موضوع مقاله: سیکل رانکین آلی | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # سیکل رانکین آلی | مقدمه: موتورهای نفتا، که در ساختار مشابه سیکل رانکین آلی هستند اما کاربرد متفاوتی دارند، در اوایل دهه ۱۸۹۰ استفاده می‌شدند. | ## بخش 1: سیکل رانکین آلی | در سیکل ایده‌آل که با مدل تئوری موتورها تشریح شد، فرایندهای انبساطایزوتروپیک و فرایندهای تبخیر و تراکم هم فشار فرض می‌شوند. این برگشت‌ناپذیری‌ها اساساً طی فرایندهای زیر رخ می‌دهند: در طول انبساط: تنها بخشی از انرژی ناشی از احتلاف فشار قابل تبدیل به کار مفید است. در مبدل‌های حرارتی: سیال عامل یک مسیر طولانی و مارپیچ را طی می‌کند تا تبادل حرارتی خوبی را سبب شود اما باعث افت فشار می‌گردد که میزان توان قابل بازیافت را از چرخه کاهش می‌دهد. به همین ترتیب، تفاوت دما بین منبع گرما / سرما و سیال عامل باعث تخریب اگزرژی می شود و عملکرد چرخه را کاهش می‌دهد. بهبود چرخه رانکین آلی در خصوص «سیال خشک»، چرخه را می‌توان با استفاده از یک بازیاب حرارتی بهبود داد: از آنجا که سیال به حالت دوفازی در انتهای انبساط نمی‌رسد، دمای آن در این نقطه بالاتر از دمای چگالش است. این دمای بالای سیال می‌تواند به عنوان پیش گرم سیال قبل از ورود به تبخیرکننده استفاده شود. بنابراین مبدل حرارتی جریان مخالف (گاز به مایع) بین خروجی منبسط کننده و ورودی کندانسور نصب می‌شود. در میان آنها، گسترده ترین‌ها و عبارتند از: بازیابی حرارت تلف شده بازیابی حرارت تلف شده یکی از مهم‌ترین زمینه‌های توسعه داده شده برای (ORC) است. می‌تواند به عنوان گرما و نیروگاه‌ها (به عنوان مثال یک نیروگاه تولید همزمان برای گرمایش آب) یا به فرایندهای صنعتی و کشاورزی مانند تخمیر آلی، گازهای خروجی داغ از اجاق‌ها یا کوره‌ها (به عنوان مثال کوره آهک و سیمان)، گازهای خروجی از وسایل نقلیه، خنک کن میانی کمپرسور، کندانسور یک سیکل قدرت و … اعمال شود. | ## بخش 2: سیکل رانکین آلی | نیروگاه زیست توده زیست توده در سراسر جهان در دسترس است و می‌تواند برای تولید برق در نیروگاه‌های کوچک تا اندازه متوسط استفاده شود. مشکل هزینه‌های سرمایه‌گذاری برای ماشین آلات، مانند دیگ بخار بخاطر فشار کم‌کار در نیروگاه‌های ORC برطرف شده‌است. مزیت دیگر عمر طولانی دستگاه به علت ویژگی‌های مایع کارایی است که بر خلاف بخار، خبری از خوردگی و ساییدگی پره‌های توربین نیست. فرایند ORC نیز برای غلبه بر مقدار نسبتاً کم سوخت ورودی موجود در بسیاری از مناطق کمک می‌کند، زیرا نیروگاه کارآمد ORC برای ساختارهای کوچکتر امکان‌پذیر است. توان حرارتی خورشیدی چرخه رانکین آلی می‌تواند به جای چرخه رانکین بخار معمولی در فناوری سهموی خورشیدی استفاده شود. ORC اجازه تولید برق در ظرفیت‌های پایین‌تر و با دمای پایین‌تر کالکتور و از این رو امکان ایجاد یک واحد کم هزینه، کوچک