Izvorni znanstveni članak

https://doi.org/10.31306/s.67.3.3

Kombinirana proizvodnja topline i električne energije iz geotermalnih izvora korištenjem razdvajanja toka i napredne dvostupanjske konfiguracije Rankinovog ciklusa s organskim fluidom

Nenad Mustapić ; Veleučilište u Karlovcu, Karlovac, Hrvatska
Toni Kralj ; Veleučilište u Karlovcu, Karlovac, Hrvatska *

* Dopisni autor.

Sažetak

SAŽETAK: Zbog sve većih potrebe za električnom energijom i decentralizacijom proizvodnje električne energije, posebice zbog potrebe za proizvodnjom električne energije iz obnovljivih izvora, izgradnja elektrana temeljenih na Rankinovom ciklusu s organskim fluidom postaje prioritetni cilj. Međutim, kod ovakvog tipa elektrana, kombinirana proizvodnja toplinske i električne energije (kogeneracija) omogućuje dodatno smanjenje gubitaka toplinske energije i povećanje ukupne učinkovitosti elektrane zasnovane na rankinovom ciklusu s organskim fluidom. Cilj ovog rada jest odrediti i usporediti termodinamička svojstva dvaju konfiguracija rankinovog ciklua s organskim fluidom za kombiniranu proizvodnju toplinske i električne energije (kogeneracija) osnovnog ciklusa s razdvajanjem toka geotermalnog fluida i dvostupanjskog ciklusa.
Temperature razmatranih srednjetemperaturnih i niskotemperaturnih geotermalnih izvora kreću se od 120 oC do 180°C. Primijenjena metodologija istraživanja sastoji se od termodinamičke analize i optimizacije navedenih konfiguracija za proizvodnju toplinske i električne energije iz geotermalnih izvora. Dobiveni rezultati sugeriraju da osnovna konfiguracija s razdvajanjem tokova geotermalnog fluida ostvaruje bolje rezultate od dvostupanjske konfiguracije te se učinkovitost postrojenja može povećati za 28 % pri niskim temperaturama geotermalnog fluida, a kogeneracijska učinkovitost povećava se od 12 % do 18 % ovisno o vrsti radnog fluida i temperaturi geotermalnog fluida. Kod kogeneracijskog dvostupanjskog Rankinovog cilkusa s organskim fluidom, učinkovitost postrojenja se može povećati do 18 % niskim temperaturama geotermalnog fluida, a kogeneracijska učinkovitost postrojenja se povećava od 5 % do 8 %.

Ključne riječi

Rankinov ciklus s organskim fluidom, geotermalna energija, kombinirana proizvodnja toplinske i električne energije, princip razdvajanja toka, dvostupanjska konfiguracija

Hrčak ID:

336142

URI

https://hrcak.srce.hr/336142

Datum izdavanja:

1.10.2025.

Podaci na drugim jezicima: engleski

Posjeta: 705 *