Análisis de Eficiencia Térmica de un Sistema ORC de 1 kW con una Etapa de Recolección Solar y Fluido de Trabajo R-245fa: Un Estudio de Caso
Autores: Martínez-Sánchez, Raúl Alejandro; Álvarez-Alvarado, José M.; Pérez-Soto, Gerardo I.; Macías-Socarrás, Idalberto; Camarillo-Gómez, Karla A.; Rodríguez-Reséndiz, Juvenal
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Análisis de Eficiencia Térmica de un Sistema ORC de 1 kW con una Etapa de Recolección Solar y Fluido de Trabajo R-245fa: Un Estudio de Caso
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Eficiencia térmica
Sistema ORC
Modo de regeneración
Recolección solar
Fluidos orgánicos
Turbina
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Un análisis de eficiencia térmica de un sistema de ciclo Rankine orgánico (ORC) permite evaluar su rendimiento; para este propósito, se deben examinar componentes críticos del sistema, incluyendo la turbina y la caldera. Las plantas ORC pueden operar bajo varios regímenes, como modos de trabajo simple, de regeneración y de recalentamiento. Fluidos orgánicos como el R-245fa integran fuentes de baja temperatura como la radiación solar. Sin embargo, una revisión de la literatura reveló una investigación limitada sobre el impacto de un sistema de recolección solar en la eficiencia térmica general de un sistema ORC durante la etapa de regeneración. En este estudio, examinamos el comportamiento de la eficiencia térmica de una planta ORC con un generador de 1 kW operando en modos simple y de regeneración con una etapa de recolección solar. Los resultados muestran que la eficiencia térmica en modo simple fue del 35.27%, mientras que en modo de regeneración con recolección solar alcanzó el 51.30%. Mejorar la eficiencia térmica de un sistema de ciclo termodinámico puede reducir las emisiones de CO2. Los rangos de temperatura de operación facilitan el desarrollo de una metodología para que las industrias implementen sistemas ORC en sus procesos de fabricación, aprovechando así el calor residual de las operaciones industriales.
Descripción
Un análisis de eficiencia térmica de un sistema de ciclo Rankine orgánico (ORC) permite evaluar su rendimiento; para este propósito, se deben examinar componentes críticos del sistema, incluyendo la turbina y la caldera. Las plantas ORC pueden operar bajo varios regímenes, como modos de trabajo simple, de regeneración y de recalentamiento. Fluidos orgánicos como el R-245fa integran fuentes de baja temperatura como la radiación solar. Sin embargo, una revisión de la literatura reveló una investigación limitada sobre el impacto de un sistema de recolección solar en la eficiencia térmica general de un sistema ORC durante la etapa de regeneración. En este estudio, examinamos el comportamiento de la eficiencia térmica de una planta ORC con un generador de 1 kW operando en modos simple y de regeneración con una etapa de recolección solar. Los resultados muestran que la eficiencia térmica en modo simple fue del 35.27%, mientras que en modo de regeneración con recolección solar alcanzó el 51.30%. Mejorar la eficiencia térmica de un sistema de ciclo termodinámico puede reducir las emisiones de CO2. Los rangos de temperatura de operación facilitan el desarrollo de una metodología para que las industrias implementen sistemas ORC en sus procesos de fabricación, aprovechando así el calor residual de las operaciones industriales.