熱流体を用いた太陽有機Rankineサイクルの熱力学的モデル化と解析【Powered by NICT】

Helvaci H.U.; Khan Z.A.

文献

J-GLOBAL ID：201702255392601579 整理番号：17A0471416

熱流体を用いた太陽有機Rankineサイクルの熱力学的モデル化と解析【Powered by NICT】

Thermodynamic modelling and analysis of a solar organic Rankine cycle employing thermofluids

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資料名：
巻： 138 ページ： 493-510 発行年： 2017年
JST資料番号： A0552A ISSN： 0196-8904 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：イギリス (GBR) 言語：英語 (EN)

本論文では,蒸気発生器,ベーン膨張機,水冷凝縮器とポンプとして利用されている固定平板太陽集熱器から成る小規模飽和太陽熱有機Rankineサイクル(ORC)の熱力学的モデリングとシミュレーション研究を提示した。シミュレーションは,炭化水素(HC),ヒドロフルオロカーボン(HFCs),ペルフルオロカーボン(PFCs),ハイドロフルオロエーテル(HFE)とHydrofluoroolefins(HFOs)を含む24種の有機熱流体の一定凝縮温度/圧力と種々のサイクル圧力比(PR)で行った。太陽ORC性能だけでなく,地球温暖化ポテンシャル(GWP),燃焼性と毒性を含む流体の環境と安全性影響のPRの影響と流体の物理的性質に特に注意を払った。シミュレーション結果は,同じ流体を考慮した場合,サイクルの圧力比は,種々の集熱器,膨張機とサイクル効率をもたらす集熱器(蒸発)圧力のような種々の操作条件をもたらすことを示した。例えば,サイクルの圧力比の増加はサイクルの正味仕事出力と熱効率を増強するが,それは平板集熱器効率を減少させた。結果はまた,提案したシステムは1 ブテンを用いて9.64%の熱効率で210.45Wの最大正味仕事出力を生み出すことを示した。trans 2 ブテン,cis 2 ブテン,R600,R600a,R601,R601aとネオペンタン(HC),R227ea及びR236fa(HFC),RC318(PFC)とR1234ze(HFO)は有望な太陽ORC熱性能を示した。しかし,HCの燃焼問題とHFCとPFCの地球温暖化ポテンシャル問題がそれらの応用を制限し,安全性および環境への懸念によるものであった。一方,環境影響の点で,RE347mcc,RE245fa2(HFE)とR1234ze,R1233zd(HFOs)のような熱流体は魅力的な代替法を提供し,それらは最も効率的ななかったも,正味仕事出力の最高量を生成した。本論文では,環境影響を考慮しながら太陽熱エネルギー技術内での最大の効率性を達成するために熱流体の選択指針を提供した。Copyright 2017 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

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内燃機関一般 , 内燃機関発電 , 太陽熱発電 , 太陽エネルギー利用機器

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