X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

В настоящее время использование остаточного тепла (утилизация тепла) актуальное направление развития энергетики, используются различные направления и способы повышения эффективности внедрения таких технологий. Имеется большое количество работ, в которых поднимается данный вопрос [1, 2, 3,4]. При этом оценку эффективности цикла можно проводить на основе энергетического и эксергетического анализов. При использовании энергетического анализа применяется энергетический баланс, который оценивает только часть потерь, связанных с необратимостью процессов передачи и преобразования энергии. В эксергетическом анализе используется эксергетический баланс, на основании которого устанавливается масштаб использования сырьевых и энергетических ресурсов и показываются возможные пути повышения коэффициента полезного действия процесса. Эксергетическая методология может стать в дальнейшем основой для перехода от индустриального общества к технологическому [5, 6].

На основании вышесказанного в качестве объекта исследования был выбран бинарный цикл, в котором в качестве низкотемпературного рабочего тела используется холодильный агент (озонобезопасный).

Целью исследования было проведение энергетического и эксергетического анализов бинарного цикла для составления SWOT-анализа и построения пирамиды целеполагания внедрения бинарного цикла.

В исследуемом цикле в качестве рабочего тела рассматривается фреон R-134a.

R-134a (тетрафторэтан) – вещество без запаха и цвета. Считается наиболее безопасным соединением с точки зрения экологии, потому что не содержит такие вещества как бром и хлор [7].

На основе проведенных исследований был составлен SWOT -анализ (таблица 1).

Таблица 1 - SWOT-анализ

Вид анализа	Сильные Стороны	Слабые стороны	Возможности	Угрозы
Двухконтурная паротурбинная установка с низкопотенциальным рабочим телом	Научные исследования в области повышения эффективности теплосиловых циклов.	Стоимость фреона.	Утилизация низкопотенциального тепла.	Низкая заинтересованность инвесторов.
	увеличение термического КПД всей установки за счет использование фреонового контура	Низкий диапазон мощностей.	Использование на ТЭЦ небольшой мощности.	Малый опыт эксплуатации.
		Увеличенная площадь поверхности теплообмена в конденсаторе.	Возрастающие потребности в тепловой и электрической энергии.

На рисунке 1 представлена пирамида целеполагания внедрения бинарного цикла.

Рисунок 1. Пирамида целеполагания.

Составленные SWOT-анализ и пирамида целеполагания могут быть использованы для расширения и систематизации информации, полученной в результате исследования бинарных циклов с целью совершенствования их работы.

Списокиспользованныхисточников

1 Velez F., Segovia J.J., Martin M.C., Antolin G., Chejne F., Quijano A. A. Technical, economical and market review of organic Rankine cycles for the conversion of low-grade heat for power generation // Renewable and Sustainable Energy Reviews. – 2012. – Vol. 16, no. 6. – P. 4175- 4189;

2 Quoilin S., Van Den Broekb M., Declayea S., Dewallefa P., Lemorta V. Techno-economic survey of Organic Rankine Cycle (ORC) systems // Renewable and Sustainable Energy Reviews. – 2013. – Vol. 22. – P.168-186;

3 Янчошек Л., Кунц П. Органический цикл Ренкина: использование в когенерации // Турбины и дизели. – 2012. – № 2. – С. 50-53;

4 Белов Г. В ., Дорохова М. А. Органический цикл Ренкина и его применение в альтернативной энергетике // НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ: НАУЧНОЕ ИЗДАНИЕ МГТУ ИМ. Н.Э. БАУМАНА. - 2014. - №2. - С. 99-124;

5 Скулкин С.В. Оперативное диагностирование теплового энергетического оборудования ТЭС на основе эксергетического анализа: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.14.14. - СПб., 2012. - 18 с.;

6 Медведева Г.А., Лабуткин А.Г., Ибрагимова Л.У., Мухаметзянова А.К. Эксергия – путь энергосбережения //Интернет-журнал «НАУКОВЕДЕНИЕ» Том 8, № 4 (2016) http: //naukovedenie.ru / PDF/ 59TVN416. Pdf (доступ свободный). Загл. с экрана. Яз. рус., англ.;

7 Свойства и применение хладагента R134a // БАЯР URL: http://stroitaimservice.ru/poleznoe/330-svojstva-i-primenenie-khladagenta-r134a (дата обращения: 25.12.2017).

Код для цитирования: Скопировать