Що таке ОРЦ - Органічний Цикл Ренкіна
Термодинамічний цикл Ренкіна перетворює тепло в роботу. Тепло подається в зовнішньо замкнутий цикл, який зазвичай використовує воду в якості робочих рідин. Цикл Ренкіна на водяній основі забезпечує приблизно 85% світового виробництва електроенергії. Атомні електростанції і ТЕЦ працюють на циклі ОРЦ.
Хто придумав ОРЦ - Вільям Ренкін- William Rankine
Чому цикл саме "Органічний"?
"Органічний" - цей вислів, зазвичай використовується хіміками для опису будь-яких молекул, що містять водень і вуглець. У Органічному Цикл Ренкіна використовуються хімічні випаровування замість пара, як воно використовується в оригіналі циклу, придуманому самим Вільямом Ренкіна. Хімікати або холодоагенти, які використовуються в Органічному Цикл Ренкіна включають фреон, бутан, пропан, аміак, і нові, "екологічно чисті", холодоагенти. Для зручності вони носять скорочені назви - R123, R245. Нижче видно яка різниця існує між водою і холодоагентами:
Принцип Органічного циклу Ренкіна грунтується на роботі турбогенератора на основі парової турбіни для перетворення теплової енергії в механічну і, нарешті, в електричну енергію за допомогою електричного генератора. Замість водяної пари в системі ORC випаровуються органічні рідини, які характеризуються більш високою, ніж вода, молекулярною масою, що призводить до уповільнення обертання турбіни низького тиску і відсутності руйнування металевих деталей і лопаток, що притаманне парових турбін.
Як це працює?
Говорячи простою мовою, ОРЦ - це холодильник, який працює в зворотному напрямку. В обладнанні ОРЦ три контури. Робоче тіло одного контуру не сопрікасаеться з робочим тілом другово контуру. Джерело тепла в замкнутому ланцюзі першого контуру нагріває діатермічне масло до високої температури, як правило, близько 300 ° C,
Витяг тепла з масла відбувається в другому закритому контурі. У ORC тепло випаровується з робочої рідини в системі теплообмінника (підігрівач і випарник).
Органічний пар, виробляючи механічну енергію, розширюється в турбіні і тим самим крутить її лопаті. Турбіна крутить генератор, в якому механічна енергія обертання перетворюється в електричну енергію;
Пар потім охолоджується в третьому контурі і конденсується. Рідка вода, прогріта до приблизно 80 - 90 ° С може використовується для різних додатків, що вимагають тепла; Конденсовані органічні рідини закачується назад в регенератор, щоб закрити і перезапустити схему циклу.
1.Регенератор. 2. Конденсатор. 3.Турбіна. 4. Електрогенератор. 5.Ціркуляціонний насос. 6. Попередній нагрівач. 7. Випарник. 8. Вхід гарячої води. 9.Виход гарячої води. 10. Вхід діатермічним масла. 11. Вихід діатермічним масла.
Цикл ORC має високу загальної ефективністю використання енергії: 98% надходить теплової енергії в тепловому олії перетвориться в електричну енергію (близько 20%) і тепло (78%), з вкрай обмеженими тепловими витоками, тільки 2% в зв'язку з тепловою ізоляцією. і мінімумом втрат в генераторі; Виробники роблять різне устаткування з різними показниками. Максимально можливе досягнення близько 24% електричної енергії.
Джерела тепла для ОРЦ