基于PLC的低温太阳能有机朗肯循环系统设计与控制
浅谈太阳能低温有机朗肯循环
一
能源与 节能， １（ ： ２ ２ １ ）— ． ０ ５１
２ 有机 工质 的选择
［ ４］ 韩 中合 ， 叶依林． 基于太阳能的有机朗肯循环低温发 电工质
的选择 ［ ］ 东电力，０ １３ （ ）９ ２ ９ ６ Ｊ． 华 ２ １ ，９ ６ ：５ — ５ ．
Ｏ Ｃ系统既然是使用有机物作为工质 ，有机物的 ［ ］ 顾 伟 ， Ｒ ５ 翁一武 ， 王艳杰， 低 温热能有机物发 电系统 热力 等． 物理性质对系统 的运行就至关重要。选取哪种工质对 分析［ ］ Ｊ． 太阳能学报，０ ８ ９５： ８ ６ ２ ２０ ， （） ０ — １． ２ ６ 系统 的安全性 、 热效率 、 经济性能都有很大影响。 （ 责任 编辑 ： 张 楠） 在工质选择使用方面许多研究人员在各个角度从 各个方面做出了有益 的探索 ， 对于 Ｏ Ｃ系统较为常用 Ｒ 能 源 知 识 恭 恭 恭 芥 带 的工质有 Ｒ ４ｆ、 ６０ Ｒ １Ｒ ２ 等 。 ２５ Ｒ ０ 、 ２ 、 １３ ］这几种有机物 ａ 分子式较为简单 ， 标准沸点都在 ３ ℃以下 ， Ｏ 临界温度 油页岩的分布 低于 ２ ０ ｏ 。臭氧层衰减指数（ Ｄ ） ０ Ｃ Ｏ Ｐ 和温室效应指数 世 界上 已发 现 的非 常规 油气 资 源大 多位 于地缘 政 （ ＷＰ 都较低 （ Ｄ 要 求低 于 ０ ５ Ｇ Ｇ ） ＯＰ ． ，ＷＰ尽 可能小 ） ０ 。 治相对稳定的西半球 ， 即美 国、 加拿大和拉 丁美洲 ， 美 而且这几种气体都是无毒工质 ，不会 因有机工质泄漏 而造成人员中毒事故。而经过研究表 明以上几种工质 国是 全球 油 页岩 资源 最丰 富 的 国家 ，储量 约 占全球储 ０ Ｘ 的热力学特性 良好 ， 能够高效的利用太阳能。 近期有的 量的 ７％ｒ上 ；加拿大是全球沥青砂资源最丰富的 国 家 ， 量 约 占全球 储 量的 ９％￣ 。全 球 油 页岩 资 源十 储 ０ Ｘ上 学者提 出开发一种混合工质 ，利用工质混合后具有 的 分丰 富，据不完全统计其蕴藏资源量约有 １ ×１挖ｔ ０ ０ ， 新特性来解决制约 Ｏ Ｃ技术发展的瓶颈问题。 Ｒ ０ ２０ 世 在实际应用 中能否大规模推广应用 的关键在于工 比煤炭 资源 量 多 ４ ％。 ０ ０年 初统 计 ， 界 页岩 油储 量 超过 １ ０×１。ｔ 国 家有 美 国 、 罗斯 、 伊 尔、 ０ 的 俄 扎 巴西 、 质的经济性即工质的价格 ，如果工质难 以制备价格高 约旦 、 澳大利亚、 爱沙尼亚和 中国等 ， 页岩油总 昂那么在实际生产中发 电成本就会很高 ，太阳能有机 摩洛哥 、 ４ １ ｔ Ｘ ０ 预计全世界 页岩油资源总量约为 ４７０ ５ 朗肯循环技术就不具备市场竞争力 ，这种新型环保的 量 为 ３７ １ 。 ， ×１。ｔ比传 统石 油 资源量 （ １ ０ ， ２７０×１ ｔ多 ５％￣上 。 ０ ） ０ Ｘ 技术就不能造福人类 ， 保护环境 。因此 ， 能否作为合适 油 页岩不仅 资源丰 富 ，而且 分布 相对 集 中。在 美 的有机朗肯循环工质取决于工质的经济性能、 环保性 、 国， 大约 ７％ ５ 的油页岩集中在科 罗拉 多州、 犹他 州和怀 安全性 、 以及在朗肯循环中的物理性质的优 良。 俄 明 州。 探 明 资源量排 位 ， 国继美 国、 按 中 巴西、 苏联 前 ３ 结语 之后位居世界第四。 中国油页岩探明资源量 ３５ 。 ， １ １ ｔ ｘ０
低温地热有机朗肯循环的设计和非设计优化程序
低温地热有机朗肯循环的设计和非设计优化程序低温地热能源是指地热水温度低于150°C的地热资源。
这种地热资源虽然温度较低，但可以作为可持续能源来进行利用。
