Untersuchung der Druckverluste eines ORC-Prozesses

摘要

Für die Erhöhung der Effizienz von Prozessen werden potentielle Abwärmeströme analysiert wie z.B. durch Nutzung eines Organic Rankine Cycle Prozesses (ORC). Bei der Verwendung von Niedertemperaturwärme, verbunden mit relativ niedrigen Wirkungsgraden, ist die Optimierung der Komponenten und die Auswahl des Arbeitsfluides für die Effizienz des gesamten Prozesses entscheidend. Ein möglicher Verlustfaktor sind Druckverluste, denn diese führen zu einer niedrigeren Leistung der Turbine. Im Zuge der Auslegung für eine am Fachgebiet geplante 2,5 Kilowatt Versuchsanlage wird der Einfluss der Druckverluste unter Verwendung von natürlichen Kältemitteln untersucht. Dafür wird der eigentliche ORC-Prozess auf Basis der Zustandsänderungen zunächst ohne und im Anschluss mit sämtlichen Druckverlusten, unter Berücksichtigung verschiedener Arbeitsfluide, simuliert. Um den Einfluss der Druckverluste auf verschiedene Arbeitsfluide quantifizieren zu können, wird in der Simulation ein Pinchpointanalyseverfahren berücksichtigt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Druckverluste einen erheblichen Einfluss auf die Effizienz und auf die damit angestrebte Wirtschaftlichkeit haben.