ISBN 978-3-8439-4590-5

978-3-8439-4590-5, Reihe Thermodynamik

Andrea Luke
Erforschung und Entwicklung einer hocheffizienten ORC-Einheit aus Kunststoff mit natürlichen Arbeitsfluiden im Niedrigtemperaturbereich (hOrcan)

82 Seiten, Dissertation Universität Kassel (2020), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Der ORC-Prozess ist eine vielversprechende Technologie zur Nutzung von Abwärmepotentialen basierend auf einem klassischen Dampfkreisprozess. In dem Projekt wird eine Anlage mit einem ORC-Prozess für den Niedrigtemperaturbereich (bis zu Temperaturen von 120°C) unter Verwendung eines natürlichen Arbeitsfluides entwickelt. Im Fokus stehen die Nutzung industrieller und gewerblicher (Ab-) Wärmequellen im kleinen Leistungsbereich. Mithilfe eines an der Universität entstandenen Berechnungsmodells werden Parametervariationen für eine Vielzahl verschiedener Stoffe (natürliche und synthetische Kältemittel) durchgeführt und der Prozess für typische Anwendungen aus der Praxis ausgelegt. Verschiedene Geometrien der Wärmeübertrager werden unter Berücksichtigung des Pinchpoints bewertet und neue Erkenntnisse zu Wärmeübergang bei der Verdampfung fließen ein. Mit dem Berechnungsprogramm wird eine Versuchsanlage kleiner Leistung für den Niedertemperaturbereich im Labormaßstab an der Universität und eine Pilotanlage mit bis zu 15 kW elektrischer Leistung in der Praxis ausgelegt und aufgebaut. Die generierten Ingenieursdaten zum Wärmeübergang werden in einem weiten Temperatur- und Druckbereich als wichtige Eingangsparameter in der Prozessberechnung und für zukünftige Auslegungen nicht nur von ORC-Prozessen benötigt. Eine Siedeanlage wird dazu modifiziert und in Betrieb genommen.