is Íslenska en English

Lokaverkefni (Meistara)

Háskólinn í Reykjavík > Tæknisvið / School of Technology > MEd/MPM/MSc Verkfræðideild (áður Tækni- og verkfræðideild) og íþróttafræðideild -2019 / Department of Engineering (was Dep. of Science and Engineering) >

Vinsamlegast notið þetta auðkenni þegar þið vitnið til verksins eða tengið í það: http://hdl.handle.net/1946/26950

Titill: 
  • Titill er á ensku Small scale electricity production from low temperature geothermal resources using organic rankine cycle
Námsstig: 
  • Meistara
Útdráttur: 
  • Útdráttur er á ensku

    The most common use of geothermal energy for electricity production is by using the fluid in it's vapor state. Low temperature geothermal sources in liquid form are, in many areas in Iceland, used for district heating. Another possible utilization of the low temperature geothermal resource is to generate electricity by the use of binary cycles. Binary cycles are well known throughout the world and the most common cycle is the Organic Rankine Cycle (ORC). The ORC uses a low temperature geothermal resource to heat up a working fluid, that has a lower boiling point than water. The objective of this study was to model an ORC unit in Engineering Equation Solver (EES) in order to produce 100 kW of electricity for a small scale user such as a greenhouse. The motivation for this thesis was an existing ORC unit that was built by XRG Power and the Innovation Center in 2015. That unit produces 1 kW and this model's main focus was to scale that power output up to 100 kW, and find out whether that unit would be a feasible investment for greenhouse owners. A model was made in EES and components of the ORC explained. A working fluid comparison study was performed and the working fluid R1234yf was chosen as the best option based on given assumptions. An economic feasibility study was performed and it was concluded that this 100 kW ORC unit is an investment worth making for greenhouse owners. A case study was performed for an Icelandic greenhouse and, even though the model delivered less than the model's ambition, it was concluded that the unit would be a good investment for that greenhouse. A comparison was made with the XRG unit and different parameters tested. This study provides a basis for continuing research of this subject.

  • Raforkuframleiðsa notast yfirleitt við jarðvökva í gufufasa. Á mörgum stöðum á Íslandi er notast við lághita jarðvökva til hitaveitu. Annað mögulegt notagildi er að framleiða rafmagn með notkun tvívökva kerfa. Tvívökvavélar eru þekktar um allan heim og algengasta tvívökva kerfið er Organic Rankine Cycle (ORC). ORC kerfið notar lághita jarðvökva til að hita upp vinnsluvökva sem hefur lægra suðumark. Markmið þessarar ritgerðar var að gera líkan af ORC kerfi í Engineering Equation Solver (EES) sem framleiðir 100 kW af raforku fyrir notendur svo sem gróðurhús. Hvatinn að þessu verkefni var ORC kerfi sem smíðað var af XRG Power og Nýsköpunarmiðstöðinni 2015. Það kerfi framleiðir 1 kW af raforku og átti þetta líkan að skila hundraðföldu afli, eða 100 kW, og komast að því hvort slíkt kerfi yrði ákjósanleg fjárfesting fyrir gróðurhúsabændur. Líkan var gert í EES og hlutar kerfisins útskýrðir nánar. Vinnsluvökvasamanburður var gerður og ákveðið var að vinnsluvökvinn R1234yf yrði ákjósanlegasti kosturinn. Hagkvæmniútreikningar sýndu að 100 kW ORC kerfið yrði góð fjárfestingin fyrir gróðurhúsabændur. Raunverulegt dæmi var tekið fyrir, íslenskt gróðurhús, og þó að líkanið, með skilyrðum, skilaði töluvert minna afli en 100 kW var niðurstaðan sú að fjárfestingin er vel þess virði fyrir gróðurhúsabóndann. Samanburður við XRG kerfið var gerður og er þessi ritgerð grunnur fyrir áframhaldandi rannsóknir á þessum þáttum.

Samþykkt: 
  • 23.3.2017
URI: 
  • http://hdl.handle.net/1946/26950


Skrár
Skráarnafn Stærð AðgangurLýsingSkráartegund 
Thesis.pdf3.05 MBOpinnHeildartextiPDFSkoða/Opna