Nutzung von Niedertemperaturwärme mit Organic-Rankine-Cycle-Anlagen kleiner Leistung

Die Promotionsarbeit beschreibt den Weg vom thermodynamischen Vergleichsprozess bis hin zum realen Anlagenbetrieb. Rechtliche Rahmenbedingungen sowie die Untersuchung von Schaltungsvarianten und Wärmeübergängen dienen als Basis für die Auslegung eines Systems. Die Diskussion des Einflusses von Arbeitsmedium und Expansionsmaschine auf Wirkungsgrade sowie Strategien zur Steigerung des Systemwirkungsgrads unterstützen bei Entscheidungen im Konstruktionsprozess sowie bei der Wahl der richtigen Betriebsstrategie. Im Rahmen der experimentellen Untersuchung des Betriebsverhaltens von Scroll- und Schraubenexpansionsmaschinen wurde eine ORC-Versuchsanlage aufgebaut. Mithilfe dieser Anlage wurden Wirkungsgrade und erzielbare Leistungen in Abhängigkeit von Frischdampfparametern, Massenstrom und Kondensatorparametern bestimmt. Aus den Versuchsdaten wurde ein halb-empirisches Modell zur einfachen Integration des realen Verhaltens der Schraubenexpansionsmaschine in Kreislaufrechnungen abgeleitet.