Thermodynamic analysis of R134a in an Organic Rankine Cycle for power generation from low temperature sources

Abstract

Este trabajo presenta los principales resultados del estudio termodinámico realizado sobre el uso de una fuente de calor de baja temperatura (150oC como máximo) para la generación de energía a través de un ciclo Rankine subcrítico con R134a como fluido de trabajo. El procedimiento para analizar el comportamiento del ciclo propuesto consistió en modificar la presión y temperatura de entrada y/o descarga de la turbina, con el fluido de trabajo en condiciones tanto de saturación, como sobrecalentamiento. Como resultado, se puede indicar que la eficiencia del ciclo con este fluido es una débil función de la temperatura, es decir, sobrecalentar el fluido a la entrada de la turbina no causa un cambio significativo en la eficiencia. Sin embargo, cuando la relación de presión en la turbina aumenta, la eficiencia incrementa, y también, conforme la temperatura de entrada a la turbina aumenta, la eficiencia aumenta pronunciadamente. Además, se analizó el efecto de adicionar un intercambiador interno de calor que aumentó los valores de eficiencia obtenidos, dando como resultado, una eficiencia máxima del 11% y 14% para el ciclo básico y con el intercambiador interno de calor, respectivamente.