其中一种常见的利用方式是采用有机朗肯循环（ORC）来转化为电力。
有机朗肯循环利用有机工质作为介质，将低温热源中的热能转化为机械能，再经过发电机转化成电能。
这个过程与传统燃煤火电站类似，只不过将燃煤换成了地热能。
ORC技术的优点是工作介质不冻结，可以在低温环境下稳定运行。
同时，对环境污染更小。
设计一个低温地热有机朗肯循环系统需要考虑的因素很多。
比如，需要考虑地热水的温度、流量和化学成分等。
因为地热水中含有很多杂质，所以还需要考虑清洁度等因素。
设计出来的系统，还需要考虑经济性和可靠性。
如果成本太高，可能就无法形成可持续的商业模式。
如果可靠性太低，也不能实现长期稳定的发电。
为了进行系统设计和优化，需要开发专门的计算程序。
这些程序可以计算出最适合的工作流体、涡轮进口温度和转速、换热器的大小等参数。
此外，这些程序还可以通过模拟不同的操作条件，评估系统的性能。
通过计算机模拟，还可以确定有哪些设计更加经济。
这些计算程序一般采用计算机编程语言进行编写。
开发这种程序需要有熟练的计算机编程技能和对有机朗肯循环以及地热能源的基本原理有所了解。
此外，还需要经过大量的试验和数据积累，来验证程序的有效性和准确性。
这一过程需要耗费大量的时间和精力。
通过低温地热有机朗肯循环的设计和优化程序，可以实现对低温地热能源的高效利用，不仅减少了对传统化石能源的依赖，而且对环境规划和节能减排有积极的影响。
此外，该技术还可以为地热能源的开发提供了有力的技术支持和坚实的发展保障。
基于西门子PLC的太阳能热水器控制系统
２ Ｓ ｈ ｏ ｏ Ｅ ｅｔ ｎｃＩｆ ｍ ｔ ｎ ａ ｄｃ ｎ ｏ Ｅ ｇ ｅｒ ｇ Ｓ ａ ｄ ｎ ｏ ｔ ｈ ｉ Ｕ ｉ ｒｉ ，ｉ ｎ２ ０ ５ ， ｈｎ ） ． ｃ ｏ ｌ ｆ ｌ ｒ ｉ ｎ ｒ ａ ｏ ｎ ｏ ｔ ｌ ｎ ｉ ｅ ｎ ，ｈ ｎ ｏ ｇＰ ｌ ｅ ｎｃ ｎｖ ｓ ｙ Ｊ ａ ５ ３ ３ Ｃ ｉ ｃｏ ｏ ｉ ｒ ｎ ｉ ｙｃ ｅ ｔ ｎ ａ Ａ ｓ ａ ｔＡ ｎ ｗ ｓ ｌｒｈ ａｅ ａ ｅ ｎ ｄ ｓｇ ｅ ｏｖ ｅ ｄ ｆｃｓ ｏ ａ ｉ ｏ ａ ｏａ ｅ ｔｒ Ｔ ｅ ｄ ｆ ｃｓ ｂ ｔ ｃ ： ｅ ｏ ａ ｅ ｔｒｈ ｓｂ ｅ ｅ ｉｎ ｄ ｔ ｓ ｌ ｅｔ ｅ ｅ ｔ ｆｔ ｄ ｔ ｎ ｌ ｌｒｈ ａｅ ． ｈ ｅｅ ｔ ｒ ｏ ｈ ｒ ｉ ｓ ｃ ｎ ａ ｎ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｎ ｔｂ ｌ ｙ ｑ ａ ｔ ｙ ｌ ｔｄ ａ ｄ ｂ ｉｇ ｌ ｂ ｅ ｔ ｅ ａｆｃｅ ． ｈ ａ ｄ ａ ｅ ｏ ｈ ｏ ｔ ｉ ｅ ｅ ａｕ ｅ ｉ ｓａ ｉ ｔ ， ｕ ｎ ｉ ｉ ｅ ｎ ｅｎ ｉ ｌ ｏ ｂ ｆ ｔｄ Ｔ ｅ ｈ ｒ ｗ ｆ ｔ ｅ ｉ ｔ ｍｉ ａ ｅ ｒ
Ｓ ｍｅ ａ ｖｃ ｓｔ ｍｐ ｏ ｅ ｔｅ ｓ ｓｅ ， ｓｗｅｌａ ｔ ｄ ｈ ｒ ｓ ｅ ｔｏ ｏａ ｅ ｔｒｄ ｖ ｌｐｍｅ ｔｗｅ ｅ ｇｖ ｎ． ｏ ｄ ｉｅ ｏ ｉ ｒｖ ｈ ｙ ｔｍ ａ ｌ ｓ ｓｕ ｙ ｔｅ ｐ ｏ ｐ ｃ ｆｓ ｌ ｈ ａｅ ｅ ｅｏ ｒ ｎ ｒ ｉｅ Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ：ｏａ ｔ ｒｈ ａｅ ； ＬＣ ； ｏ ｔｏ ｙ ｔｍ ｓ ｌｒｗａｅ ｅ ｔｒ Ｐ ｃ ｎ ｒ ｌｓ ｓｅ
方 面 ， 统 的家用 太 阳能热水器存 在着一些缺点 ， 传 例 如受 天气因素影 响较大 ， 水温不稳 ， 管路易冻结等 。 本设 计采用集体 供水方式 ， 它采用集 中采热 ， 分 散供水 的方 式 ， 结合辅助 能源 ， 以全天 候的提供温 可
