Аналіз ефективності електрогенеруючої установки, що працює на основі термодинамічного циклу Брайтона та рекуперації енергії

Анотація

Розглянуто теплову схему електрогенеруючої установки з виносним теплообмінником, що працює за циклом Брайтона з рекуперацією енергії. Передбачається, що установка працюватиме на несертифікованому (дешевому) біопаливі. Показано, що на відміну від звичайного циклу Брайтона у циклі з рекуперацією енергії найбільший вплив на термічний ККД має температура нагріву робочого тіла і внутрішній ККД основних складових установки, таких, як компресор і турбіна. Також на відміну від звичайного циклу Брайтона більш висока ефективність установки досягається при менших ступенях зниження (підвищення) тиску в турбіні (компресорі). Встановлено, що навіть при відносно низькій температурі нагріву робочого тіла (500 ºС), за умови високої ефективності компресора і турбіни, можна досягти гарних характеристик енергетичної установки в цілому. При температурі до 850 º С досягається термічний ККД на рівні 40%, але у цьому випадку збільшується вартість матеріалів і виробництва. Для остаточного висновку про можливість застосування запропонованої установки й її ефективність необхідно провести додаткові дослідження, зокрема, таких її основних елементів, як компресор, турбіна, теплообмінник та інші.