Untersuchung des Wärmeübergangs und der Leistungsabgabe bei Einsatz von Arbeitsmedien mit geringem Treibhauspotenzial im Organic Rankine Cycle
von Matthias WelzlDen Organic Rankine Cycle (ORC) nutzt man, wenn Wärme bei nur mäßiger Temperatur vorliegt und in elektrischen Strom gewandelt werden soll. Typische Anwendungsbeispiele hierfür liefern geothermische Quellen und industrielle Abwärme. Aus der Vielzahl der organischen Stoffe, die als ORC-Arbeitsmedien in Betracht kommen, wählt man solche aus, die eine Reihe unterschiedlicher Kriterien möglichst gut erfüllen. Diese sind nicht nur thermodynamischer Natur, sondern berücksichtigen neben der Wirtschaftlichkeit auch Sicherheits-, Gesundheits- und Umweltaspekte.
Vor diesem Hintergrund gibt es besondere Bestrebungen, künftig solche Fluide zu verwenden, die bei Freisetzung in die Atmosphäre nur geringfügig zum Treibhauseffekt beitragen. Ungesättigte teilhalogenierte Fluor- und Fluorchlorkohlenwasserstoffe sind hierfür besonders interessante Kandidaten. Unklar ist jedoch, wie ihr Einsatz den Gesamtprozess beeinflusst.
Der Autor dieses Bandes stellt seine Forschungen vor, in denen er für ausgewählte Stoffe sowohl den Wärmeübergang im Verdampfer wie auch die Leistungsabgabe des Expanders quantitativ bestimmt, miteinander vergleicht und kritisch bewertet.
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