Цикл Калины , разработанный Александром Калиной, представляет собой термодинамический процесс преобразования тепловой энергии в полезную механическую мощность.
Он использует раствор из 2 жидкостей с разными точками кипения в качестве рабочей жидкости. Поскольку раствор кипит в диапазоне температур, как при дистилляции , из источника можно извлечь больше тепла, чем с чистой рабочей жидкостью. То же самое относится к концу выхлопа (конденсации). Это обеспечивает эффективность, сравнимую с комбинированным циклом , при меньшей сложности. [1]
Путем соответствующего выбора соотношения между компонентами раствора можно регулировать температуру кипения рабочего раствора в соответствии с температурой подводимого тепла. Наиболее широко используемая комбинация — вода и аммиак, но возможны и другие комбинации.
Благодаря этой способности в полной мере использовать разницу температур между конкретным источником тепла и доступным поглотителем, он находит применение в повторном использовании промышленного технологического тепла, геотермальной энергии, солнечной энергии и использовании отходящего тепла электростанций ( цикл Bottoming ). Даже при более низком давлении цикл Калины может иметь более высокую эффективность, чем сопоставимый цикл Ренкина. [2]
Утилизация тепла из промышленных процессов.
Цикл Калины, как полагают [ кем? ], повышает эффективность выработки тепловой энергии до 50% в соответствующих установках и идеально подходит для таких применений, как сталелитейные, угольные, нефтеперерабатывающие и цементные заводы.
Геотермальный
Второе поколение систем цикла Калина было разработано компаниями Kalina и Kalex LLC. Эти системы технически являются циклами Калина (в том смысле, что они используют многокомпонентную рабочую жидкость с переменным составом), но они не используют торговую марку «цикл Калина». [3]
В отличие от систем цикла Калина первого поколения, которые применимы только для относительно низкотемпературных источников тепла, системы цикла Калина второго поколения применимы как для низкотемпературных, так и для относительно высокотемпературных источников тепла. [4]
Для низкотемпературных источников тепла циклы Kalina второго поколения, как ожидается, достигнут более высокой тепловой эффективности, чем те, которые возможны с циклами первого поколения. [5]
Торговая марка Kalina Cycle и все глобальные патенты первого поколения, которые все еще действуют, принадлежат Wasabi Energy plc., владельцу Global Geothermal Ltd., материнской компании Recurrent Engineering Inc. [6]
Некоторые из первоначальных патентов на цикл Kalina истекли и теперь стали общественным достоянием. [7] Global Geothermal Ltd. (материнская компания: Wasabi Energy Ltd.) владеет всеми мировыми организациями, имеющими лицензию на внедрение процесса цикла Kalina первого поколения. [ требуется ссылка ] В результате GGL контролирует права на цикл Kalina и более 200 международных патентов, связанных с этой технологией. В настоящее время процесс используется через лицензионные соглашения с Siemens и Shanghai Shenge New Energy для всех их китайских приложений. [8] FLSmidth имеет эксклюзивное право в большинстве стран предлагать технологию цикла Kalina первого поколения для цементной и известковой промышленности. [9]
Все патенты на циклы Kalina второго поколения в настоящее время принадлежат Kalex LLC, компании, основанной Kalina.