سیستمهای تولید توان از انرژیهای تجدید پذیر باعث کاهش مصرف انرژی اولیه و انتشار آلایندهها میشوند. چرخه رانکین آلی با استفاده از انرژی خورشیدی میتواند راه حلی مناسب برای تولید توان باشد. در این چرخهها، سیالات عامل آلی جایگزین آب میشود. مطالعه فوق با استفاده از شبیه سازی ترمودینامیکی به تحلیل عملکرد چرخه رانکین آلی، انتخاب سیال عامل مناسب برای این چرخهها میپردازد. در این مطالعه، منبع گرما کلکتور سهموی خطی خورشیدی با دمای °C260 در نظر گرفته شده است و سیستم 10 کیلو وات توان الکتریکی تولید میکند. تاثیر خواص دوازده سیال عامل مختلف بر بازده کلی چرخه بررسی شده است. خواص ترمودینامیکی و فیزیکی، اثرات زیست محیطی، ایمنی، در دسترس بودن و هزینه همگی ملاحظاتی هستند که برای انتخاب سیال عامل مهم میباشند. سیال نرمال دکین بالاترین بازده در چرخه ارائه میدهد و در نتیجه، باعث کمینه شدن سطح کلکتور میشود، ولی این سیال بالاترین حجم مخصوص بخار اشباع (چگالنده در مقیاس بزرگ) و پایین ترین فشار اشباع را در چگالنده (نفوذ گازهای غیر قابل چگالش) دارد. مناسب ترین سیالات برای این سیستم با توجه به تمام جنبهها به ترتیب عبارتند از: R113 ،R123و ایزوپنتان. در مقایسه سه سیال، R113 بالاترین بازده و بیشترین اثرات مخرب را بر محیط زیست دارد، ولی سیال مناسبی از نظر ایمنی میباشد. ایزوپنتان کمترین بازده را دارد و بالاترین حجم مخصوص بخار، اما سیالی با فشار اشباع بالاتر از فشار جَو و اشتعال پذیری بالا میباشد. R123 سیالی با بازده گرمایی بالا و اثرات مخرب زیست محیطی پایین میباشد.
Bahrami M, Hamidi A A, Atai A, Ghodsi R, Nejati T. Energetic Investigation of Organic Rankine Cycle for Low Temperature Waste Heat Recovery Power Generation by Parabolic Trough Collector with Environmental Consideration. IJE 2013; 16 (1) URL: http://necjournals.ir/article-1-466-fa.html
بهرامی محمد، حمیدی علی اصغر، عطایی آبتین، قدسی رضا، نجاتی تندیس. بررسی انرژتیک چرخه رانکین آلی برای تولید توان از حرارتهای بازیافتی دما پایین کلکتور سهموی خطی خورشیدی با در نظر گرفتن ملاحظات زیست محیطی. نشریه انرژی ایران. 1392; 16 (1)