V okviru projekta DESOLINATION programa Obzorje 2020 je bila izvedena nova študija z naslovom “Eksperimentalna in numerična študija superkritičnega hladilnika CO₂” je bila predstavljena na 6. evropski konferenci o superkritičnem CO₂ (sCO₂) za energetske sisteme, ki je potekala od 9. do 11. aprila 2025 v Delftu na Nizozemskem.
Raziskava, ki jo je vodil Univerza LUT v sodelovanju z TEMISTH, je prejel Nagrada za najboljši članek na konferenci kot priznanje za njeno znanstveno kakovost in pomembnost.
Preučevanje učinkovitosti PCHE v ciklih superkritičnega CO₂
Študija se osredotoča na termohidravlična zmogljivost o izmenjevalnik toplote s tiskanim vezjem (PCHE) delovanje z superkritični ogljikov dioksid (sCO₂) - delovna tekočina, ki je jedro inovativnega energetskega bloka DESOLINATION. PCHE so kompaktna in visoko učinkovita rešitev, primerna za ekstremne pogoje energetskih sistemov na osnovi sCO₂, kot so tisti, ki so vključeni v tehnologije koncentrirane sončne energije (CSP) in razsoljevanja.
Uporaba kombinacije eksperimentalno testiranje and računalniška dinamika tekočin (CFD), ekipa je ocenila značilnosti prenosa toplote in padca tlaka sCO₂, ki teče skozi mikrokanale PCHE. Študija je bila usmerjena na psevdokritično območje, pri čemer se CO₂ hitro spreminja, kar povečuje prenos toplote, vendar otežuje napovedno modeliranje.
Podpiranje ciljev DESOLINATION
To delo neposredno prispeva k cilju družbe DESOLINATION, da razvije učinkovit sistem za razsoljevanje na sončno energijo. z izboljšanjem napovedovanja zmogljivosti in načrtovanja ključnih komponent v energetskem ciklu sCO₂. Zlasti zagotavlja potrjena orodja in spoznanja, ki so bistvena za vključevanje izmenjevalniki toplote z visokim izkoristkom v prihodnji demonstracijski obrat projekta.
Authors: Giuseppe Petruccelli, Teemu Turunen-Saaresti, Damien Serret, Aki Grönman, Aurélien Conrozier in Amir Momeni Dolatabadi.
Ključni rezultati
- Eksperimentalni podatki so bili zbrani v širokem razponu delovnih pogojev v transkritičnem testnem centru za CO₂ na Univerzi LUT, kar zagotavlja dragoceno referenčno vrednost za preverjanje numeričnih modelov.
- The Simulacije CFD, ki vključuje obnašanje realnega plina in model turbulence SST k-ω, je pokazal dobro ujemanje z izmerjenimi padci tlaka in izhodnimi temperaturami.
- A nova korelacija faktorja trenja je bil izpeljan iz rezultatov poskusov. Upošteva hrapavost površine in dosega natančnost napovedi v okviru ±10% izmerjenih vrednosti, kar je pomemben napredek v primerjavi z obstoječimi korelacijami.
- Študija je pokazala tudi, da pogosto uporabljene korelacije prenosa toplote se nagibajo k podcenjevanje učinkovitosti. v mikrokanalnih tokovih z visokim Reynoldsovim številom in sCO₂, kar poudarja potrebo po bolj prilagojenih napovednih modelih.
Priznanje na konferenci
Na 6. evropski konferenci o sCO₂ se je zbralo več kot 100 strokovnjakov iz akademskih krogov in industrije, ki so razpravljali o najnovejših inovacijah na področju tehnologije sCO₂. Poleg tehničnih sej je bila DESOLINACIJA izpostavljena tudi na Osrednja predstavitev v petek zjutraj Gioele Di Marcoberardino (UNIBS), ki je predstavil splošne cilje projekta in dosedanji napredek.
🏆 Časopis je prejel Nagrada za najboljši članek na konferenci, kar je priznanje za kakovost in pomen raziskav za mednarodno raziskovalno in inženirsko skupnost sCO₂. To priznanje poudarja prispevek projekta DESOLINATION k napredku razumevanja na ravni komponent, ki je ključnega pomena za razvoj integriranih sistemov za razsoljevanje na sončno energijo.
🔬 Konzorcij DESOLINATION čestita avtorjem - Giuseppe Petruccelli, Teemu Turunen-Saaresti, Damien Serret, Aki Grönman, Aurélien Conrozier in Amir Momeni Dolatabadi - za to zasluženo priznanje in za njihov dragoceni prispevek k prihodnosti trajnostnih energetskih in vodnih sistemov.
