热源对有机朗肯循环特性影响的实验研究

有机朗肯循环(ORC)发电系统是实现将低品位热能转变为电能的有效途径之一。为实验研究不同冷、热源温度下ORC发电系统性能变化,搭建以R245fa为工质的有机朗肯循环发电系统。研究结果表明:R245fa的蒸发温度和压力随热源温度升高而增大,冷凝温度及冷凝压力随冷源温度提高而上升;随热源温度升高或冷源温度降低,膨胀机膨胀比与系统等熵效率及发电功率与发电效率均增大。在0. 5℃冷源温度下,热源温度从86. 1℃升至108. 5℃,对应的等熵效率从50. 8%上升至65. 3%,火用效率由22. 1%增加到31. 9%,机组发电效率从7%增大到8. 9%;在11℃冷源温度下,热源温度从87. 5℃升至108. 1℃,对应的等熵效率从47. 0%上升到61. 7%,机组发电效率从4. 1%增大到7. 3%。     

太阳能相变蓄热水箱性能实验研究

利用相变材料蓄热是提高太阳能系统效率的重要途径之一。为对比分析含相变材料蓄热水箱的性能,选用三水合乙酸钠,搭建了一套蓄热水箱实验系统,在初始水温为80℃、进水温度为20℃的工况下,对比分析不同进口流量下(2、6和10 L/min)相变蓄热水箱的热特性。实验结果表明:相变蓄热水箱的蓄热量较普通水箱增加了1.4%;随着流量的增加,水箱的混合数先减小后增大,火用效率逐渐降低,相变蓄热水箱的填充效率先增大后减小,且在6 L/min时达到最大值0.905。     

ORC发电系统变热源温度实验研究

为研究有机朗肯循环(ORC)热源温度变化引起的循环热效率、(火用)效率、发电效率等性能的变化情况,搭建以R245fa为循环工质的ORC发电系统实验平台。实验结果表明:热源温度的提高使循环蒸发压力、冷凝压力升高,膨胀机入口温度、压力升高,膨胀比增大,等熵效率提升,膨胀做功能力增强,系统循环热效率、(火用)效率、发电效率均增大;在冷源温度为12℃,工质流量保持恒定的情况下,热源温度从87.5℃上升至108.1℃时,循环热效率由4.1%提升到7.1%,系统(火用)效率由17.2%提升到30.0%,系统发电效率由4.1%提升到7.3%。