Árbók VFÍ/TFÍ - 01.06.2002, Qupperneq 220

Skllja Gura
Myndó. JayToro Cycle fyrir
Húsavlkuraöstæður.
verði ekki. Síðan er flassað inn
varmahringrás er hvorki Kalina-
hvellsuðuhringrás. Hér er stungið
af „Jay Toro" hringrás er sýnd á n
varmahringrásunum. Líkönin byggjast á jafn-
vægisjöfnum fyrir hvern þátt hringrásarinnar.
Jöfnurnar eru settar upp og leystar í tölvuforritinu
EES (Engineering Equation Solver) [5]. Forrit þetta
er svokallaður jöfnuleysir, sem leysir ólínuleg jöfnu-
hneppi með tölulegum nálgunaraðferðum. Þar að
auki eru innbyggðar í EES grundvallarjöfnur um
varmafræðilega eiginleika fyrir fjölda efna, þar á
meðal blöndu ammoníaks og vatns. Með því að nota
líkönin er auðvelt að kanna áhrif hinna ýmsu breyta
á afköst, nýtni og hagkvæmni. Líkönin voru sann-
reynd með því að bera þau saman við hönnunar-
forsendur fyrir Kalina-stöðina á Húsavík og ORC-
orkuverið í Svartsengi.
Á myndum 1 og 4 getur að líta einlínumyndir af
ORC og Kalina-hringrásum. Til viðbótar voru einnig
búin til líkön fyrir tvær aðrar mögulegar orku-
vinnsluaðferðir til raforkuframleiðslu úr lághitajarð-
vama. Hin fyrri er hvellsuðuaðferð sem sýnd er með
einlínumynd á mynd 5 og hugsanlegt væri að nota
við aðstæður eins og á Húsavík. Skiljuþrýstingurinn
er valinn þannig að vatn til hitaveitu verði sem næst
80°C. Hvellsuðukerfi er ekki eiginleg hringrás, en
kallast á ensku „Flash Cycle" og er dæmi um opið
ferli (e. „Open Cycle"). (í jarðhitamannastétt er
vaninn að tala um flössun þegar þrýstingur á jarð-
hitavökva er lækkaður þannig að gufa myndast að
hluta til).
Seinna dæmið er þróað út frá Kalina-hringrás með
því að skipta út ammoníak-vatnsblöndunni fyrir
hreint vatn, að viðbættri þeirri breytingu að þrýsting
í sjóðara er haldið nægilega háum þannig að suða
á skiljuna (flössun veldur alltaf exergíutapi). Þessi
né Rankine-hringrás, heldur blanda af Rankine- og
upp á því að kalla hana „Jay Toro Cycle". Einlínumynd
lynd 6.
Aðstæður til raforkuframleiðslu
Sérstaklega er áhugavert að bera saman Kalina og ORC-hringrás, en tafla 1 sýnir þær
varmahringrásir, sem bornar verða saman. Fyrst er gerður samanburður við aðstæður
eins og á Húsavík, þ.e. varmagjafinn er með breytilegu hitastigi. Þetta var gert með þeim
hætti að setja ORC-hringrás inn í sömu aðstæður og eru á Húsavík. Ekki var lögð nein
áhersla á að besta ORC-hringrás við Húsavíkuraðstæður, en þó var þrýstingur stilltur
það hátt að minnsti hitastigsmunur í sjóðaranum var einungis hafður 2,6°C og má þar
með halda því fram að ekki hafi verið hallað á ORC-aðferðina.
Tafla 1 gefur yfirlit yfir þær orkuvinnsluaðferðir, sem bornar eru saman og við hvaða
aðstæður. Tafla 2 gefur yfirlit yfir aðstæður til varmavinnslu í Svartsengi og á Húsavík.
I lið nr. 5 í töflu 1 er einnig getið um varmarafmagn. Varmarafmagn er aðferð sem
fyrirtækið Genergy-Varmaraf hf. er að þróa. Varmarafmagn byggist á hreyfingu rafeinda
2 1 6
Arbók VFl/TFl 2002