• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제31권2호
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• pp.234-241
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• 2020

This paper presents a thermodynamic performance analysis of a combined cycle consisting of regenerative organic Rankine cycle (ORC) and liquefied natural gas (LNG) Rankine cycle to recover low-grade heat source and the cold energy of LNG. The mathematical models are developed and the system performances are analyzed in the aspect of thermodynamics. The effects of the turbine inlet pressure and the working fluid on the system performance such as the mass flow rates, heat transfers at heat exchangers, power productions at turbines, and thermal efficiency are systematically investigated. The results show that the thermodynamic performance of ORC such as net power production and thermal efficiency can be significantly improved by the regenerative ORC and the LNG cold energy.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제31권2호
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• pp.242-249
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• 2020

The Kalina cycle (KC) is considered as one of the most efficient systems for recovery of low grade heat. Recently, Kalina based power and cooling cogeneration cycles (KPCCCs) have been suggested and attracted much attention. This paper presents an energy and exergy analysis of a recently suggested KPCCC with flexible loads. The cycle consists of a KC (KCS-11) and an aqua-ammonia absorption refrigeration cycle. By adjusting the splitting ratios, the cycle can be operated with four modes of pure Kalina cycle, pure absorption cooling cycle, Kalina-cooling parallel cycle, and Kalina-cooling series cycle. The effects of system variables and the operating modes on the energetic and exergetic performances of the system are parametrically investigated. Results show that the system has great potential for efficient utilization of low-grade heat source by adjusting loads of power and cooling.

• 플랜트 저널
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• 제12권1호
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• pp.29-36
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• 2016

최근 늘어가는 에너지 수요를 화석연료에만 의존 할 수 없게 되면서 대체 에너지의 중요성이 대두되고 있으며, 이러한 상황에서 유기랭킨 사이클(Organic Rankine Cycle, 이하 ORC)등 산업체 폐열, 태양열, 지열, 해수 온도차 등의 저등급 에너지를 효과적으로 활용하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 지역난방 축열시 회수수를 혼합하지 않고 ORC를 이용하여 하부사이클을 구성하여 성능해석 상용프로그램으로 작동유체 및 운전특성을 예측하였다. 지역난방수 운전조건인 열원 온도 $120^{\circ}C$, 열원 유량 $163m^3/h$(회수수 유량을 고려한 값)로 하고 이 온도에 적합한 다수의 작동유체를 선정하여 성능해석을 수행하였으며, 최고의 성능이 나타난 R245fa의 경우 269.2kW출력과 6.37%효율을 얻을 수 있었다. 또한 ORC 시스템의 응축기 압력변화에 따라 지역난방 회수수 온도가 $57.3{\sim}85^{\circ}C$범위에 형성됨으로서 보일러 입구온도상승에 따른 연료 절감 효과가 예상되었다.