Phân Tích Nhiệt Động Chu Trình Kalina Sử Dụng Nguồn Nhiệt Nhiệt Độ Thấp
Email tác giả liên hệ:
nguyenminhphu@iuh.edu.vnDOI:
https://doi.org/10.54644/jte.72B.2022.1262Từ khóa:
Định luật nhiệt động, Chu trình hữu cơ, Động cơ nhiệt, Năng lượng cấp thấp, Cặp lưu chất làm việcTóm tắt
Chu trình Kalina là chu trình thuận chiều dùng cặp môi chất ammonia-nước do đó có thể sử dụng nguồn nhiệt nhiệt độ thấp để sinh ra cơ năng. Trong bài báo này, mô hình toán học cho chu trình Kalina được xây dựng và giải trong phần mềm EES để đánh giá công suất và phá hủy exergy của từng thiết bị trong chu trình. Từ đó hiệu suất nhiệt và hiệu suất exergy được đánh giá. Thông số nhiệt động và lưu lượng ở mỗi trạng thái được so sánh với dữ liệu đã công bố để xác định độ chính xác của mô hình toán và phương pháp giải. Kết quả phân tích cho thấy nguồn nhiệt nhiệt độ thấp cỡ 110°C có thể cấp nhiệt cho chu trình Kalina và đạt được hiệu suất nhiệt gần 13%. Hiệu suất exergy đạt đến 60% trong phạm vi khảo sát. Phá hủy exergy của bình ngưng là lớn nhất. Do đó cần nghiên cứu tiếp theo để cải thiện tính không thuận nghịch của bình ngưng.
Tải xuống: 0
Tài liệu tham khảo
M. Aksar, H. Yağlı, Y. Koç, A. Koç, A. Sohani, and R. Yumrutaş, "Why Kalina (Ammonia-Water) cycle rather than steam Rankine cycle and pure ammonia cycle: A comparative and comprehensive case study for a cogeneration system," Energy Conversion and Management, vol. 265, p. 115739, 2022. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enconman.2022.115739
A. I. Kalina, "Combined cycle and waste heat recovery power systems based on a novel thermodynamic energy cycle utilizing low-temperature heat for power generation," in Turbo Expo: Power for Land, Sea, and Air, 1983, vol. 79368, p. V001T02A003: American Society of Mechanical Engineers. DOI: https://doi.org/10.1115/83-JPGC-GT-3
P. M. Nguyen, "Energy and exergy estimation for a combined cycle of solid CO2 production and NH3-H2O single effect absorption chiller," Science and Technology Development Journal, vol. 19, no. 1, pp. 61-69, 2016. DOI: https://doi.org/10.32508/stdj.v19i1.611
A. Elsayed, M. Embaye, R. Al-Dadah, S. Mahmoud, and A. Rezk, "Thermodynamic performance of Kalina cycle system 11 (KCS11): feasibility of using alternative zeotropic mixtures," International Journal of Low-Carbon Technologies, vol. 8, no. suppl_1, pp. i69-i78, 2013. DOI: https://doi.org/10.1093/ijlct/ctt020
R. Akimoto, T. Yamaki, M. Nakaiwa, and K. Matsuda, "Evaluation of a power generation system that integrates multiple Kalina cycles and absorption heat pumps," Case Studies in Thermal Engineering, vol. 28, p. 101363, 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.csite.2021.101363
N. Roeinfard and A. Moosavi, "Thermodynamic analysis and optimization of the organic Rankine and high-temperature Kalina cycles for recovering the waste heat of a bi-fuel engine," Fuel, vol. 322, p. 124174, 2022. DOI: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2022.124174
X. Yang, S. Yang, H. Wang, Z. Yu, Z. Liu, and W. Zhang, "Parametric assessment, multi-objective optimization and advanced exergy analysis of a combined thermal-compressed air energy storage with an ejector-assisted Kalina cycle," Energy, vol. 239, p. 122148, 2022. DOI: https://doi.org/10.1016/j.energy.2021.122148
X. Li, Q. Zhang, and X. Li, "A Kalina cycle with ejector," Energy, vol. 54, pp. 212-219, 2013. DOI: https://doi.org/10.1016/j.energy.2013.03.040
S. Ogriseck, "Integration of Kalina cycle in a combined heat and power plant, a case study," Applied Thermal Engineering, vol. 29, no. 14-15, pp. 2843-2848, 2009. DOI: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2009.02.006
H. Hjartarson, "Multiple-use of geothermal energy in Húsavík," Nordvarme, Concil in Nyköping, Sverige, 2002.
[H. Hjartarson, R. Maack, and S. Johannesson, "Húsavik energy multiple use of geothermal energy," GHC Bull, vol. 26, no. 2, pp. 7-13, 2005.
A. Ebrahimi-Moghadam, A. J. Moghadam, M. Farzaneh-Gord, and K. Aliakbari, "Proposal and assessment of a novel combined heat and power system: energy, exergy, environmental and economic analysis," Energy Conversion and Management, vol. 204, p. 112307, 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enconman.2019.112307
P. N. Minh, "A Compact EES Program to Predict Axial Temperature Distribution in Triple-fluid Heat Exchanger," Science & Technology Development Journal-Engineering and Technology, vol. 3, no. 3, pp. 452-460, 2020. DOI: https://doi.org/10.32508/stdjet.v3i3.736
L. Cao, J. Wang, H. Wang, P. Zhao, and Y. Dai, "Thermodynamic analysis of a Kalina-based combined cooling and power cycle driven by low-grade heat source," Applied Thermal Engineering, vol. 111, pp. 8-19, 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2016.09.088
Tải xuống
Đã Xuất bản
Cách trích dẫn
Số
Chuyên mục
Categories
Giấy phép
Bản quyền (c) 2022 Tạp chí Khoa học Giáo dục Kỹ Thuật - ĐH SPKT TP.HCM
Tác phẩm này được cấp phép theo Giấy phép quốc tế Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 .
Bản quyền thuộc về JTE.