有机朗肯循环低温余热发电系统综述
有机朗肯循环低温余热发电系统综述
有机兰肯循环是一种利用低温热能发电的技术。
它的主要特点是在低温区域中利用液
态有机物的汽化热，产生高压蒸汽驱动涡轮机发电。
与传统的蒸汽兰肯循环相比，有机兰肯循环的优点在于能够利用温度更低的热源进行
发电，如工业余热、地热、太阳能热等，因此具有广泛的应用前景。
有机兰肯循环的基本工作原理是将液态有机物在低温区通过加热蒸发成气态有机物，
将其压缩成高压气体，然后通过涡轮机将其扩张，产生功率。
与传统的蒸汽兰肯循环不同，有机兰肯循环利用的是液态有机物的汽化热，因此其工作温度范围更低，可以利用低温热
源进行发电。
在有机兰肯循环系统中，液态有机物是循环流体，通过蒸发、压缩和冷凝等过程，完
成能量的转换。
有机兰肯循环系统主要包括蒸发器、压缩机、冷凝器和发电机等组件。
其中，蒸发器是将低温热源传递给液态有机物的关键部件，压缩机则将蒸发出来的气态有机
物压缩成高温高压气体，进而将它们输送至涡轮机中进行劳动。
有机兰肯循环的适用范围非常广泛，可以应用于各种低温热源的能量利用，如污水处
理厂、钢铁冶炼厂、医院、矿山、地热发电等。
其中，工业余热是最大的低温热源之一，
利用有机兰肯循环发电可以实现工业节能减排，促进经济可持续发展。
总之，有机兰肯循环是一种利用低温热能的高效、环保的发电技术。
随着科技的不断
发展和应用的不断拓展，有机兰肯循环将在能源领域发挥越来越重要的作用。
有机朗肯循环低温余热利用技术研究综述
有机朗肯循环低温余热利用技术研究综述有机朗肯循环是一种用于低温余热利用的技术，可以将废热转化为有用的能量。
本文将对有机朗肯循环低温余热利用技术进行综述，介绍其原理、应用领域和研究进展。
一、原理有机朗肯循环是一种基于有机工质的热力循环系统，通过将废热传递给有机工质，使其蒸发产生蒸汽，然后通过蒸汽推动涡轮机发电。
其循环过程包括蒸发、膨胀、冷凝和压缩四个阶段。
在蒸发阶段，废热使得有机工质蒸发产生高温高压蒸汽；在膨胀阶段，蒸汽推动涡轮机转动，从而将热能转化为机械能；在冷凝阶段，蒸汽被冷却并凝结成液体；在压缩阶段，液体工质被压缩并送回蒸发器，循环再次开始。
二、应用领域有机朗肯循环低温余热利用技术在许多领域都有广泛的应用。
首先是工业领域，工厂和生产设备产生的废热可以通过有机朗肯循环系统转化为电能，提高能源利用效率。
其次是能源领域，包括火电厂、钢铁厂、石化厂等能源设施的余热利用，可以减少二氧化碳等温室气体的排放，降低环境污染。
此外，有机朗肯循环技术还可以应用于冷链物流、船舶、地热能等领域，实现低温余热的高效利用。
三、研究进展近年来，有机朗肯循环低温余热利用技术得到了广泛的研究和应用。
研究人员通过改进有机工质的性能，提高循环系统的热效率。
例如，采用新型的有机工质，如R245fa、R123等，具有较低的沸点和蒸发热，能够更好地适应低温余热的利用。
此外，通过优化循环系统的结构和工艺参数，如增加蒸发器的换热面积、改进涡轮机的设计等，也能够提高系统的热效率和发电性能。
有机朗肯循环低温余热利用技术的研究还面临一些挑战。
首先是工质的选择和性能优化，不同的应用领域需要选择适合的有机工质，并对其进行性能改进。
其次是循环系统的热力学分析和优化设计，需要考虑循环过程中的传热、传质和流体动力学等多个方面的因素。
此外，还需要解决循环系统的稳定性和可靠性问题，确保系统长时间运行稳定且安全可靠。
有机朗肯循环低温余热利用技术在能源和环境保护方面具有重要的意义。
基于PLC的太阳能制冷系统设计
基于PLC的太阳能制冷系统设计作者：张琴龚成林来源：《电脑知识与技术》2018年第36期摘要：太阳能制冷系统是将太阳能收集装置与制冷机组相结合，利用太阳能集热器产生的热量驱动制冷系统。
