Thermographic investigation of the cogenerative ORC system with low-boiling medium

• Autorzy: Kaczmarczyk T. Z. , Żywica G. , Ihnatowicz E.

Warianty tytułu

PL

Badania termowizyjne układu kogeneracyjnego ORC z czynnikiem niskowrzącym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of experimental investigations of the ORC system equipped with the expansion valve simulating microturbine operation. The aim of the research was to verify the correct functioning of the installation components and to access the technical condition of the thermal insulation in the heating and cooling mode with regard to the design assumptions. The research was conducted for different values of medium flow rates. The images were acquired using the thermal imaging camera FLIR E50, which is equipped with a specialized software. On the basis of the experimental results, the heat losses have been estimated, together with the places which were the major source of loss (the so-called thermal bridges). It was shown experimentally that the application of a thermal imaging camera can constitute a simple and fast thermal diagnostics method for installations of this type.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych układu ORC z zaworem rozprężnym symulującym pracę mikroturbiny. Badania miały na celu sprawdzenie poprawności działania podzespołów instalacji oraz ocenę stanu technicznego izolacji termicznej podczas procesów grzania, chłodzenia i regeneracji w stosunku do założeń projektowych. Badania przeprowadzono dla wybranych natężeń przepływów mediów roboczych. W badaniach wykorzystano kamerę termowizyjną FLIR E50 wraz ze specjalistycznym oprogramowaniem. Na podstawie wyników badań oszacowano straty ciepła instalacji oraz określono miejsca, w których występowały największe straty (tzw. mostki termiczne). Wykazano, że zastosowanie kamery termowizyjnej może być szybką i prostą metodą diagnostyki termicznej tego typu instalacji energetycznych.

Słowa kluczowe

EN

organic Rankine cycle; low-boiling medium; thermographic

PL

obieg organiczny Rankine’a; czynnik niskowrzący; termografia

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Diagnostyki Technicznej
• Czasopismo: Diagnostyka
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 16, No. 3
• Strony: 25--32
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., fot., rys.

Twórcy

autor

Kaczmarczyk T. Z.

• The Szewalski Institute of Fluid-Flow Machinery, Polish Academy of Sciences, Centre of Mechanics of Machines, Department of Turbine Dynamics and Diagnostics, Gen. J. Fiszera 14 st., 80-231 Gdańsk, Poland

autor

Żywica G.

• The Szewalski Institute of Fluid-Flow Machinery, Polish Academy of Sciences, Centre of Mechanics of Machines, Department of Turbine Dynamics and Diagnostics, Gen. J. Fiszera 14 st., 80-231 Gdańsk, Poland

autor

Ihnatowicz E.

• The Szewalski Institute of Fluid-Flow Machinery, Polish Academy of Sciences, Centre of Mechanics of Machines, Department of Turbine Dynamics and Diagnostics, Gen. J. Fiszera 14 st., 80-231 Gdańsk, Poland

Bibliografia

• [1] Quolin S., Declaye S., Lemort V. Expansion machine and fluid selection for the Organic Rankine Cycle. HEFAT 2010, 7th International Conference on Heat Transfer, Fluid Mechanics and Thermodynamics, 19-21 July 2010, Antalya, Turkey.
• [2] Kaczmarczyk T. Z., Ihnatowicz E., Żywica G., Bykuć S., Kozanecki Z. Initial experimental investigation of the ORC system in a cogenerative domestic power plant with a microturbine. 8th World Conference on Experimental Heat Transfer, Fluid Mechanics, and Thermodynamics, 16-20 June, 2013, Lisbon, Portugal, ISBN: 978-972-8620-23-3.
• [3] Kaczmarczyk T. Z., Ihnatowicz E., Bykuć S., Żywica G., Kozanecki Z. Experimental investigation of the ORC system in a cogenerative domestic power plant with a microturbine and a expansion valve. ASME ORC 2013, 2nd International Seminar on ORC Power System, 7 - 8 October 2013, De Doelen, Rotterdam, The Netherlands.
• [4] Ferreira V.M.O.S, Francisco N.S., Belloni M., Aguirre G.M.Z., Caldara F.R., Nääs I.A., Garcia R.G., Almeida Paz I.C.L., Polycarpo G.V. Infrared Thermography Applied to the Evaluation of Metabolic Heat Loss of Chicks Fed with Different Energy Densities. Brazilian Journal of Poultry Science, 2011, vol.13, pp. 113-118.
• [5] Albatici R., Tonelli A.M. Infrared thermovision technique for the assessment of thermal transmittance value of opaque building elements on site, Energy and Buildings. 2010, vol. 42, pp. 2177-2183.
• [6] Skomudek A., Szczegielniak J., Skomudek W. The possibility of using thermal imaging in the diagnosis of the rehabilitation process after cardiology by-pass surgery. Acta Bio-Optica et Informatica Medica (Inżynieria Biomedyczna), vol. 19, nr 1, 2013.
• [7] Ay H., Jang J.Y., Yeh J.N. Local heat transfer measurements of plate finned-tube heat exchangers by infrared thermography. International Journal of Heat and Mass Transfer, vol. 45, 2002, pp. 4069-4078.
• [8] Wróbel G., Muzia G., Rdzawski Z.M., Rojek M., Stabik J. Thermographic diagnosis of fatigue degradation of epoxy-glass composites. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, vol. 24, Issue 1, 2007.
• [9] Mastalska J., Izak P., Wójcik Ł., Stempkowska., Wykorzystanie diagnostyki termowizyjnej w badaniach ognioodporności kompozytów krzemoorganicznych. Materiały ceramiczne, 64, 4, 2012.
• [10] Polak A., Baranski M. Termograficzne badania maszyn elektrycznych – na co należy zwrócić uwagę. Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne, Nr 76, 2007.
• [11] Pancu R., Bungău C., Ganea M. Thermographic diagnosis at machine tools. Romanian Association of Nonconventional Technologies, 2013.
• [12] Fidali M. An idea of continuous thermographic monitoring of machinery. 9th International Conference on Quantitative InfraRed Thermography, July 2-5, 2008, Krakow – Poland.
• [13] Barański M., Polak A., Thermal diagnostic in electrical machines. Przegląd Elektrotechniczny (Electrical Review), ISSN 0033-2097, R. 87 Nr 10, 2011.
• [14] Rojek M. Metodologia badań diagnostycznych warstwowych materiałów kompozytowych o osnowie polimerowej. Open Access Library, vol. 2, 2011, ISBN 83-89728-89-3.
• [15] Kaczmarczyk T.Z., Ihnatowicz E., Żywica G., Badania termowizyjne stanowiska wymienników ciepła obiegu ORC z regeneracją i prototypowym separatorem kropel par czynnika HFE 7100 oraz pompą zębatą. Opracowanie wew. IMP PAN Gdańsk, nr arch. 760/2012.