Προσομοίωση οργανικού κύκλου Rankine (ORC) με το λογισμικό ASPEN PLUS

Σαλούστρος, Φίλιππος; Saloustros, Filippos

dc.contributor.author	Σαλούστρος, Φίλιππος	el
dc.contributor.author	Saloustros, Filippos	en
dc.date.accessioned	2022-12-16T10:45:56Z
dc.date.available	2022-12-16T10:45:56Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/56477
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.24175
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Παραγωγή και Διαχείριση Ενέργειας”	el
dc.rights	Default License
dc.subject	Οργανικός Κύκλος Rankine (ORC)	el
dc.subject	Παραβολικοί ηλιακοί συλλέκτες	el
dc.subject	Συμπαραγωγή	el
dc.subject	Τριπαραγωγή	el
dc.subject	Ψύκτης απορρόφησης	el
dc.subject	Absorption chiller	en
dc.subject	Trigeneration	en
dc.subject	Cogeneration	en
dc.subject	Parabolic through collectors	en
dc.title	Προσομοίωση οργανικού κύκλου Rankine (ORC) με το λογισμικό ASPEN PLUS	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	ORC	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2022-10-03
heal.abstract	H μελέτη του οργανικού κύκλου Rankine (ORC) παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον καθώς παρέχει την δυνατότητα εκμετάλλευσης πηγών θερμότητας χαμηλής θερμοκρασίας προς παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, με χρήση οργανικών ρευστών ως εργαζόμενο μέσο. Το ενδιαφέρον εστιάζεται κυρίως σε εφαρμογές μικρής κλίμακας σε αποκεντρωμένες περιοχές, όπου χρησιμοποιώντας θερμότητα προερχόμενη από γεωθερμία, καύση βιομάζας, ηλιακή ενέργεια ή ανάκτηση θερμότητας από καυσαέρια, εκμεταλλευόμενες την τεχνολογία του οργανικού κύκλου Rankine, μπορούν να οδηγήσουν στην συμπαραγωγή ηλεκτρισμού και θερμότητας, στην τριπαραγωγή καθώς και σε ανερχόμενες εφαρμογές αφαλάτωσης θαλασσινού νερού. Αντικείμενο της παρούσας μεταπτυχιακής διπλωματικής εργασίας αποτελεί η προσομοίωση οργανικού κύκλου Rankine με το λογισμικό Aspen Plus V11. Συγκεκριμένα μελετάται η δυνατότητα συμπαραγωγής ηλεκτρισμού και θερμότητας καθώς και η δυνατότητα τριπαραγωγής ηλεκτρισμού, θερμότητας και ψύξης με την τεχνολογία του οργανικού κύκλου Rankine, χρησιμοποιώντας θερμότητα προερχόμενη από συστοιχία παραβολικών ηλιακών συλλεκτών ή ηλιακών συλλεκτών με σωλήνες κενού αέρος. Στο πρώτο μέλος της εργασίας μελετώνται τα σενάρια συμπαραγωγής μέσω του οργανικού κύκλου Rankine. Αρχικά εξετάζεται το σενάριο συμπαραγωγής ηλεκτρισμού και θερμότητας με χρήση οικονομητήρα στην έξοδο του στροβίλου με στόχο τον βέλτιστο βαθμό απόδοσης ηλεκτροπαραγωγής. Κατόπιν εξετάζονται τα σενάρια συμπαραγωγής χωρίς χρήση οικονομητήρα, όπου μελετώνται οι περιπτώσεις μέγιστης και ελάχιστης υπόψυξης στην έξοδο του συμπυκνωτή για κάθε οργανικό ρευστό. Οι προσομοιώσεις της συμπαραγωγής έλαβαν χώρα για 15 οργανικά ρευστά με θερμοκρασιακό εύρος από 90 ⁰C έως 250 ⁰C. Τα οργανικά ρευστά που μελετήθηκαν είναι το βουτάνιο, το ισοβουτάνιο, το πεντάνιο, το ισοπεντάνιο, το εξάνιο, το τολουόλιο και τα ψυκτικά R-134a, R-C138, R-611, R-31(1B), R-E245, R-227, R-245cb, R-631 και R-123. Όσον αφορά τις εφαρμογές συμπαραγωγής με παροχή θερμότητας στους 90 ⁰C, όπου χρησιμοποιούνται αποκλειστικά ηλιακοί συλλέκτες κενού αέρος, το οργανικό ρευστό R-134a προκρίνεται έναντι των υπόλοιπων ρευστών. Στις εφαρμογές υψηλότερων θερμοκρασιών, 135 έως 250 ⁰C, όπου χρησιμοποιούνται παραβολικοί ηλιακοί συλλέκτες το ισοπεντάνιο επιλέγεται ως βέλτιστο. Στο δεύτερο μέλος της εργασίας μελετώνται τα σενάρια τριπαραγωγής μέσω του οργανικού κύκλου Rankine σε συνδυασμό με ψύκτη απορρόφησης νερού - βρωμιούχου λιθίου (LiBr). Μελετήθηκαν δύο σενάρια τριπαραγωγής. Στο πρώτο χρησιμοποιείται ένας στρόβιλος για παραγωγή έργου και εξετάζονται τα οργανικά ρευστά πεντάνιο, ισοπεντάνιο και τολουόλιο. Στο δεύτερο χρησιμοποιούνται δύο στρόβιλοι για παραγωγή έργου και εξετάζονται τα οργανικά ρευστά βουτάνιο, ισοβουτάνιο και αιθυλαμίνη (R-631). Το τολουόλιο επιλέγεται ως βέλτιστο οργανικό ρευστό στην περίπτωση της τριπαραγωγής. Τέλος, στο τρίτο σκέλος της μεταπτυχιακής διπλωματικής εργασίας υπολογίζεται για κάθε προσομοίωση η απαιτούμενη επιφάνεια παραβολικών ηλιακών συλλεκτών ή ηλιακών συλλεκτών με σωλήνες κενού αέρος. Ενδεικτικά αναφέρεται πως η απαιτούμενη επιφάνεια των παραβολικών συλλεκτών ανέρχεται σε 208 m2, για την περίπτωση συμπαραγωγής (7,72 kW ηλεκτρικής ενέργειας) με χρήση οικονομητήρα και εργαζόμενο μέσο το ισοπεντάνιο.	el
heal.advisorName	Τζιβανίδης, Χρήστος	el
heal.committeeMemberName	Καρέλλας, Σωτήριος	el
heal.committeeMemberName	Βραχόπουλος, Μιχάλης	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	94 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false