ランキンサイクル
有機ランキンサイクル(英: organic Rankine cycle)(ORC)はn-ペンタンやトルエンのような低沸点の有機液体を水と蒸気の代わりに使用する。これにより、ソーラーポンドのような70~90°C程度の低温の熱源の利用を企図する。熱源の温度が低いので熱効率は著しく低いが、これまで利用価値の無かった排熱等の低品位の熱源を活用できるので意義がある。水よりも低い沸点の流体を使用した場合、熱力学的な恩恵が得られる。例は水銀蒸気タービンを参照。
q B = h 3 − h d ≃ h 3 − h c w T = ( h 3 − h 4 ) − m ( h a − h 4 ) {\displaystyle {\begin{aligned}q_{\mathrm {B} }&=h_{3}-h_{\mathrm {d} }\simeq h_{3}-h_{\mathrm {c} }\\w_{\mathrm {T} }&=(h_{3}-h_{4})-m(h_{\mathrm {a} }-h_{4})\end{aligned}}}
したがって、再生ランキンサイクルの熱効率は η ≃ ( h 3 − h 4 ) − m ( h a − h 4 ) h 3 − h c {\displaystyle \eta \simeq {\frac {(h_{3}-h_{4})-m(h_{\mathrm {a} }-h_{4})}{h_{3}-h_{\mathrm {c} }}}} として求まる。
実際の発電設備では、4~7段抽気程度の再生サイクルとなっている。多段抽気再生サイクルでは、通常高圧側に表面形給水加熱器を用い、 凝縮した抽気を減圧して低圧側の抽気に混ぜて熱回収し、低圧段を混合形としてすべての抽気を給水に混合している。