Tepelné motory pro využití nízkopotenciálního tepla - trojúhelníkový oběh

Abstract

Přestože svět čelí energetické krizi, velké množství odpadního tepla stále není patřičně využito. Jednou z možností jeho využití je konverze tepelné energie na elektřinu. Spolu s ostatními zdroji nízkopotenciálního tepla je tímto způsobem možné částečně omezit spalování fosilních paliv. Současná technologie Organického Rankinova cyklu (ORC) postupně nachází komerční uplatnění, není však schopná efektivně konvertovat nízké zdroje tepla do 100°C, kterého je v průmyslu nejvíce. Trojúhelníkové cykly jsou slibným řešením, jelikož díky absenci vypařování dokáží zdrojové teplo efektivně využít. Tato bakalářská práce nejprve představuje některé fungující nebo vyvíjené oběhy pracující v nízkých teplotách a následně se věnuje přímo trojúhelníkovým cyklům. Ve druhé části je představen současný stav poznání Trilateral Flash Cycle (TFC) a Organic Flash Cycle (OFC), spolu s modifikacemi a srovnáním s již fungujícím ORC. Nakonec jsou uvedeny výpočtové modely TFC a OFC, simulující možné nasazení.

Although the world is facing an energy crisis, majority of waste heat is still not properly used. Among others, one useful way to use these sources is a heat to electrical power conversion. Together with other low grade heat sources, there is a possibility to reduce fossil fuel consumption. Recent Organic Rankine Cycle (ORC) technology is slowly spreading, having commercial success. Unfortunately, unable to work efficently bellow 100 °C, where most of the rejected heat in industrial processes occur. Trilateral cycle have been recognised as potential solution due to lack of evaporation phase in a heater and therefore better source heat utillization. This paper introduces some heat to power cycles utilising low grade sources both in use and in developement with trilateral cycles emphasis. Current state of research of Trilateral Flash cycle (TFC) and Organic Flash Cycle (OFC) is widely discused in the second part, followed by numerical modeling of TFC and OFC in possible aplications.