Het DESOLINATION-project, een baken van innovatie in hernieuwbare energie, heeft een belangrijke stap voorwaarts gezet met de voorlopige prestatieanalyse van zijn demonstratie-installatie.
Onlangs onthuld op de ASME Turbo Expo 2024, Dit werk brengt de expertise samen van TEMISth, UNIBS (Universiteit van Brescia), and Politecnico di Milano (POLIMI) om het potentieel te onderzoeken van een nieuwe energiecyclus die gebouwd is met het oog op duurzaamheid en efficiëntie.
Wat maakt deze Demo Plant uniek?
Deze demofabriek werkt met een eenvoudige recuperatieve transkritische energiecyclus, een systeem dat nieuwe standaarden zet in energieomzetting. Dit is wat het zo bijzonder maakt:
- Innovatieve werkvloeistof: In plaats van conventionele vloeistoffen gebruikt de fabriek een mengsel van CO₂ en SO₂, geselecteerd voor zijn unieke thermodynamische eigenschappen.
- Aangepast aan zware omstandigheden: Ontworpen om te gedijen in omgevingen met hoge zonnestraling and verhoogde omgevingstemperaturen, Dit luchtgekoelde systeem weerspiegelt de echte uitdagingen van Geconcentreerde zonne-energie (CSP) planten.
Belangrijkste kenmerken van de cyclus
- Krachtig en toch compact: Het hart van het systeem is een axiale turbine die een debiet van 0,2 m³/s verwerkt, waardoor een vermogen van 1,8 MWel.
- Warmtewisselaars van de volgende generatie: Uitgerust met recuperatoren en warmtewisselaars met gyroïdestructuur, Deze componenten maximaliseren de thermische overdracht en minimaliseren het materiaalgebruik.
- Precisie modelleren: Geavanceerde simulaties in MATLAB, aangevuld met CFD-resultaten (Computational Fluid Dynamics), zorgen ervoor dat het systeem geoptimaliseerd is voor zowel ontwerp- als afwijkende omstandigheden.
Hoe efficiënt is het?
Efficiëntie is essentieel voor hernieuwbare energiesystemen en de DESOLINATION-demofabriek stelt niet teleur. Door te werken in een schuifdrukmodus, bereikt de cyclus indrukwekkende rendementen van meer dan 30%, zelfs bij gedeeltelijke belasting.
Zich aanpassen aan veranderende temperaturen
Een van de opvallendste kenmerken van dit systeem is dat het om kan gaan met wisselende omgevingsomstandigheden:
- Op hoge omgevingstemperaturen (boven 30°C) werkt de cyclus naadloos dankzij condensorventilatoren met vaste snelheid.
- Op lagere temperaturen (ongeveer 10°C) kan de luchtsnelheid worden aangepast voor een optimale werking.
De systeeminventaris beheren
Het onderzoek gaat ook in op het leidingsysteem van de fabriek, waaruit blijkt dat de totale vloeistofvoorraad sterk wordt beïnvloed door de werking van de condensor. Aanpassingen in de vloeistofopslag tot 300 kg zijn nodig om stabiliteit te behouden bij het schakelen tussen verschillende temperatuursomstandigheden.
