Análisis del rendimiento termodinámico de un ciclo de Rankine orgánico basado en energía solar acoplado con almacenamiento térmico para un clima semiárido
Autores: Almefreji, Nasser Mohammed A.; Khan, Babras; Kim, Man-Hoe
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Análisis del rendimiento termodinámico de un ciclo de Rankine orgánico basado en energía solar acoplado con almacenamiento térmico para un clima semiárido
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Ciclo orgánico de Rankine solar
Eficiencia térmica
Radiación solar
Colector parabólico compuesto
Tanque de almacenamiento térmico
Fluido de transferencia de calor
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 53
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio se centra en el análisis del rendimiento termodinámico del ciclo orgánico de Rankine solar (SORC) que utiliza radiación solar en un rango de temperatura moderado. Se ajustó un colector parabólico compuesto (CPC) para recoger la radiación solar debido a su naturaleza duradera y a sus bajos ratios de concentración, que son favorables para aplicaciones de temperatura moderada. Se instaló un tanque de almacenamiento térmico para preservar la energía solar y garantizar el rendimiento continuo del sistema durante condiciones climáticas desfavorables. Sin embargo, se utilizó agua como fluido de transferencia de calor y R245fa como fluido de trabajo en este sistema. Se analizó el rendimiento tanto en los meses más cálidos como en los más fríos utilizando el perfil horario promedio en MATLAB con datos meteorológicos de Riad, Arabia Saudita. Se encontraron variaciones en la temperatura del tanque durante los modos de carga y descarga. También se compararon la eficiencia térmica basada en horas y la producción neta de energía para ambas configuraciones. Los resultados muestran que a las 17:00, cuando el ciclo estaba a punto de apagarse, la eficiencia térmica era del 12.79% y la producción de red era de 16 kW en julio, mientras que en enero, la eficiencia era de aproximadamente 12.80% y la producción neta de energía era de 15.54 kW.
Descripción
Este estudio se centra en el análisis del rendimiento termodinámico del ciclo orgánico de Rankine solar (SORC) que utiliza radiación solar en un rango de temperatura moderado. Se ajustó un colector parabólico compuesto (CPC) para recoger la radiación solar debido a su naturaleza duradera y a sus bajos ratios de concentración, que son favorables para aplicaciones de temperatura moderada. Se instaló un tanque de almacenamiento térmico para preservar la energía solar y garantizar el rendimiento continuo del sistema durante condiciones climáticas desfavorables. Sin embargo, se utilizó agua como fluido de transferencia de calor y R245fa como fluido de trabajo en este sistema. Se analizó el rendimiento tanto en los meses más cálidos como en los más fríos utilizando el perfil horario promedio en MATLAB con datos meteorológicos de Riad, Arabia Saudita. Se encontraron variaciones en la temperatura del tanque durante los modos de carga y descarga. También se compararon la eficiencia térmica basada en horas y la producción neta de energía para ambas configuraciones. Los resultados muestran que a las 17:00, cuando el ciclo estaba a punto de apagarse, la eficiencia térmica era del 12.79% y la producción de red era de 16 kW en julio, mientras que en enero, la eficiencia era de aproximadamente 12.80% y la producción neta de energía era de 15.54 kW.