该文设计了一个基于PLC的太阳能制冷系统，系统由集热和制冷两部分组成，控制采用西门子S7-300PLC作为主站，两个S7-200PLC作为从站，采用MCGS作为人机交互界面，利用以太网通信，通过控制伺服电机、步进电机、变频器来实现对太阳方位和仰角的跟踪以及各种泵的控制，达到太阳能制冷的目的。
关键词：太阳能;制冷;PLC;以太网通信;触摸屏;伺服电机;步进电机中图分类号：TP393; ; ; 文献标识码：A; ; ; 文章编号：1009-3044（2018）36-0224-03随着科学技术和生活水平的提高，人们开始越来越多的关注环保问题。
当前，我国空调主要以电力驱动空调为主，这类空调多以氟利昂为冷媒，而氟利昂等氟碳类物质被认为是破坏臭氧层和造成温室效应的重要原因;另一方面，当前电能主要是以火力发电为主，煤炭燃烧会排放二氧化硫等污染环境的气体。
所以利用太阳能驱动空调系统一方面可以大大减少煤炭等不可再生能源消耗，另一方面也大大减少了氟利昂、二氧化硫等对环境的破坏。
太阳能制冷空调，最大的优点还在于季节匹配性好，天气越热、越需要制冷的时候，系统吸收的太阳能越多，制冷量越大。
太阳能制冷空调技术方案很多，主要包括光-热和光-电两大技术路线。
在光-热技术路线方面，包括吸收式制冷、吸附式制冷、除湿空调、喷射制冷、朗肯循环制冷和化学反应方式制冷等技术方案。
以往在我国太阳能制冷空调工程中应用最广泛、技术最成熟的方案是真空管或平板集热器+溴化锂单效吸收式冷水机组方案[1]。
本文设计了一个自动化的太阳能空调，通过利用PLC技术控制电机自动跟踪太阳方位和仰角，收集太阳能来驱动制冷机组制冷，实现太阳能制冷。
1 系统分析太阳能制冷系统分为集热系统和制冷系统两部分。
有机朗肯循环低温余热发电系统综述
有机朗肯循环低温余热发电系统综述有机朗肯循环低温余热发电系统是一种利用废热能源进行发电的环保技术。
近年来，随着环保意识的增强和可再生能源的发展，有机朗肯循环低温余热发电系统受到了越来越多的关注。
本文将对该技术的原理、应用及发展进行综述，以期为读者提供一个全面的了解。
我们来了解一下有机朗肯循环低温余热发电系统的原理。
朗肯循环是一种热力循环系统，利用废热源（例如工业废气、废水等）进行发电。
其基本原理是利用工质的相变特性来实现热能到机械能的转换，从而产生电能。
有机朗肯循环系统是指采用有机工质作为工作流体的朗肯循环系统，通过蒸汽与液体相互转化来实现能量转换。
这种系统可以在低温条件下工作，通常在100摄氏度以下，适合于废热能源的利用，因此受到了广泛应用。
有机朗肯循环低温余热发电系统的应用领域非常广泛。
它被广泛应用于工业生产中的废热利用。
许多工业生产过程中产生大量的废热，而有机朗肯循环低温余热发电系统可以充分利用这些废热资源，实现能源的再生利用。
该技术也可以用于地热能利用。
地热能是一种清洁的可再生能源，利用有机朗肯循环低温余热发电系统可以更加高效地利用地热资源，为地热能发电提供了一种新的途径。
有机朗肯循环低温余热发电系统也可以应用于生活热水的供应、空调系统的能量回收等领域，为社会能源供应和环保做出重要贡献。
有机朗肯循环低温余热发电系统的发展也备受关注。
随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展，有机朗肯循环低温余热发电系统的性能和效率得到了大幅提升。
目前，研究人员致力于开发更加高效的有机工质，以提高系统的发电效率和稳定性。
也在改进系统的工艺流程和设备设计，以满足不同应用场景的需求。
有机朗肯循环低温余热发电系统在智能化和自动化方面也有了很大的进展，使其在实际应用中更加方便和可靠。
有机朗肯循环低温余热发电系统是一种环保、高效的能源利用技术，具有广阔的应用前景和发展空间。
