Органический цикл Рeнкина – (ORC)

Принцип этой системы заключается в закрытом конденсационном цикле Рeнкина, который вместо водяного пара использует в качестве теплоносителя органическое вещество, выпаряющееся при относительно низкой температуре и давлении. К таким теплоносителям относятся углеводороды, как например, изопентан, изооктан, толуол или силиконовое масло с температурой кипения ужe около 40°C. Преимуществом цикла является более высокая эффективность и надежность эксплуатации по сравнению с классическим конденсационным циклом Рeнкина.

Система «ORC» поставляется в форме стандартных модулей, которые подключаются к источникам тепла. Таким источником является, например, котел, оснащенный термомасляным обменником. Термомасло, нагретое в данном котле, передает в испарителе аккумулированное тепло органическому рабочему веществу с низкой температурой кипения (например, силиконовое масло). Рабочее органическое вещество выпаряется, образованный насыщенный пар поступает через секундарный цикл в турбину, где экспандируется и ведется в генератор, который производит электрическую энергию. Затем пар проходит через регенератор для повторного использования тепла, конденсируется, через  насос  приводится  обратно в испаритель, и тем самым цикл завершен. Тепло из конденсатора поставляется для дальнейшего использования в систему отопления.

Значительным преимуществом цикла «ORC» является возможность  использования для комбинированного производства электроэнергии и тепла в качестве топлива биомассы. Следовательно, источником тепла могут быть котлы для сжигания биомассы.

• Параметры установки, использующей биомассу

Начальная температура термо-масла 230 – 300 °С

Рабочее избыточное давление термо-масла, макс. 3 бар

Электрическая мощность 50 – 1500 КВт

Также можно использовать низкопотенциальное тепло, полученное из геотермальных буровых скважин

• Параметры установки, использующей биомассу

Начальная температура геотермального источника 50 – 150°С

Электрическая мощность, макс. 200 КВт

Преимущества «ORC» по сравнению с паровой турбиной

Система способна испольовать энергию с относительно низкой температурой.

Высокая эффективность турбины, даже при частичной нагрузке

Низкая частота вращения турбины, позволяющая подключать генератор прямым приводом

Незначительная эрозия лопастей турбины (благодаря отсутствию влаги рабочего вещества)

Низкое механическое напряжение частей турбины из-за низкой скорости периферии

Возможность регулирования мощности установки даже на полном ходу турбины

Весь цикл работает при температуре макс. до 300 °С и давлении до 10 баров — долгий срок службы установки

Котлы имеют двукратный срок службы компонентов, работающих под давлением — низкое давление,температура и химические свойства масла

Простое управление – автоматическая эксплуатация

Минимальные эксплуатационные расходы на сооружение и строительную площадь

Отпадает любая химическая переработка отдельных веществ

Высокая рабочая надежность при низких эксплуатационных расходах.