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NTIS 바로가기한국수소 및 신에너지학회 논문집 = Transactions of the Korean Hydrogen and New Energy Society, v.22 no.3, 2011년, pp.402 - 408
김경훈 (금오공과대학교 기계공학과) , 정영관 (금오공과대학교 기계공학과)
Organic Rankine cycles (ORC) can be used to produce power from heat at different temperature levels available as geothermal heat, as biogenic heat from biomass, as solar or as waste heat. In ORC working fluids with relatively low critical temperatures and pressures can be compressed directly to thei...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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유기랭킨사이클에서 R134a를 작동유체로 한 경우의 시스템 열적거동을 분석한 결론은 무엇인가? | 1) 작동유체 단위질량당 시스템의 유입열량은 터빈 입구압력의 상승에 따라 내부 열교환기가 없는 경우에는 감소하고 있는 경우에는 증가한다. 터빈입구온도에 따라서는 모두 증가하나 내부 열교환기가 있는 경우에는 그 변화가 미미하다. 2) 터빈입구온도의 증가나 터빈입구온도의 감소에 따라 내부 열교환기의 열전달량이나 터빈출구 엔탈피비가 감소하며, 낮은 터빈입구온도와 높은 터빈입구압력에서는 내부 열교환기에서의 열 전달이 불가능하거나 터빈출구에서의 건도가 낮아져 적정한 운전범위를 벗어날 수 있다. 3) 터빈입구온도가 높지 않은 영역에서는 시스템의 순일이나 열효율이 최고가 되는 최적 터빈입구 압력이 존재한다. 터빈입구온도가 135℃에서 185℃로 상승할 때 순일의 최대값은 터빈입구압력 3.7MPa의 약 30.6kJ/kg에서 5.8MPa의 약 42.6kJ/kg으로 증가하며, 열효율의 최대값은 내부열교환기가 없는 경우 4.6MPa의 약 13.2%에서 7.6MPa의 약 15.6%, 있는 경우 3.7MPa의 약 14.2%에서 5.5MPa의 약 18.6%로 증가한다. 4) 최적 터빈입구압력은 터빈입구온도가 올라갈수록 상승하며, 터빈입구온도가 상대적으로 높은 경우에는 주로 터빈입구압력이 작동유체의 임계 압력보다 높은 초임계 영역에서 열효율이 최고가 된다. | |
ORC에서 작동유체의 특징은 무엇인가? | ORC와 기존의 랭킨사이클과의 가장 주된 차이는 작동유체에 있다. ORC에서의 작동유체는 비등 점이 물보다 낮아 마이크로 터빈이나 팽창기를 위한 증기의 생성에 높은 온도가 필요하지 않고 따라서 물을 사용하는 랭킨사이클에 비해 낮은 온도에서 구동된다. ORC에서 작동유체와 운전조건의 선정은 시스템의 성능과 열효율, 그리고 환경에 큰 영향을 미친다. | |
ORC에서 성능과 효율에 큰 영향을 미치는 것은 무엇인가? | ORC에서의 작동유체는 비등 점이 물보다 낮아 마이크로 터빈이나 팽창기를 위한 증기의 생성에 높은 온도가 필요하지 않고 따라서 물을 사용하는 랭킨사이클에 비해 낮은 온도에서 구동된다. ORC에서 작동유체와 운전조건의 선정은 시스템의 성능과 열효율, 그리고 환경에 큰 영향을 미친다. |
김경훈 : "암모니아-물 작동유체의 부분증발 유동을 적용한 재생 랭킨사이클에 관한 연구", 설비공학논문집, Vol. 23, No. 3, 2011, pp. 224-231.
김경훈 : "저온 열원의 활용을 위한 흡수 발 전/냉각 복합 사이클의 열적 해석", 설비공학논문집, 2011, pp. 413-420.
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Hung T.C, Wang S.K, Kuo C.H, Pei B.S, Tsai K.F : "A study of organic working fluids on system efficiency of an ORC using low-grade energy sources", Energy, Vol. 35, 2010, pp. 1403-1411.
Heberle F, Brueggemann D : "Exergy based fluid selection for a geothermal organic Rankine cycle for combined heat and power generation", Applied Thermal Eng., Vol. 30, 2010, pp. 1326-1332.
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Tchanche B.F, Papadakis G, Frangoudakis A : "Fluid selection for a low- temperature solar organic Rankine cycle", Applied Thermal Eng., Vol. 29, 2009, pp. 2468-2476.
김경훈: "작동유체에 따른 유기랭킨사이클 (ORC)의 열역학적 성능에 관한 연구", 한국수소 및 신에너지학회 논문집, Vol. 22, No. 2, 2011, pp. 223-231.
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