Калина цикл
| Термодинамика |
|---|
 |
 | Редактор выразил обеспокоенность тем, что эта статья может содержать ряд неуместных и сомнительных цитат . ( Март 2018 г. ) |
| Эта статья может чрезмерно полагаться на источники, слишком тесно связанные с предметом , что потенциально препятствует тому, чтобы статья была проверяемой и нейтральной . ( Март 2018 г. ) |
Цикл Калины , разработанный Александром Калиной, представляет собой термодинамический процесс преобразования тепловой энергии в полезную механическую энергию.
В качестве рабочей жидкости используется раствор двух жидкостей с разными температурами кипения. Поскольку раствор кипит в диапазоне температур, как при дистилляции , из источника можно извлечь больше тепла, чем при использовании чистой рабочей жидкости. То же самое относится и к выпускной (конденсационной) стороне. Это обеспечивает эффективность, сравнимую с комбинированным циклом , при меньшей сложности. [1]
Путем соответствующего выбора соотношения компонентов раствора можно регулировать температуру кипения рабочего раствора в соответствии с температурой подвода тепла. Вода и аммиак являются наиболее широко используемой комбинацией, но возможны и другие комбинации.
Благодаря этой способности в полной мере использовать разницу температур между конкретным доступным источником тепла и поглотителем, он находит применение в повторном использовании тепла промышленных процессов, геотермальной энергии, солнечной энергии и использовании отработанного тепла электростанций ( цикл дна ). Даже при более низком давлении цикл Калины может иметь более высокую эффективность, чем сопоставимый цикл Ренкина. [2]
Калина цикловые электростанции
[ редактировать ]Возобновляемое тепло промышленных процессов.
Цикл Калины был продуман [ кем? ] для увеличения эффективности тепловой мощности до 50% в соответствующих установках и идеально подходит для таких применений, как сталелитейные, угольные, нефтеперерабатывающие заводы и заводы по производству цемента.
- Сталелитейный завод Касима, которым управляет Sumitomo Metal Industries, был введен в эксплуатацию в 1999 году. Он производит 3,6 МВт электроэнергии и является самым продолжительным коммерческим применением цикла Калина. [ нужна ссылка ]
- Нефтеперерабатывающий завод в Токийском заливе, которым управляет Fuji Oil, был введен в эксплуатацию в 2005 году и производит 4 МВт электроэнергии.
Геотермальный
- Объект в Хусавике , Исландия, имеет номинальную выходную электрическую мощность 2 МВт и тепловую мощность 20 МВт.
- Установка в Унтерхахинге , Германия, была введена в эксплуатацию в апреле 2009 года и стала первой в своем роде (с низкой энтальпией ) на юге Германии. Эта станция производит 3,4 МВт электроэнергии и 38 МВт тепловой энергии для местного поселка Унтерхахинг . Завод закрылся в 2017 году.
- Объект в Брухзале, Германия, был введен в эксплуатацию в декабре 2009 года и производит 580 кВт электроэнергии.
- EcoGen Unit, первый в мире блок EcoGen мощностью 50 кВт, был установлен на горячем источнике Мацунояма- Онсэн в Токамати, Ниигата , Япония, в 2011 году. Установки EcoGen основаны на миниатюризации цикла Калина и предназначены для японского рынка горячих источников и других низкоэнтальпийных источников. геотермальные рынки.
Второе поколение
[ редактировать ]Второе поколение велосистем «Калина» разработано компаниями «Калина» и ООО «Калекс». Эти системы технически представляют собой циклы Калины (поскольку в них используется многокомпонентная рабочая жидкость переменного состава), но они не используют торговую марку «цикл Калины». [3]
В отличие от циклических систем Калина первого поколения, которые применимы только для относительно низкотемпературных источников тепла, циклические системы Калина второго поколения применимы как к низкотемпературным, так и к относительно высокотемпературным источникам тепла. [4]
Предполагается, что для низкотемпературных источников тепла циклы Kalina второго поколения обеспечат более высокий тепловой КПД, чем тот, который возможен в циклах первого поколения. [5]
Лицензирование
[ редактировать ]Торговая марка Kalina Cycle и все действующие глобальные патенты первого поколения принадлежат компании Wasabi Energy plc. владелец Global Geothermal Ltd., материнской компании Recurrent Engineering Inc. [6]
Срок действия некоторых оригинальных патентов на цикл Kalina истек, и теперь они стали достоянием общественности. [7] Global Geothermal Ltd. (материнская компания: Wasabi Energy Ltd. ) владеет всеми компаниями по всему миру, имеющими лицензию на внедрение процесса Kalina Cycle первого поколения. [ нужна ссылка ] В результате GGL контролирует права на цикл Kalina и более 200 международных патентов, связанных с этой технологией. В настоящее время этот процесс используется в рамках лицензионных соглашений с Siemens и Shanghai Shenge New Energy для всех их китайских приложений. [8] FLSmidth имеет эксклюзивное право в большинстве стран предлагать циклическую технологию Kalina первого поколения для цементной и известковой промышленности. [9]
Все патенты на цикл Kalina второго поколения в настоящее время принадлежат ООО «Калекс», компании, основанной Калиной.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Обзор цикла Калины
- ^ «Энергетический анализ сверхкритического энергетического цикла воды и аммиака (Калина)» (PDF) . Всемирный форум устойчивого развития. 2014.
- ^ Калина, Александр Иванович (2003). Новая бинарная геотермальная энергетическая система (PDF) . Международный геотермальный семинар. Сочи, Россия: Общество геотермальной энергетики.
- ^ «Калина, Александр И., заявка на патент США 20100101227, 29 апреля 2010 г.» .
- ^ Калина, Александр Иванович (2006). «Новые термодинамические циклы и энергетические системы для геотермальных применений» (PDF) . GRC-транзакции . 30 : 747–750.
- ^ «Веб-страница в разработке» .
- ^ «Калина, Александр И., Патент США: 4 548 043 «Способ получения энергии», 22 октября 1985 г.» .
- ^ «Обновления Wasabi Energy/Global Geothermal о лицензиях Kalina в годовом отчете | ThinkGeoEnergy — Новости геотермальной энергетики» . 31 августа 2009 г.
- ^ FLSmidth получает эксклюзивные права на технологию рекуперации отработанного тепла Kalina Cycle® FLSmidth, 20 июня 2011 г. Проверено 7 декабря 2022 г.