清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Optimal design and operation of an Organic Rankine Cycle (ORC) system driven by solar energy with sensible thermal energy storage

有机朗肯循环 工艺工程 热能储存 抛物线槽 工作液 太阳能 热能 储能 朗肯循环 可用能 热效率 工程类 火用 环境科学 机械工程 余热 功率(物理) 化学 热力学 热交换器 电气工程 物理 有机化学 燃烧
作者
Haoshui Yu,Henrik Helland,Xingji Yu,Truls Gundersen,Gürkan Sin
出处
期刊:Energy Conversion and Management [Elsevier]
卷期号:244: 114494-114494 被引量:102
标识
DOI:10.1016/j.enconman.2021.114494
摘要

In this study, the optimal design and operation of an Organic Rankine Cycle (ORC) system driven by solar energy is investigated. A two-tank sensible thermal energy storage system is configured to overcome the intermittency of solar energy. A circulating fluid, also termed as heat transfer fluid (HTF) that connects the solar collector and the ORC system plays a critical role in this system. The mass flowrate of the HTF determines both the temperature of the HTF and the amount of heat absorbed from the solar collector. A simulation-based optimization model is developed in this work. Process simulation of the ORC is performed in Aspen HYSYS, and the mathematical models of the energy storage system and the parabolic trough collector are developed in Matlab. The optimal design of the system including the hot tank temperature, cold tank temperature, mass flowrate of the HTF, and operating conditions of the ORC are determined simultaneously based on the simulation-based optimization framework. The control strategy of the solar collector can be determined as well. The system efficiency of the solar energy driven ORC system is maximized with the proposed optimal operation strategy. With the simulation-based optimization framework, the system efficiency of the recuperative ORC power plant with toluene as the working fluid is increased from 17.9% to 24.8% compared with a previous study in the literature. The recuperative ORC performs much better than the basic ORC. Toluene performs best among all the investigated working fluids ignoring the problem with vacuum condensation. The cycle type (subcritical vs. supercritical) exerts great influence on the system performance. The supercritical ORC can improve the thermal efficiency by 11.3% and the overall system efficiency by 10.8% compared with the subcritical ORC with n-pentane as the working fluid.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
抗体药物偶联完成签到,获得积分10
11秒前
坚定蘑菇完成签到 ,获得积分10
12秒前
彭于晏应助Dr.c采纳,获得10
14秒前
24秒前
安嫔完成签到 ,获得积分10
24秒前
Dr.c发布了新的文献求助10
29秒前
39秒前
Dr.c完成签到,获得积分10
42秒前
yi完成签到,获得积分10
43秒前
科研通AI6.2应助001采纳,获得10
44秒前
Cherish发布了新的文献求助10
45秒前
打打应助axiao采纳,获得10
51秒前
001完成签到,获得积分10
51秒前
51秒前
001发布了新的文献求助10
56秒前
辛勤的泽洋完成签到 ,获得积分10
57秒前
1分钟前
陆先生完成签到,获得积分10
1分钟前
刘辰完成签到 ,获得积分10
1分钟前
axiao发布了新的文献求助10
1分钟前
bo完成签到 ,获得积分10
1分钟前
LiChard完成签到 ,获得积分0
1分钟前
小张完成签到 ,获得积分10
1分钟前
chen完成签到 ,获得积分10
1分钟前
美少叔叔完成签到 ,获得积分10
1分钟前
滔滔江水完成签到,获得积分10
1分钟前
外向的芒果完成签到 ,获得积分10
1分钟前
xiang完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Sunny完成签到,获得积分10
2分钟前
jarrykim完成签到,获得积分10
2分钟前
朴素海亦完成签到 ,获得积分10
2分钟前
自然代亦完成签到 ,获得积分10
2分钟前
mark完成签到,获得积分10
2分钟前
小新小新完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
刘亮亮完成签到,获得积分10
3分钟前
LiangRen完成签到 ,获得积分10
3分钟前
caoyahui711726完成签到 ,获得积分10
3分钟前
飞龙在天完成签到,获得积分10
3分钟前
乐乐应助飞龙在天采纳,获得10
3分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 生物化学 化学工程 物理 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6021540
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7632912
关于积分的说明 16166681
捐赠科研通 5169357
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2766355
邀请新用户注册赠送积分活动 1749288
关于科研通互助平台的介绍 1636454