مقیاس و غیرمتمرکز CSP را نیز فراهم می‌کند. مشخصات بهینه سیال عامل: منحنی بخار اشباع ایزوتروپیک: از آنجا که هدف ORC تمرکز بر بازیابی حرارت دما پایین است، رویکرد تبخیر فوق اشباع مانند سیکل رنکین سنتی مناسب نیست؛ بنابراین، فوق اشباع کم در خروجی اواپراتور همیشه ترجیح داده می‌شود، که برای مایع «تر» (که در حالت دو فازی در انتهای انبساط است) مضر است. نقطه انجماد کم، دمای پایداری بالا: بر خلاف آب، مایعات آلی معمولاً از مشکل فروپاشی شیمیایی و تجزیه در دمای بالا رنج می‌برند؛ بنابراین حداکثر دمای منبع داغ به دلیل پایداری شیمیایی سیال کار محدود می‌شود. گرمای تبخیر و چگالی بالا: سیال با گرما نهان و چگالی بالا، انرژی بیشتری را از منبع در تبخیر کننده جذب می‌کند و بنابراین دبی جریان مورد نیاز، اندازه تجهیزات و مصرف پمپ را کاهش می‌دهد. | ## بخش 3: سیکل رانکین آلی | تأثیرات کم محیط زیست پارامترهای کلیدی برای سنجش میزان ثر محیط زیستی عبارتند از: پتانسیل تخریب ازن (ODP) و پتانسیل گرم شدن جهانی (GWP). استاندار ASHRAE با طبقه‌بندی سیالات می‌تواند به عنوان یک شاخص سطح ایمنی سیال استفاده شود. در دسترس بودن و هزینه کم فشار قابل قبول نمونه‌هایی از سیالات کاری CFCs: ممنوع شده توسط پروتکل مونترال به علت تخریب ازن (به عنوان مثال R-11، R-12) HCFCs: خارج شده به دلیل اصلاحیه کپنهاگ به پروتکل مونترال (به عنوان مثال R-22، R-123) HFCs (به عنوان مثال R134a , R245fa) HCs: مواد قابل اشتعال، عموماً فراورده‌های فرعی گازی (مانند ایزوبوتان، پنتان، پروپان) PFCها مدل‌سازی سیستم‌های ORC شبیه‌سازی چرخه‌های ORC نیاز به حل کننده عددی دارد که در آن معادلات تعادل جرم و انرژی، انتقال حرارت، افت فشار، تلفات مکانیکی، نشت و غیره اجرا می‌شود. مدل‌های حالت پایدار برای هر دو حالت طراحی (یا اندازه) و برای شبیه‌سازی حالت بار جزئی مورد نیاز است. از سوی دیگر، مدل‌های دینامیکی همچنین برای انباشت انرژی و جرم در اجزای مختلف استفاده می‌شود. آنها به ویژه برای پیاده‌سازی و شبیه‌سازی استراتژی‌های کنترل، به عنوان مثال در هنگام شروع، بسیار مفید هستند. + ابزار علیت توزیع مثالهای موجود در اینترنت شرح ابزار مدل‌سازی ثابت: ProSimPlus / غیر رایگان جزئیات نرم‌افزار آسان برای شبیه‌سازی حالت پایدار و بهینه‌سازی فرایندهای که شامل یک بسته کامل ترمودینامیک است. AxCYCLE Acausal غیر رایگان جزئیات نرم‌افزار برای شبیه‌سازی ترمودینامیکی و تعادل حرارتی محاسبات از تولید گرما و چرخه انرژی الکتریکی، پلت فرم نرم‌افزار AxCYCLE ™ به کاربران اجازه می‌دهد تا به سرعت و کارآمد طراحی، تحلیل و بهینه‌سازی سیستم‌های ترمودینامیکی را انجام دهند. | ## جمع‌بندی | CoolProp / متن باز پلت فرم رایگان، پایگاه داده املاک رایگان در C ++ شامل مایعات خالص، مایعات شبه خالص و خواص مرطوب هوا است.