Effect of Degree of Superheat on Zeotropic Organic Rankine CycleEfficiency

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาผลของดีกรีร้อนยวดยิ่งในเครื่องระเหยของวัฎจักรแรงคินสารอินทรีย์ที่มีต่อประสิทธิภาพของวัฎจักร สารทำงานที่ใช้เป็นสารR245fa/R152a ซึ่งเป็นสารซีโอโทรปิก โดยผสมที่สัดส่วนต่างๆและเปรียบเทียบผลกับวัฎจักรที่ใช้R245fa อย่างเดียว น้ำร้อนอุณหภูมิ 120°C จะเป็นแหล่งความร้อนของวัฎจักร โดยอุณหภูมิเครื่องระเหยของวัฎจักร100°C และดีกรีร้อนยวดยิ่งมีค่าอยู่ระหว่าง 5-10°Cจากการศึกษาพบว่าอัตราการไหลของสารทำงานในระบบมีค่าลดลง เมื่อสารทำงานอยู่ในสภาวะไอร้อนยวดยิ่ง โดยจะส่งผลให้ขนาดของระบบORC มีขนาดเล็กลงด้วยสำหรับสารเดี่ยว R245fa สภาวะดีกรีร้อนยวดยิ่งก่อนเข้ากังหัน ให้ประสิทธิภาพของวัฎจักรไม่แตกต่างจากกรณีสภาวะไออิ่มตัว แต่สำหรับสารซีโอโทรปิกพบว่า เมื่อดีกรีร้อนยวดยิ่งเพิ่มขึ้น ประสิทธิภาพของวัฎจักรจะเพิ่มขึ้นด้วยทั้งนี้เนื่องจากการเพิ่มดีกรีร้อนยวดยิ่งของสารผสมจะช่วยลดค่าสภาพย้อนกลับไม่ได้ ในขณะที่มีการแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างน้ำร้อนและสารทำงานในเครื่องระเหยและพบว่าเมื่อสัดส่วน R152a เพิ่มขึ้น ประสิทธิภาพจะเพิ่มขึ้นด้วย แต่สัดส่วนของ R152a ไม่ควรเกิน30% เนื่องจากเป็นสารที่ติดไฟง่ายและค่าศักยภาพในการทำให้โลกร้อน (GWP) ค่อนข้างสูง