Кузьменков Е.В.
ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО РАБОЧЕГО АГЕНТА ДЛЯ БИНАРНОЙ ГЕОТЕРМАЛЬНОЙ СТАНЦИИ *
Аннотация:
в данной статье проведено сравнение рабочих агентов для бинарной геотермальной станции был определен лучший из них.
Ключевые слова:
геотермальная энергетика, ГеоЭС, рабочий агент, геотермальная энергия, удельная мощность
Для сравнения возьмем известные рабочие агенты, которые хорошо показали себя в работе как на геотермальных станциях в России, так и заграницей, а именно: аммиак, изобутан R142в и двухкомпонентную смесь из 10% изопентана и 90% изобутана. Значения оптимальных параметров рабочих агентов были взяты для исследований из открытых литературных источников и справочных данных [1], они приведены в Таблице 1. На ней можно увидеть оптимальные значения удельной мощности Nэ, кВт энергоустановки, массового расхода m, кг/с и давления испарения Pи, Мпа выбранных низкокипящих агентов в расчете га 1 кг/с расхода в зависимости от температуры термальной воды TT, ?C.Из Таблицы 1 следует, что использование аммиака в качестве рабочего агента приведет к увеличению массогабаритных размеров энергоустановки, так как он имеет наименьшие значения удельной мощности, а также его значения давления испарения и массового расхода, в зависимости от температуры термальной воды, в 1,5-2,5 раза больше, чем у других агентов.Таблица 1. Оптимальные параметры низкокипящих рабочих агентов в расчете на 1 кг/с расхода в зависимости от температуры термальной воды.Смесь изобутана и изопентана уступает бутану и R142в в удельной выработке электроэнергии, но при этом сопоставима с ними по давлению испарения и имеет меньший массовый расход. Сравнение изобутана с R142в показывает, что изобутан по всем значениям лучше, что наглядно продемонстрировано на Рисунках 1-3.Рис.1. Зависимость удельной мощности энергоустановки от температуры термальной воды.Рис. 2. Зависимость массового расхода агентов от температуры термальной воды.Рис. 3. Зависимость давления испарения агентов от температуры термальной воды.Кроме того, теплофизические свойства изобутана лучше, чем у R142в (вязкость изобутана в 1,5 раза ниже, а теплопроводность в 1,2 раза выше) [2]. Необходимо отметить, что изобутан совместим с маслами и не вызывает коррозии оборудования энергоустановки. Выбор изобутана, кроме перечисленных выше преимуществ, также может быть обусловлен его относительно невысокой стоимостью и экологической безвредностью.
Номер журнала Вестник науки №6 (75) том 3
Ссылка для цитирования:
Кузьменков Е.В. ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО РАБОЧЕГО АГЕНТА ДЛЯ БИНАРНОЙ ГЕОТЕРМАЛЬНОЙ СТАНЦИИ // Вестник науки №6 (75) том 3. С. 2152 - 2156. 2024 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/16193 (дата обращения: 15.12.2025 г.)
Вестник науки © 2024. 16+