Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Possible applications of supercritical carbon dioxide cycles – a review

Wołowicz Marcin, Milewski Jarosław

Rynek Energii

|

2019

|

Nr 4

71--77

EN

Supercritical CO2 is a fluid state of carbon dioxide where it is held above its critical point (i.e., critical pressure and temperature). The density at that point is similar to that of a liquid and allows for the pumping power needed in a compressor to be significantly reduced, thus significantly increasing the thermal-to-electric energy conversion efficiency. In the 1960s were studied various gases properties for a purpose of finding the most suitable one for a supercritical thermodynamic cycle. Carbon dioxide was proposed as a working fluid due to several reasons. The paper presents the possibilities of using systems with supercritical carbon dioxide cycles for applications in cooperation with other technologies. The possibility of cooperation with nuclear reactors has been presented. In addition, the possibility of cooperation with concentrating solar power is described. The use of this technology together with the Solar Concentrating Rankine Cycle (SCRC) seems particularly promising. Other possibilities of using supercritical carbon dioxide described in the paper are cooperation with fuel cells, in particular high-temperature fuel cells (SOFC and MCFC), with cycles fueled by conventional fuels and using waste heat.

PL

Dwutlenek węgla o parametrach nadkrytycznych jest płynnym stanem dwutlenku węgla, który utrzymywany jest powyżej jego punktu krytycznego (to jest krytycznego ciśnienia i temperatury). Gęstość w tym punkcie jest podobna do gęstości cieczy i pozwala znacznie zmniejszyć moc pompowania, zwiększając sprawność konwersji energii cieplnej na elek-tryczną. W latach sześćdziesiątych badano różne właściwości gazów w celu znalezienia najbardziej odpowiedniego dla zastosowań w nadkrytycznych obiegach termodynamicznych. Dwutlenek węgla został zaproponowany jako czynnik roboczy z wielu powodów. W artykule przedstawiono możliwości wykorzystania układów z nadkrytycznym obiegiem CO2 do zastoswań we współpracy z innymi technologiami. Zaprezentowano możliwość współpracy z reaktorami jądrowymi. Po-nadto opisano możliwość współpracy z koncentrycznymi układami solarnymi. Szczególnie perspektywiczne wydaje się zastosowanie tej technologii łącznie z koncentrycznymi układami solarnymi współpracującymi z obiegiem Rankine’a (SCRC). Inne możliwości zastosowania nadkrytycznych obiegów CO2 opisane w artykule to współpraca z ogniwami paliwowymi, w szczególności wysokotemperaturowymi (SOFC oraz MCFC), z obiegami na paliwa konwencjonalne oraz z wykorzystaniem ciepła odpadowego.

2

Modelowanie matematyczne obiegów nadkrytycznych z dwutlenkiem węgla jako czynnikiem roboczym

Wołowicz Marcin, Futyma Kamil, Milewski Jarosław

Rynek Energii

|

2019

|

Nr 6

47--51

PL

W artykule zaprezentowano modele matematyczne trzech podstawowych struktur obiegów nadkrytycznych z dwutlenkiem węgla jako czynnikiem roboczym. Dwutlenek węgla o parametrach nadkrytycznych jest płynnym stanem dwutlenku węgla, który utrzymywany jest powyżej jego punktu krytycznego (to jest krytycznego ciśnienia i temperatury). Gęstość w tym punkcie jest podobna do gęstości cieczy i pozwala znacznie zmniejszyć moc pompowania, zwiększając sprawność konwersji energii cieplnej na elektryczną. Zaletami tego czynnika roboczego są właściwości fizyczne, które pozwalają na niższe ciśnienia robocze oraz to, że jego właściwości termodynamiczne są dobrze znane. Dwutlenek węgla jest nietoksyczny i jest stosunkowo tani. Ponadto wymagany jest mniejszy rozmiar maszyn i urządzeń w porównaniu z układem parowym, co zmniejsza koszty inwestycyjne. Artykuł prezentuje porównanie osiągów trzech podstawowych układów z nadkrytycznym dwutlenkiem węgla będących rezultatem własnych obliczeń w komercyjnie dostępnym oprogramowaniu.

EN

The article presents mathematical models of three basic structures of supercritical cycles with carbon dioxide as a working fluid. Supercritical CO2 is a fluid state of carbon dioxide where it is held above its critical point (i.e., critical pressure and temperature). The density at that point is similar to that of a liquid and allows for the pumping power needed in a compressor to be significantly reduced, thus significantly increasing the thermal-to-electric energy conversion efficiency. Advantages of this working fluid is that physical properties allows lower operating pressures and its thermodynamic properties are well known. Carbon dioxide is non-toxic and has relatively low cost. Also, smaller size of equipment relative to steam system reduce capital cost. The paper presents a comparison of the performance of three basic cycles with supercritical carbon dioxide as a working fluid. Results are based on own authors calculations in commercially available software.

3

Porównanie struktur i parametrów obiegów nadkrytycznych z dwutlenkiem węgla jako czynnikiem roboczym

Wołowicz M., Milewski J.

Rynek Energii

|

2018

|

Nr 2

49--54

PL

Dwutlenek węgla o parametrach nadkrytycznych jest płynnym stanem dwutlenku węgla, który utrzymywany jest powyżej jego punktu krytycznego (to jest krytycznego ciśnienia i temperatury). Gęstość w tym punkcie jest podobna do gęstości cieczy i pozwala znacznie zmniejszyć moc pompowania, zwiększając sprawność konwersji energii cieplnej na elek-tryczną. W latach sześćdziesiątych badano różne właściwości gazów w celu znalezienia najbardziej odpowiedniego dla zastosowań w nadkrytycznych obiegach termodynamicznych. Dwutlenek węgla został zaproponowany jako czynnik roboczy z kilku powodów. Po pierwsze, jego właściwości fizyczne pozwalają na niższe ciśnienia robocze. Po drugie właściwości termodynamiczne są dobrze znane. Dwutlenek węgla jest nietoksyczny i jest stosunkowo tani. Ponadto wymagany jest mniejszy rozmiar maszyn i urządzeń w porównaniu z układem parowym co zmniejsza koszty inwestycyjne. Artykuł prezentuje porównanie struktur i parametrów układów z nadkrytycznym dwutlenkiem węgla oraz postęp w ich rozwoju.

EN

Supercritical CO2 is a fluid state of carbon dioxide where it is held above its critical point (i.e., critical pressure and temperature). The density at that point is similar to that of a liquid and allows for the pumping power needed in a compressor to be significantly reduced, thus significantly increasing the thermal-to-electric energy conversion efficiency. In the 1960s were studied various gases properties for a purpose of finding the most suitable one for a supercritical thermodynamic cycle. Carbon dioxide was proposed as a working fluid due to several reasons. First, its physical properties allows lower operating pressures. Then, CO2 thermodynamic properties are well known. Finally, carbon dioxide is non-toxic and has relatively low cost. Also, smaller size of equipment relative to steam system reduce capital cost. The paper presents comparison of the structures and parameters of the systems with supercritical CO2 and history of its development.