Aktenzeichen | 25116/01 |
Abschlussbericht: | |
Projektträger: | Karlsruher Institut für Technologie (KIT)Institut für Technische Thermodynamikund Kältetechnik Engler-Bunte-Ring 21 76131 Karlsruhe weitere Projekte aus der Umgebung |
Telefon: | - |
Internet: | - |
Bundesland: | Baden-Württemberg |
Beschreibung: | Zielsetzung und Anlass des Vorhabens Zielsetzung: Aufbau einer Kolbenmaschine, die einen neuartigen, hocheffizienten Prozessverlauf verwirklicht. Dreiecksprozesse erlauben theoretisch eine um ca. 50% verbesserte Nutzung von Niedertemperaturwärme im Vergleich zu den gängigen Prozessen wie Clausius-Rankine-Cycle, Organic-Rankine-Cycle oder Kalina-Prozess. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenFür den Aufbau der Testmaschine wurden folgende Arbeitsschritte ausgeführt: 1. Einwicklung der Theorie der Flashentspannung: z.B. exergetischer Wirkungsgrad, Leistungszahl und Einfluss des Arbeitsmittels. 2. Berechnung und Auswahl der Komponenten: Entspannungsmaschine, Messtechnik, Wasserheizung, Kondensator, Ölheizung. 3. Entwicklung und Aufbau von Detaillösungen: Ventiltechnik (Einlass und Auslass), Mess- und Regelungstechnik, schnelle Temperaturmesstechnik, Einspritztechnik, Zyklondimensionierung und -aufbau. 4. Experimenteller Untersuchungen mit dem aufgebauten Prototyp 5. Darstellung einer ersten Marktanalyse. Ergebnisse und Diskussion Der Testlauf der Maschine mit eingespritztem Wasser war erfolgreich. Die Dynamik der Flash-Entspannung reicht aus, um die Maschine anzutreiben. Dennoch gelangt Wasser in den Zylinder, was zu Wasserschlag führt und die Maschine abbremst. Die Ursachen des Wassereintrags müssen näher untersucht werden. Bei weiteren Aufbauten sollte durch die Lage des Zyklons unterhalb des Kolbens ein Austreiben des Wassers aus dem Zylinderraum ermöglicht werden. Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation Veröffentlichungen: Löffler Michael, Steffen Michael, Schaber Karlheinz: Flashverdampfung im Arbeitsraum einer Kolbenmaschine, in: Kurzfassungsband des Thermodynamik-Kolloquium und Ingenieurdaten, 5.-7. Oktober 2009, Technische Universität Berlin. Löffler Michael, Schaber Karlheinz: Flashverdampfung im Arbeitsraum einer Kolbenmaschine, in: Kurzfassungsband des Thermodynamik-Kolloquium und Ingenieurdaten, 24.-26. September 2008, Universität Erlangen-Nürnberg. M. K. Löffler: Flash Evaporation in Cyclones, Chemical Engineering & Technology, Volume 31, Issue 7/2008, Pages 1062 - 1065, http://dx.doi.org/10.1002/ceat.200700470 Löffler Michael: Kreisprozess mit Flashverdampfung im Arbeitsraum einer Kolbenmaschine. In: VGB PowerTech, International Journal for Electricity and Heat Generation, 7/2007, S. 92-97. Löffler Michael: Thermodynamischer Prozess mit maximaler Energienutzung, Internetveröffentlichung in ebwk.de, 20.12.2006, UUhttp://www.technikwissen.de/bwk/2006/12/33245.html Neun Studienarbeiten / Diplomarbeiten in Zusammenarbeit mit anderen Instituten (Elektrotechnisches Institut ETI, Institut für Kolbenmaschinen (IFKM), Institut für Industriebetriebslehre und Industrielle Produktion (IIP). Fazit Die Umsetzung von Niedertemperaturwärme bis ca. 350°C ist mit dem Dreiecksprozess machbar. In Folgeprojekten sollten die bisherigen Erkenntnisse vertieft und die neue Technologie für alle denkbaren Abwärmemärkte verfügbar gemacht werden. |
Förderzeitraum: | 30.11.2006 - 30.11.2009 (3 Jahre) |
Fördersumme: | 174.200,00 |
Förderbereich: | I.1.2 |
Stichworte: | Maschine |
Publikationen: |