K u rzfassu n g sb an d - Graz University of Technology

170 Energieinnovation 2006
auf das Arbeitsmedium mit einer Grädigkeit von 10°C durchgeführt. Für die Leistung P el = m&
erhält man mit m& = 30 kg/s folgende exemplarischen Ergebnisse:
w
w
q WA η th
• Für R600a wurden η th , q WA und P el als Funktionen der Verdampfungstemperatur berechnet.
Mit steigender Temperatur nimmt η th zu, während q WA wegen der Erhöhung der
Pinchtemperatur abnimmt. Die Multiplikation beider Größen führt zu einem Maximum für P el .
Das Bild zeigt den Verlauf der Größen η th , q WA und P el für R600a. Beim Turbineneintritt 11,99
bar, 74,39°C erhält man die maximale Leistung P el = 587 kW mit η th = 0.091 und q WA = 215,0
kJ/kg.
P el
q wa
η th
40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105
Verdampfungstemperatur [°C]
• Für R 152a ergab sich für den obigen Turbineneintritt (20,00 bar, 72,59°C) q WA = 218,22 kJ/kg
und mit η th = 0.088 erhält man die Leistung P el = 576 kW.
• Für R143a ergab sich bei überkritischer Prozessführung und den obigen Turbineneintritt (45,00
bar, 100°C) q WA = 260,50 kJ/kg und mit η th = 0.091 erhält man die Leistung P el = 712 kW.
Zusammenfassend ist festzustellen, dass der überkritische Prozess optimal ist, da in der kalten
Composite der Pinchanalyse kein Knick auftritt. Ähnlich gute Ergebnisse bei Drücken bis zu 20 bar
können von Gemischen [1] erwartet werden, die beim Verdampfen einen Temperaturgleit zeigen.
[1] U. Weingerl, M. Wendland, J. Fischer, A. Müller und J. Winkelmann. The Backone family of
equations of state: 2. Nonpolar and polar fluid mixtures. AIChE-Journal 47, 705 – 717 (2001).
[2] B. Saleh, G. Koglbauer, M. Wendland, J. Fischer, Working fluids for low temperature ORCprocesses.
Energy, 2005 zur Veröffentlichung eingereicht, Vorabdrucke auf Anfrage erhältlich.