The tendency towards the use of distributed energy resource systems (DER systems), along with the increasing development of technologies, encourages the use of technologies in order of effectively recovering energy by low or moderate temperature heat sources, that represent an essential option to address the energy and environmental problems. In this context, the Organic Rankine Cycle (ORC) system is stating itself like a very interesting one among the energy conversion technologies, particularly when low temperatures are in context. The ORC working principles are essentially the same as that of the Rankine Cycle, where the working fluid is water. In ORC systems water is replaced with a fluid characterized by a lower degree of boiling temperature in comparison with water, which makes ORC systems suitable for applications for low temperature heat recovery (less than 400°C).In this work, we used the solar-driven regenerative ORC system and related mathematical model developed by Wang et al. (2013), but utilizing different organic working fluids. The choice of this type of system is suggested by its simplicity and by the use of solar energy as power supply. The simulations aimed at investigating the effectiveness of the system have been performed for the city of Palermo (Italy).

L'attuale tendenza dell’utilizzo di sistemi di risorse energetiche distribuite (sistemi DER), insieme con il crescente sviluppo tecnologico, incoraggia l'uso di tecnologie capaci di recuperare efficacemente energia da fonti di calore a temperatura bassa o moderata, che rappresentano un'opzione essenziale per affrontare le problematiche energetiche ed ambientali. In questo contesto, i cicli Rankine a fluido organico (ORC) si stanno affermando come una tecnologia molto promettente tra quelle attualmente disponibili, in particolare per bassi valori di temperatura. I principi di funzionamento dei sistemi ORC sono essenzialmente gli stessi di quelli del ciclo Rankine. Nei sistemi ORC, l’acqua è sostituita da un fluido caratterizzato da un basso valore della temperatura di ebollizione rispetto a quello dell'acqua; questo rende adatti i sistemi ORC ad applicazioni per il recupero di calore a bassa temperatura (inferiore a 400 ° C). In questo lavoro, abbiamo utilizzato un sistema ORC accoppiato con un impianto solare termico e relativo modello matematico sviluppato da Wang et al. (2013). La scelta di questo tipo di sistema è dovuta alla sua semplicità e all'utilizzo dell’energia solare come fonte energetica. Le simulazioni, utilizzate per valutare l'efficacia del sistema, sono stati eseguite con i dati relativi alla città di Palermo (Italia).

La Gennusa, M., Morale, M., Peri, G., Rizzo, G., Scaccianoce G (2015). Organic Rankine Cycle fed by flat-plate solar collectors: a case study. In Atti del IX Congresso Nazionale AIGE (pp. 1-6). AIGE.

Organic Rankine Cycle fed by flat-plate solar collectors: a case study

LA GENNUSA, Maria;MORALE, Massimo;PERI, Giorgia;RIZZO, Gianfranco;SCACCIANOCE, Gianluca
2015-01-01

Abstract

The tendency towards the use of distributed energy resource systems (DER systems), along with the increasing development of technologies, encourages the use of technologies in order of effectively recovering energy by low or moderate temperature heat sources, that represent an essential option to address the energy and environmental problems. In this context, the Organic Rankine Cycle (ORC) system is stating itself like a very interesting one among the energy conversion technologies, particularly when low temperatures are in context. The ORC working principles are essentially the same as that of the Rankine Cycle, where the working fluid is water. In ORC systems water is replaced with a fluid characterized by a lower degree of boiling temperature in comparison with water, which makes ORC systems suitable for applications for low temperature heat recovery (less than 400°C).In this work, we used the solar-driven regenerative ORC system and related mathematical model developed by Wang et al. (2013), but utilizing different organic working fluids. The choice of this type of system is suggested by its simplicity and by the use of solar energy as power supply. The simulations aimed at investigating the effectiveness of the system have been performed for the city of Palermo (Italy).
2015
Settore ING-IND/11 - Fisica Tecnica Ambientale
Settore ING-IND/10 - Fisica Tecnica Industriale
978-88-940975-0-4
La Gennusa, M., Morale, M., Peri, G., Rizzo, G., Scaccianoce G (2015). Organic Rankine Cycle fed by flat-plate solar collectors: a case study. In Atti del IX Congresso Nazionale AIGE (pp. 1-6). AIGE.
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