Diskussion:Organic Rankine Cycle

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Abschnittstreichung

Ich habe folgenden Abschnitt aus dem Artikel entfernt, weil er zumindest mir völli unverständlich ist:

Ausgehend vom T-s-Diagramm werden nach der Form der Sattdampfkurve drei verschiedene Fluidklassen unterschieden:

• die Sattdampfkurve „trockener“ Medien ist steigend, hierbei handelt es sich in der Mehrzahl um höher molekulare Substanzen wie R113,
• „nasse“ Medien, wie Wasser haben eine fallende Sattdampfkurve,
• „isentrope“ Medien haben eine nahezu senkrechte Sattdampfkurve, hierzu zählen R11 und R12,

Isentrope und „trockene“ Medien versprechen eine Reihe von thermodynamischen Vorteilen bei ihrem Einsatz.

Bitte erst dann wieder einbauen, wenn die Erläuterung der "Steigungen" der Sattdampfkurve erfolgt ist. --Markus Schweiß, @ 20:31, 16. Okt 2005 (CEST)

ein anderer Begriff ist 'überhängende' Sattdampfkurve (R114),die Entspannung erfolgt dabei in den 'trockenen' Nassdampfbereich, deshalb wahrscheinlich 'trockene' Medien, Wasser ist nass, weil die Entspannung zu kleineren x-Werten, weg von der x=1-Linie erfolgt. Die Vorteile liegen auf der Hand, weniger bis keine Flüssigkeitstropfen bei der Entspannung im Gegensatz zum Wasser--80.134.227.230 22:37, 16. Okt 2005 (CEST)

Ist mit der "Steigung" die Form der Sattdampfkurve in den Mollier-h-ln p-Diagrammen gemeint, die für vor allem in der Klimatechnik üblich sind? --Markus Schweiß, @ 19:10, 25. Okt 2005 (CEST)

ich schau mir gerade ein T-s-Diagramm für R114 an, da verläuft die Sattdampfkurve (=hier obere Grenzkurve) so wie oben beschrieben, wird schon so stimmen, die Begriffe nass und trocken passen schon, bin für nehmen denn wer denkt sich so was schon aus.(werde aber mal in einer Bibliothek nachsehen)--VK 21:05, 25. Okt 2005 (CEST)

T-s-Diagramm, beim Entspannen Übergang zum Naßdampf = "nasses Medium", beim Entspannen Verbleib im Heiß- oder Trockendampf = "trockenes" Medium, am besten Kreislauf einmalen, der Witz ist, daß einige "Tricks" aus der alten Kraftwerkstruhe nicht funktionieren, z.B. Zwischenüberhitzung, ist eigentlich ganz lustiges Thema,

si, erst mal so ein lustiges t-s-diagramm haben, dann können lustiges kreisprozess malen, (in welcher Schule hört oder liest man diese Begriffe, bisher nicht gefunden ) also Version zurücksetzen, danke für die INFO --VK

NIST Chemistry WebBook NIST Standard Reference Database Number 69 - July 2001 Release

Rankine-Zyklus

Hier müsste mal geordnet werden. --Saperaud ☺ 17:21, 8. Feb 2006 (CET)

Textinhalt des falsch geschriebenen lemmas Organic rancine cycle

Der von dem schottisch-britischen Physiker und Ingenieur William John Macquorn Rankine (* 1820; † 1872) bereits um 1860 entwickelte Kreisprozess basiert auf der Verwendung organischer Arbeitsmittel (Medien) an Stelle von Wasser. Es handelt sich beim ORC-Kreisprozess also um einen Dampfprozess, bei dem anstelle von Wasser ein organisches Medium in einem Kreisprozess genutzt wird. Bei diesen organischen Medien kann es sich um Kohlenwasserstoffe wie IsoPentan, Perfluorpentan oder synthetische Medien wie GL 160, WL 220 oder Octamethytrilsiloxan (OMTS) handeln, die erhitzt, verdampft und kondensiert werden.

Um hohe thermodynamische Wirkungsgrade erzielen zu können, müssen bei Verwendung von Wasser in einem thermodynamischen Kreisprozess möglichst hohe Drücke und hohe Temperaturen erzielt werden. Dies erfordert eine aufwendige und teure Gestaltung der entsprechenden (Wasserdampf-) Anlagentechnik. Im Gegensatz zum Wasserdampfprozess können beim ORC-Prozess ebenso hohe thermodynamische Wirkungsgrade erzielt werden, jedoch bei erheblich geringeren Temperaturen und Drücken, was den technischen Aufwand bei ORC-Anlagen erheblich verringert.

Ebenso kann im Gegensatz zu Wasser durch Auswahl geeigneter organischer Arbeitsmittel für den ORC Prozess die Verdampfung auch bei niedrigen Temperaturen unter 100°C erfolgen. Hierdurch wird die Stromerzeugung aus den unterschiedlichsten Wärmequellen möglicht, die sonst wegen ihres niedrigen Temperaturniveaus mit Wasserdampfprozessen nicht nutzbar wären. Je nach Temperaturniveau der Wärmequelle kann ein dem Temperaturniveau entsprechendes Arbeitsmittel mit passendem physikalischen Eigenschaften in das thermodynamische Gefälle eingepasst und verwendet werden. Darüber hinaus können beim ORC-Prozess wegen der geringeren Betriebstemperaturen und geringerer Betriebsdrücke die Betriebskosten gegenüber Wasserdampfanlagen niedrieger gehalten werden, da die ORC-Anlagen vollautomatisch ohne Beaufsichtigung durch qualifiziertes Personal betrieben werden können.

