Для системы использования избыточного тепла при помощи теплового цикла, решение проблемы взаимного ограничения между КПД цикла и использованием источника тепла является ключевым аспектом построения эффективной системы поглощения избыточного тепла. На примере цикла сверхкритического углекислого газа, с целью расширения зоны поглощения избыточного тепла и таким образом увеличения КПД использования избыточного тепла, был построен новый цикл – частичный цикл расширения, после связи с системой использования избыточного тепла от выхлопных газов газотурбинного двигателя, КПД генерации электроэнергии составил 28,62%, КПД теплового цикла – 34,03%, КПД использования источника тепла – 84,11%. Для подтверждения преимуществ частичного цикла расширения была дополнительно построена система использования избыточного тепла на основе однократного нагрева по циклу Брейтона и повторного сжатия по циклу Брейтона, и было проведено сравнение 3 типов циклов с помощью термодинамического анализа с использованием первого и второго законов термодинамики. Было обнаружено, что КПД генерации электроэнергии частичного цикла расширения превышает аналогичные показатели двух классических циклов; путем анализа циклического процесса были выявлены основные причины повышенной КПД частичного цикла расширения, а именно, его структура позволяет расширить зону поглощения тепла, что значительно увеличивает использование источника тепла, и следовательно повышает КПД генерации электроэнергии.

использование избыточного тепла; цикл сверхкритического углекислого газа; частичный расширение; использование источника тепла