First optimization approach of a solar Organic Rankine Cycle

This work presents a first optimisation approach based on Finite physical Dimensions Optimal thermodynamics - FDOT-. The optimisation approach is applied for an organic Rankine cycle activated by a solar loop. Consequently, the heat received by the solar collectors is transmitted to the thermodynamic cycle in order to produce useful work during the expansion step of the working fluid. Therefore, a detailed analytical development of the optimisation method carried out for the energy system aiming to maximise the output mechanical power. This approach mainly target the optimisation in terms of temperature, heat exchanger efficiencies and heat flow rates.

Ce travail présente une approche d’optimisation originale basée sur la thermodynamique optimale en dimensions physiques finies. Cette approche d’optimisation est appliquée sur un cycle organique de Rankine alimenté par une boucle solaire. Ainsi, la chaleur reçue par les capteurs solaires est transmise au cycle moteur afin de produire une énergie mécanique utile grâce à la détente du fluide de travail. Un développement analytique détaillé de l’optimisation du système énergétique est donc présenté dans l’objectif de maximiser la puissance mécanique produite. Cette démarche vise principalement l’optimisation en température, efficacité des échangeurs et les débits calorifiques.

Finite physical Dimensions Optimal thermodynamics Optimization ORC solar energy energy efficiency

Thermodynamique optimale en dimensions physiques finies Optimisation COR (ORC en anglais) énergie solaire efficacité énergétique