) has been adopted, which produces the same cooling power with water of the same temperature as the adsorption cycle, to compare the cogeneration systems in both cases. The fourth chapter refers to the conclusions of the thesis and proposes ideas for further study and deepening of this subject.	en
heal.advisorName	Καρέλλας, Σωτήριος	el
heal.committeeMemberName	Καρέλλας, Σωτήριος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Θερμότητας. Εργαστήριο Ατμοκινητήρων και Λεβήτων	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	95 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true