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工质对相变材料储存直接蒸汽产生太阳能有机朗肯循环系统性能的影响( Effect of working fluids on the performance of phase change material storage based direct vapor generation solar organic Rankine cycle system )
JZ Alvi Y Feng Q Wang M Imran G Pei
工质在有机朗肯循环系统的工作中起着至关重要的作用。本研究分析了一种嵌入相变材料储存的直接蒸汽发生太阳能有机朗肯循环。该系统由真空平板集热器、相变材料蓄热器、膨胀器、冷凝器和有机工质泵组成。在MATLAB编程环境下采用有限差分法对储罐模型进行建模，并利用ORC系统的一维模型对系统性能进行评估。经过仔细筛选，选择了12种干等熵工质，并评价了它们对蓄热槽及整个系统性能的影响。结果表明，系统效率随工质临界温度的增加和降低而增加和降低。而且，工质温度、相变材料温度的上升和下降，以及储能和释能量一般都随着工质临界温度的升高而增加。在蒸发温度高于相变材料熔点温度和低于相变材料熔点温度10 C时，苯在充放电模式下分别获得了10.7%和10.4%的最高系统效率。在充放电过程中,工质温度、相变材料温度和储能释放量的上升和下降均以庚烷最大,分别为5.35C和7.34C,0.48C和0.44C,13.81MJ和23.04MJ。在所选择的工质中，庚烷表现出了总体上最好的性能，并且被发现是基于相变材料存储的直接蒸汽发生太阳能ORC系统的可行的。
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