Aspekti proizvodnje energije iz obnovljivih izvora primenom Organskog Rankinovog ciklusa

Apstrakt

Problem emisije ugljen-dioksida kao i rast cene energenata dovodi do sve veće potražnje ka čistijim izvorima energije. Organski Rankinov ciklus, kao posebna vrsta Rankinovog ciklusa koji umesto vode kao radni fluid koristi organske tečnosti, predstavlja jednu od alternativa za dobijanje čiste energije. Zadovoljavanje energetskih potreba pomoću sistema baziranih na Organskom Rankinovom ciklusu postiže se iz niskotemperaturnih ili srednjetemperaturnih izvora otpadne toplote. Zbog tog svojstva može se koristiti za dobijanje električne energije iz obnovljivih izvora kao što su solarna energija, geotermalna energija, otpadna toplota iz industrije, biomasa i dr. U ovom radu se vrši poseban osvrt na otpadnu toplotu iz data centara i geotermalnog izvora. Izrađen je proračun korišćenjem radnog fluida pentafluoropropan, R245fa. Prikazan je i analiziran termodinamički stepen efikasnosti na realnim primerima. Dobijeni rezultati energetske efikasnosti iznose 16.40% (za geotermalni toplotni izvor od 75°C) i 6.80% (toplotni izvor iz data centra 40°C). Izvršen je i proračun izbegnute emisije ugljen- dioksida u Organskom Rankinovom ciklusu, u odnosu na termoelektranu u kojoj se koristi lignit. Dobijeni rezultati prikazuju da bi smnjenje emisije ugjen-dioksida iznosilo 824 t. U radu se analiziraju prednosti i mane koje treba prevazići, efikasnost procesa i performanse različitih konfiguracija, kako iz inženjerske tako i iz ekonomske perspektive.