การทดสอบสมรรถนะของเครื่องขยายไอแบบสโครลสำหรับโรงไฟฟ้า โออาร์ซีขนาด 1 กิโลวัตต์
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
โรงไฟฟ้าโออาร์ซีเป็นเทคโนโลยีที่ใช้ผลิตไฟฟ้าจากแหล่งความร้อนอุณหภูมิต่ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม หากโรงไฟฟ้าประเภทนี้มีขนาดเล็กจะมีราคาลงทุนสูงจนไม่คุ้มค่าในการลงทุนเชิงพาณิชย์ คอมเพรสเซอร์ประเภทสโครลเป็นอุปกรณ์ที่ถูกผลิตและนำไปใช้งานเป็นจำนวนมากในงานประเภททำความเย็นและปรับอากาศและมีความน่าเชื่อถือ ดังนั้น การนำคอมเพรสเซอร์ประเภทสโครลมาใช้งานในลักษณะตรงกันข้ามเป็นเครื่องขยายไอจะช่วยลดราคาลงทุนของโรงไฟฟ้าโออาร์ซีขนาดเล็กให้ต่ำลงได้ ในงานวิจัยนี้จึงเลือกคอมเพรสเซอร์ประเภทสโครลที่ใช้ในระบบปรับอากาศรถยนต์ที่ถูกผลิตขึ้นในไทย 2 ตัว มาดัดแปลงเป็นเครื่องขยายไอสำหรับโรงไฟฟ้าโออาร์ซีขนาด 1 กิโลวัตต์ โดยได้ทำการศึกษาเปรียบเทียบสมรรถนะของคอมเพรสเซอร์ทั้ง 2 ตัวโดยใช้อุณหภูมิแหล่งความร้อน 100-150 องศาเซลเซียส โดยพบว่า กำลังงานกลรวมที่เครื่องขยายไอตัวใหญ่ (110 ลูกบาศก์เซนติเมตรต่อรอบ) สร้างได้มากกว่าตัวเล็ก (85.7 ลูกบาศก์เซนติเมตรต่อรอบ) ร้อยละ 18-35 และให้ประสิทธิภาพไอเซ็นทรอปิค และกำลังงานกลที่ร้อยละ 37-76 และ 806-1,926 วัตต์ ตามลำดับ นอกจากนี้ยังศึกษาอิทธิพลของการติดวาล์วกันกลับ และเปรียบสมรรถนะของกรณีที่ไม่ติดวาล์ว พบว่าหลังจากติดวาล์วกันกลับ ประสิทธิภาพไอเซ็นทรอปิคของเครื่องขยายไอเพิ่มขึ้นเฉลี่ยร้อยละ 18 ในขณะที่กำลังงานกลรวมลดลงร้อยละ 4-22
Article Details
เอกสารอ้างอิง
Department of Alternative Energy Development and Efficiency. (2017, September 26). Annual Report 2016 (ISSN: 1686-5170). [Online]. Available: http://webkc.dede.go.th/testmax/node/3420
V. Songngaam. (2019, June 13). Organic Rankine Cycle–ORC (KMT ed.). [Online]. Available: http://www.ecct-th.org/acf/virat
_s_Organic%20Rankine%20Cycle%20edit%20KMT.pdf
P. Garg, M. S. Orosz and P. Kumar, “Thermo-economic evaluation of ORCs for various working fluids,” Applied Thermal Engineering, vol. 109, pp. 841–853, 2016.
T. Saitoh, N. Yamada and S.-I. Wakashima, “Solar Rankine Cycle System Using Scroll Expander,” Journal of Environment and Engineering, vol. 2, no. 4, pp. 708–719, 2007.
D. Manolakos, G. Kosmadakis, S. Kyritsis and G. Papadakis, “Identification of behaviour and evaluation of performance of small scale, low-temperature Organic Rankine Cycle system coupled with a RO desalination unit,” Energy, vol. 34, no. 6, pp. 767–774, Jun. 2009.
B. Twomey, “Analysis of Low Temperature Organic Rankine Cycles for Solar Applications,” Ph.D. dissertation, Dept. Mechanical Eng., Univ. of Queensland, Brisbane, Australia, 2015.
C. Liu, S. Wang, C. Zhang, Q. Li, X. Xu and E. Huo, “Experimental study of micro-scale organic Rankine cycle system based on scroll expander,” Energy, vol. 188, p. 115930, Dec. 2019.
Air square. (2016, May 16). E15H022A-SH datasheet (R7 10.05.18). [Online]. Available: https://airsquared.com/wp-content/uploads/2015/05/e15h022a-sh.pdf
G. B. Abadi, E. Yun and K. C. Kim, “Experimental study of a 1 kW organic Rankine cycle with a zeotropic mixture of R245fa/R134a,” Energy, vol. 93, pp. 2363–2373, Dec. 2015.
P. Ginies, C. Ancel and D. Gross, “Scroll compressors and intermediate valve ports,” in Proceedings of Seventh International Conference on Compressors and their Systems 2011, City University London, England, 2011, pp. 477–488.
H. Xi, M.-J. Li, H.-H. Zhang and Y.-L. He, “Experimental studies of organic Rankine cycle systems using scroll expanders with different suction volumes,” Journal of Cleaner Production, vol. 218, pp. 241–249, 2019.
C. He, C. Liu, H. Gao, H. Xie, Y. Li, S. Wu and J. Xu, “The optimal evaporation temperature and working fluids for subcritical organic Rankine cycle,” Energy, vol. 38, no. 1, pp. 136–143, 2012.
J. Li, Q. Liu, Z. Ge, Y. Duan and Z. Yang, “Thermodynamic performance analyses and optimization of subcritical and transcritical organic Rankine cycles using R1234ze(E) for 100–200 °C heat sources,” Energy Conversion and Management, vol. 149, pp. 140–154, 2017.