随着对可再生能源的需求不断增加，相信这项技术将会在未来得到更加广泛的应用和推广。
太阳能有机朗肯循环中低温热发电系统的数值优化及实验研究共3篇
太阳能有机朗肯循环中低温热发电系统的数值优化及实验研究共3篇太阳能有机朗肯循环中低温热发电系统的数值优化及实验研究1太阳能有机朗肯循环中低温热发电系统的数值优化及实验研究随着能源需求的增加和环境污染的日益严重，清洁能源的应用成为全球能源领域的关注焦点。
太阳能作为一种可再生的清洁能源，具有广泛的应用前景。
然而，由于太阳能的出力不稳定，需要进行储存和转换，而传统的储能方式成本较高，使得太阳能的应用受到了很大的限制。
因此，太阳能热发电技术应运而生。
太阳能热发电技术利用太阳能收集器将太阳辐射能转换为热能，通过热力循环将热能转换为电能。
其中，有机朗肯循环是一种较为常见的太阳能热发电系统之一，可以利用中、低温太阳能资源高效转换成电能。
有机朗肯循环基于有机工质在闭合环路中的循环运动，通过冷凝和蒸发两个过程实现能量转换。
在有机朗肯循环中，太阳能收集器用来加热有机工质，使其处于汽化状态，然后有机工质进入膨胀机，从而驱动发电机产生电能。
之后，有机工质流回冷凝器，被冷却并变成液态，最后流回再生器，通过加热再次变成汽态。
然而，有机朗肯循环在实际应用中受到很多限制，例如工质选择、热收集器结构、发电效率等方面都需要优化。
因此，对于该系统进行数值优化和实验研究具有重要的实际意义。
首先，根据有机工质的性质和系统的工业需求进行有机工质的选择。
经过分析，得出了一个以R245fa为工质，以钛管为热收集器的太阳能有机朗肯循环系统。
之后，通过数值模拟，优化了系统的设计和工艺参数，得到了不同太阳辐射强度下的最佳性能和最大输出功率。
实验结果表明，在最佳工况下，系统的总效率、太阳能热转换效率和发电效率分别为9.31%、47.2%和2.16%。
相比之前的实验研究，本系统的性能有了较大提升。
最后，通过实验对系统的性能进行了验证。
实验采用了不同太阳辐射强度下的太阳能有机朗肯循环系统进行测试，所得到的输出功率与数值模拟结果的误差较小，验证了数值模拟的准确性，并表明该系统在实际应用中具有很好的可操作性和可靠性。
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汇报人：胡超群
指导老师：赵春华（教授）
时间：2016-12-29
目
录
01 02 03 04 朗肯循环原理简介 文献内容提炼 课题切入 结论与体会
一、朗肯循环原理简介
朗肯循环原理简介
朗肯循环的组成：
蒸发器（定压）
膨胀机（绝热） 冷凝器（定压） 工质泵（绝热）
二、文献内容提炼
文献内容提炼
1、太阳能的利用
2、工质的选择
文献内容提炼 1、太阳能的利用 （光热）
太阳能集热器--蒸发器
提高太阳能的光 热利用率
文献内容提炼
太阳能光热的利用形式
文献内容提炼
文献内容提炼
2、工质的选择
根据工质的沸点、粘 度、热力学性能等的 研究来判断ORC循环 的可行性
文献内容提炼
三、切入课题
切入课题
1、分析朗肯循环系统热效率与太阳能换热效率的 关系，设计合适的回路系统 2、对工质的性能进行具体分析，选择合适的工质， 满足不同工作环境和运行工况 3、综合影响发电效率的各种因素，设计plc控制系 统，控制ORC循环系统，提高效率
四、总结与体会
总结与体会 总结：以朗肯循环为基础，分析热量的传递过程， 找出影响效率的影响因素，再从这些因素入手， 寻找解决方案。
涉及的问题： 1、提高太阳能热利用率，如何减少换热损耗 2、工质的在运行过程中，怎样减少过程损失，如机械损 失 3、工质的选择要考虑热力学性能还要考虑其环保性
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