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

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.

3

Układy gazowo-parowe z CO2 jako czynnikiem roboczym

Lepszy S., Chmielniak T.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2015

|

z. 87 [291], nr 2

127--134

PL

W procesie rozwoju technologii energetycznych istotne miejsce zajmują technologie wykorzystania ciepła odpadowego i technologie wykorzystania ciepła niskotemperaturowego. Jednym z najpopularniejszych obiegów wykorzystywanych w tym celu jest obieg Rankine’a. Wykorzystanie dwutlenku węgla jako czynnika roboczego zarówno w obiegach o ciśnieniu nadkrytycznym, jak i obiegach transkrytycznych cechuje się wieloma zaletami w porównaniu z tradycyjnymi obiegami wykorzystującymi parę wodną. Najistotniejsze z nich są związane z rozmiarami maszyn i urządzeń. Dwutlenek węgla jest również czynnikiem dostępnym, o małym potencjale wpływu na warstwę ozonową w porównaniu z innymi czynnikami organicznymi. W pracy przedstawiono analizę układu gazowo-parowego z CO2 jako czynnikiem roboczym. W szczególności określono podstawowe parametry energetyczne oraz straty egzergii w wymiennikach ciepła.

EN

In the process of the development of energy systems, waste heat recovery and low temperature technologies occupy an important place. One of the most common system used for this purpose is the Rankine cycle. The use of carbon dioxide as the working medium in both the superand sub critical pressure cycles has several advantages compared to traditional steam cycles. The most important advantages are associated with dimensions of machines and equipment. Carbon dioxide is also a common medium, with a low potential impact on the ozone layer as compared to other organic mediums. The paper presents an analysis of different configurations of the gas-steam cycles with CO2 as the working fluid. In particular, the basic parameters of the energy analysis were determined and exergy losses are specified.

4

Comparative study of selected fluids for use in supercritical Organic Ranking Cycles

Mikielewicz D., Mikielewicz J.

Archives of Thermodynamics

|

2009

|

Vol. 30, no. 2

3-14

EN

In view of increasing interest in improving energy efficiency of energy conversion devices, there is an increasing requirement of combined production of heat and electricity as well as demand for increased implementation of renewable energy resources. The micro cogenerative units utilizing the Organic Rankine Cycle are focusing the attention of many research centres around the world. In the present paper calculations of ORC cycles when R123, R141b, R134a, R365mfc, ethanol and water. Analysis is carried out without consideration of pressure losses in evaporator and condenser, however with consideration of internal efficiency of turbine. A new criterion for selection of fluid working with supercritical parameters has been developed which points out that from the examined fluids R141b and ethanol are the most suitable.