Automatyzacja procesu obliczeń efektywności różnych termodynamicznych wariantów pracy układów ORC

• Autorzy: Lewandowski W.M. , Pyś T. , Radziemska E. , Ryms M.

Warianty tytułu

EN

Automation of the efficiency calculation process for different thermodynamic variants of the orc systems

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł poświęcony jest opisowi możliwości automatyzacji podstawowych obliczeń w procesie projektowania instalacji na bazie układów ORC. Już na etapie początkowym projektu niezbędne jest prawidłowe oszacowanie możliwości związanych z parametrami źródła dostępnej energii oraz dokonanie wyboru odpowiednich wariantów pracy układów. Każdorazowe wykonywanie schematycznego procesu obliczeń w stosunku do każdego spośród dużej ilości potencjalnych, dostępnych na rynku, czynników roboczych może być nie tylko czasochłonne ale też problematyczne, ze względu na dużą różnorodność baz czynników, poziomów odniesienia ich parametrów oraz konieczność poszukiwań w różnych źródłach. Istniejące aktualnie na rynku oprogramowanie zoptymalizowane jest pod kątem podstawowego dotychczas zadania jakim były obliczenia stosowane w chłodnictwie. Istnieje zatem realne zapotrzebowanie na oprogramowanie zoptymalizowane pod kątem układów ORC, pozwalające w szybki i prosty sposób ocenić parametry takie jak sprawność projektowanego układu, parametry potrzebne do doboru wymienników, skraplaczy, czy turbin. Zaprezentowany program obliczeniowy ORCcalc ma w założeniu być odpowiedzią na to zapotrzebowanie. Dzięki zastosowaniu oprogramowania można zaoszczędzić czas i efektywniej przeprowadzać analizę wielu wariantów jednocześnie, biorąc jako kryterium np. sprawność projektowanego układu.

EN

The article describes a potential possibility of automating the calculation process in ORC-based system design. At an early stage of the project it is necessary to correctly estimate the values associated with parameters of the available energy sources and the selection of appropriate options of the working system. Performing the schematic calculation process for every potential working fluid available on the market may not only be time-consuming but also may prove difficult because of a wide range of fluid databases, their performance benchmarking and a necessity of a wide-spread search. The software currently existing on the market is optimized for basic tasks implemented in the calculation of cooling processes. Therefore, there is need for an ORC-optimized software, allowing quick and easy evaluation of parameters such as efficiency of the proposed system, the parameters needed for the selection of heat exchangers, condensers, and turbines. The ORCcalc software presented in this manuscript is a response to this demand. The use of this software allows time-saving and an effective analysis of many configurations simultaneously, choosing different criteria i.e. efficiency of the proposed system.

Słowa kluczowe

PL

układy ORC; oszczędność energetyczna; automatyzacja obliczeń

EN

ORC system; energy saving; automation of calculation process

• Wydawca: Oddział SIMP w Lublinie
• Czasopismo: Postępy Nauki i Techniki
• Rocznik: 2011
• Tom: nr 10
• Strony: 99--112
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Lewandowski W.M.

autor

Pyś T.

autor

Radziemska E.

autor

Ryms M.

• Katedra Aparatury i Maszynoznawstwa Chemicznego, Wydział Chemiczny, Politechnika Gdańska

Bibliografia

• 1. Bini R.. Manciana E.: Organic Rankine Cycle turbogenerators for combined beat and power production from biomass. Proceedings of the 3rd Munich Discussion meeting 1996, ZAE Bayern (ed) Munich, Germany, 1996.
• 2. Drescher U., Bruggemann D.: Fluid selection for the Organie Rankine Cycic (ORC) in biomass power and beat plants. Applied Thermal Engineering, 27. 2007: 223-228.
• 3. Hettiarachchi H.D.M.,Golubovic M., Worek W.M.. Ikegami Y.: Optimum design criteria for an Organie Rankine cycic using low temperature geothermal beat sources. Energy, 32, 2007:1698-1706.
• 4. Hung T.-C.: Waste beat recovery of organic Rankine cycle using dry fluids. Energy Conversion and Management. 42,2001. 539-553.
• 5. Kubski P., Lewandowski W.M.,Radziemska E. Ryms M.: Identyfikacja istniejących zasobów fizycznych energii odpadowej w procesach technologientych Rafinerii Grupy LOTOS S.A. w Gdańsku. Gdańsk 2008,129 s.
• 6. Kubski P., Lewandowski W.M.. Ryms M.: Systematyka i kryteria doboru czynnika roboczego układu ORC. [W:Gnutek Z., Gajewski W. (red.) Termodynamika w nauce i gospodarce. Tom I. Wrocław 2008: 648-653.
• 7. Kubski P.. Lewandowski W.M., Ryms M.: Zwiększenie sprawności procesów technologicznych poprzez zastosowanie układów ORC i systemów trigcneracyjnych. Nafta Gaz, 2010.
• 8. Lewandowski W.M., Kubski R. Ryms M.: Wstępna koncepcja doboru czynnika roboczego obiegu ORC dla określonych źródeł ciepła odpadowego. [w:] Gnutek Z., Gajewski W (red.)Termodynamika w nauce i gospodarce. Tom 2. Wrocław 2008: 31-36.
• 9. Lewandowski W.M., Ryms M.. Kołoła R., Radziemska E., Ostrowski P.: Poprawa sprawności układów ORC i systemów trigeneracyjnych poprzez zastosowanie różnych termodynamicznych wariantów ich działania Nafta Gaz, 2010.
• 10. Maizza V., Maizza A.: Unconventional working fluids in organic Rankine cycles for waste energy recovery systems. Applied Therma I Engineering, 21.2001: 381-390.
• 11. Mikielewicz J.: Odzysk ciepła odpadowego za pomocą obiegów freonowdych. Energetyka, Zesz. Nauk. Pol. Śląskiej, nr 106, 1989.
• 12. Paloso G. Jr, Mohanty B.: Cascading vapour absorption cycle with organic rankine cycle for enhancing geothermal term power generation. Renewable Energy, 3. 1993: 669-681.
• 13. Ryms M.: Theoretical Organic Rankine Cycle efficiency depending on different thermodynamic work variables. [W:] Fiało C. (red.) Advances in Chemical and Mechanical Engineering, 13th International Symposium of Students and Young Mechanical Engineers, Gdansk 2010:325-331.
• 14. Ryms M. Lewandowski W.M.‚ Radziemska E., Kubski P.: Systematic and selection criteria for ORC System Working Fluid used for a determined amount of excessive energy ORC. Ecological Chemistry, and Engineering, 2010.
• 15. Wei D., Lu X., Lu Z., Gu J.: Dynamic modeling and simulation of an Organic Rankine Cycle (ORC) system for waste beat recovery. Applied Thermal Engineering, 28, 2008: 1216-1224.