Wärmequellen für ORC-Prozesse können bspw. industrielle Abwärme aus Chemie- und Verfahrens-technik oder Geothermie, Solarthermie oder Abgaswärme von Verbrennungskraftmaschinen oder Biomasseverbrennung sein.

Die Vorteile des ORC-Prozesses auf einen Blick

Beim ORC-Verfahren können Temperaturquellen unter 100 °C zur Stromerzeugung genutzt werden, die durch Wasserdampfprozesse nicht zu erschließen wären. ORC-Anlagen sind sehr einfach aufgebaut, lassen sich leicht automatisieren und können ohne Bedienung gefahren werden, d. h. die Investitions- und Betriebskosten sind niedrig. Im Gegensatz zu Wasserdampfanlagen vergleichbarer Leistungsgröße ist der Wirkungsgrad der ORC- Anlagen im Teillastbereich erheblich höher. ORC-Kreisläufe sind komplett geschlossen, d. h. es entstehen keine Medienverluste, ebenso ist keine Medienpflege wie die Wasseraufbereitung erforderlich. Durch die thermodynamischen Eigenschaften der Arbeitsmittel erfolgt die Dampfentspannung in den ORC-Turbinen außerhalb des Nassdampfbereiches, d. h. es erfolgt keine Tröpfchenbildung, die bei Wasserdampfturbinen zur gefürchteten Erosion an den Turbinenschaufeln führen kann. Der Wartungs- und Instandhaltungsaufwand an ORC-Anlagen ist minimal. Es findet keine Korrosion im Prozess statt, da die Arbeitsmedien keine chemischen Verbindungen mit dem Konstruktionsmetall eingehen.

Ausführliche Informationen zum ORC-Prozess können unter www.turboden.it, www.getorc.de, www.agkkk.de oder www.gmk.info eingesehen werden.

R22 als Arbeitsfluid

R22 darf als FCKW in Neuanlagen garnicht mehr eingesetzt werden, daher bitte Diagramm eines anderen Arbeitsstoffes einsetzen. --Rasi57 16:55, 21. Mär. 2007 (CET)

Verlauf der Sattdampfkurve

In dem Artikel wird von einer fallenden, steigenden oder senkrechten Sattdampfkurve gesprochen; was ist damit gemeint - ein Beispieldiagramm wäre hilfreich. Die Sattdampfkurve steigt im T-S-Diagramm doch bis zum kritischen Punkt und fällt dann - oder ist der Verlauf in einem anderen Diagramm gemeint??

Zur optimalen Anpassung von Arbeitsfluid und Eigenschaft der Wärmequelle und exergetischen Optimierung ist meines Erachtens noch folgendes erwähnenswert:

• Möglichst konstante Steigung der Sattdampfkurve auf der Flüssigkeitsseite → Konstantes &Delta im Wärmeübertrager,
• Anpassung des Volumenstrom des Arbeitsfluid an Volumenstrom des wärmeabgebenden Fluides (→ hohe Endtemperatur des Arbeitfluides nahe an der Eintrittstemperatur des wärmeabgebenden Fluides.
• Endtemperatur nach am kritischen Punkt des Arbeitsfluides (→ exergetische Optimierung, da Verdampfung bei konstanter Temperatur ungünstig).
• Möglichst steil fallende Sattdampfkurve auf der Gasseite → kaum Kondensation in der Turbine.

--Rasi57 17:25, 21. Mär. 2007 (CET)

Funktionsbeschreibung: Verschiebearbeit

Was soll man sich unter "Verschiebearbeit" vorstellen? Kenn jemand diesen Begriff und kann ihn in diesem Zusammenhang erklären? Meiner Meinung nach leistet die Arbeitsmittelpumpe "Volumenänderungsarbeit", auch wenn die Volumenänderung bei Flüssigkeiten aufgrund ihrer begrenzten Kompressibilität sehr gering ausfällt. Daher ist die Arbeit, die die Pumpe leistet bei allen Rankine-Cycles (auch beim "normalen" Wasserdampfkraftwerk) sehr klein im Vergleich zur gewonnenen Arbeit beim Entspannen des Dampfes in der Turbine. Im Unterschied dazu ist beim Joule-Prozess mit zu jederzeit gasförmigen Arbeitsmedien (zB Gasturbine) die "Volumenanderungsarbeit" des Verdichters nicht zu vernachlässigen.-- Maegg 17:58, 28. Jun. 2010 (CEST)

Risiken

Wie groß ist das Risiko einzuschätzen, dass manche Trägermedien hochentzündlich sind, z.B. das im Geothermiekraftwerk Landau verwendete Isopentan? Beim Geothermiekraftwerk Landau kam es bereits zu Erdbeben. Was passiert, wenn durch ein Erdbeben ein Rohr beschädigt wird und das hochentzündliche Isopentan frei wird? --Pinguin55 (Diskussion) 00:27, 21. Jun. 2014 (CEST)

Dann brennt im schlimmsten Fall das Geothermiekraftwerk ab, es ist wichtig zu unterscheiden zwischen dem Medium mit welchem der ORC betrieben wird und dem Medium mit welchem die Wärme aus der Erde "herausgeholt" wird, das ist in der Regel Sohle oder Wasser. Der Unterschied zeigt sich in erster Linie in der eingesetzten Menge. (nicht signierter Beitrag von 79.250.255.73 (Diskussion) 19:20, 18. Aug. 2014 (CEST))