Σχεδιασμός και ανάπτυξη αλγορίθμου λειτουργίας εγκατάστασης διφασικού ORC στο περιβάλλον LabVIEW

Δαμόπουλος, Γεώργιος; Damopoulos, Georgios

dc.contributor.author	Δαμόπουλος, Γεώργιος	el
dc.contributor.author	Damopoulos, Georgios	en
dc.date.accessioned	2024-05-22T06:56:42Z
dc.date.available	2024-05-22T06:56:42Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/59436
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.27132
dc.rights	Default License
dc.subject	ORC	en
dc.subject	LabVIEW	en
dc.subject	Αλγόριθμος	el
dc.subject	Θερμοδυναμική	el
dc.subject	Algorithm	en
dc.subject	Thermodynamics	en
dc.subject	Dual-phase	en
dc.subject	Διφασικός	el
dc.subject	Σχεδιασμός	el
dc.subject	Οργανικός Κύκλος Rankine	el
dc.title	Σχεδιασμός και ανάπτυξη αλγορίθμου λειτουργίας εγκατάστασης διφασικού ORC στο περιβάλλον LabVIEW	el
dc.title	Design and development of operating algorithm of dual-phase ORC in LabVIEW	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Automation	en
heal.language	el
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2023-10-10
heal.abstract	Την τελευταία δεκαετία η επιστημονική κοινότητα μελετά την ηλεκτροπαραγωγή μέσω του Μερικώς Ατμοποιημένου Οργανικού Κύκλου Rankine (PE ORC), δηλαδή με το εργαζόμενο μέσω να εκτονώνεται στην διφασική περιοχή του. Ο κύκλος αυτός αποτελεί μια πολλά υποσχόμενη τεχνολογία καθώς θεωρητικά επιτρέπει μεγαλύτερους βαθμούς απόδοσης από ένα συμβατικό ORC ειδικά όταν η πηγή θερμότητας του κύκλου είναι χαμηλής θερμοκρασίας. Η δυσκολία στηsν εφαρμογή του PE ORC είναι η κατασκευή ικανοποιητικά αδιαβατικού εκτονωτή λόγω τον περιορισμών που επιβάλλουν τα φαινόμενα κατά την εκτόνωση ενός διφασικού μέσου, ενώ μια δεύτερη πρόκληση είναι ο αυτοματισμός μιας τέτοιας εγκατάστασης. Η παρούσα εργασία πέρα από τον αλγόριθμο λειτουργίας μιας πειρματικής εγκατάστασης PE ORC παραθέτει και έναν τυποποιημένο τρόπο ανάπτηξης αλγορίθμων λειτουργίας τέτοιων εγκαταστάσεων. Αρχικός στόχος ήταν η ανάπτυξη αλγορίθμου για την ασφαλή λειτουργία της εγκατάστασης. Για να επιτευχθεί αυτό με ασφάλεια, ο προγραμματισμός έγινε στο περιβάλλον του LabVIEW στο οποίο έγινε προσομοίωση της εγκατάστασης. Με τον τρόπο αυτό ο αλγόριθμος ελεγχόταν αρχικά στον υπολογιστή πριν δοκιμαστεί στην εγκατάσταση. Η μέθοδος αυτή μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για οποιονδήποτε αλγόριθμο λειτουργίας, οποιοασδήποτε εγκατάστασης. Επιπλέον, δημιουργήθηκαν βασικές συναρτήσεις βιομηχανικού ελέγχου στο περιβάλλον του LabVIEW, ώστε να μπορούν να δημιουργηθούν πιο περίπλοκοι αυτοματισμοί. Χρησιμοποιώντας αυτές τις συναρτήσεις σε συνδυασμό με άλλες έτοιμες από το περιβάλλον του LabVIEW δημιουργήθηκε ο αλγόριθμός λειτουργίας της εγκατάστασης, ο οποίος πέρα από ασφάλεια παρέχει, αυτοματισμούς και δυνατότητα ρύθμισης μερικών παραμέτρων από τον χρήστη. Στη συνέχεια έγινε επιτυχής δοκιμή του αλγορίθμου της εγκατάστασης, ώστε να διαπιστωθεί ότι λειτουργεί με τον επιθυμητό τρόπο. Τέλος, προσδιορίστηκαν οι σταθερές των PID, ώστε να υπάρχει περισσότερη ασφάλεια, και το μοντέλο απωλειών του εκτονωτή με σκοπό να δοθεί η δυνατότητα έμμεσου υπολογισμού του παραγόμενου μηχανικού έργου σε επόμενα πειράματα. Κλείνοντας η εργασία παραθέτει τα συμπεράσματα της και προτάσεις για μελλοντική έρευνα επί του θέματος.	el
heal.abstract	In the last decade the scientific community has been studying electrical power generation from Partially Evaporated Organic Rankine Cycle (PE ORC), in which the working fluid expands in its dual-phase region. This cycle is a very promising technology as it theoretically allow for greater efficiency than a normal ORC especially when the heat source of the cycle is at a low temperature. The difficulty in applying such a technology is building an adequately adiabatic expander due to the restrictions from the complicated phenomena during dual-phase expansion, while another challenge is the automation of a real life application of such a technology. This thesis apart from creating an operating algorithm for a PE ORC installation offers a standardised method of creating such algorithms for similar instalments. The initial goal was to create an operating algorithm for the safe function of the experimental instalment in the lab. To achieve that, the coding was done in LabVIEW and an exact simulation of the instalment was made in it. That way the algorithm could be tested firstly in the PC and then to the instalment. This method can also be used for any operating algorithm and for instalment. Furthermore, basic functions of industrial control were built in LabVIEW, in order for more complicated automations to be developed. Using these functions along with functions provided by LabVIEW the operating algorithm was developed, which apart from safety offers automation and opportunity for the user to change some variables. Going forward, the operating algorithm was tested to ensure it works as it is supposed to. Lastly, the constants of the PIDs were defined and a model for the losses of the expander was created, as a means to indirectly calculate the produced mechanical power of the expander in future experiments. This thesis ends by summarizing the conclusions derived from this research and providing suggestions for future research in the topic.	en
heal.advisorName	Βαρβαγιάννης, Ευστράτιος	el
heal.committeeMemberName	Καρέλλας, Σωτήριος	el
heal.committeeMemberName	Κακαράς, Εμμανουήλ	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Θερμότητας. Εργαστήριο Ατμοκινητήρων και Λεβήτων	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	118 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false