Marktübersicht Wärmekraftmaschinen
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- Jens Vogel
- vor 7 Jahren
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1 Marktübersicht Wärmekraftmaschinen Workshop: Solarthermische Kraftwerke im kleinen und mittleren Leistungsbereich Fraunhofer ISE Freiburg Werner Platzer / Jakob Hagmann / Anton Neuhäuser
2 Wärmekraftmaschinen für solarthermische Kraftwerke o Turbinen o Schraubenmotor o Kolbenmotor o Zentrifugalkompressor o Andere Expansionsprinzipien? Workshop Solarthermische Kraftwerke mittlerer Leistungsbereich
3 Dampfturbinen Leistungsbereich ab 250 kw el Mehrere Hersteller Bewährte Technologie Empfindlich gegen Nassdampf Höhere Verluste bei kleinen Baugrößen Kompaktturbine Workshop Solarthermische Kraftwerke mittlerer Leistungsbereich
4 Größ ößenabh enabhängiger ngiger Wirkungsgrad Workshop MEDIFRES - Wärmekraftmaschinen Beispiel: Sattdampfprozess mit Wasser als Medium bei 270 C und 55 bar Workshop Solarthermische Kraftwerke mittlerer Leistungsbereich
5 Investitionskosten Dampfturbosätze tze Workshop Solarthermische Kraftwerke mittlerer Leistungsbereich
6 Schraubenmotor Workshop MEDIFRES - Wärmekraftmaschinen Einsatz von Schraubenkompressoren, nassdampftauglich Leistungsbereich kw el, Entwicklungsprodukt Workshop Solarthermische Kraftwerke mittlerer Leistungsbereich
7 Prognostizierte Lernkurve Workshop MEDIFRES - Wärmekraftmaschinen Lernkurve für eine 1000 kw Schraubenmotoranlage 2000 Spezifische Investitionskosten [ /kw] Gefertigte Stückz ahl pro Jahr Workshop Solarthermische Kraftwerke mittlerer Leistungsbereich
8 Spezifische Schraubenmotor-Kosten Workshop Solarthermische Kraftwerke mittlerer Leistungsbereich
9 Kolbenmotor Leistungen von 25 bis kw je Motor Hohe Nassdampfverträglichkeit Nur ein Hersteller Workshop Solarthermische Kraftwerke mittlerer Leistungsbereich
10 Teillastverhalten Workshop Solarthermische Kraftwerke mittlerer Leistungsbereich
11 Zentrifugalkompressor Workshop MEDIFRES - Wärmekraftmaschinen Kostengünstiger Einsatz eines Kaltwassersatzes bei geringerem Wirkungsgrad (~13%) IMPELLER WHEEL PIPE DIFFUSER Workshop Solarthermische Kraftwerke mittlerer Leistungsbereich
12 Teillastverhalten Workshop Solarthermische Kraftwerke mittlerer Leistungsbereich
13 Kreisprozesse / Arbeitsmedien Workshop MEDIFRES - Wärmekraftmaschinen Rankine Cycle (Wasser) Organic Rankine Cycle ( ORC) organisches Medium Workshop Solarthermische Kraftwerke mittlerer Leistungsbereich
14 Der Rankine Cycle Workshop Solarthermische Kraftwerke mittlerer Leistungsbereich
15 ORC Workshop Solarthermische Kraftwerke mittlerer Leistungsbereich
16 ORC-Turbinen/ Turbinen/-Sätze Workshop MEDIFRES - Wärmekraftmaschinen Adoratec kw el C 18% GMK mbh kw el 275 C 20% Turboden S.r.l kw el 265 C 18% Barber Nichols kw el 265 C 18% UTC Power 225 kw el 75 C 8% Adaturb GmbH kw el 270 C 18% Workshop Solarthermische Kraftwerke mittlerer Leistungsbereich
17 ORC - Modul Workshop Solarthermische Kraftwerke mittlerer Leistungsbereich
18 Spezifische ORC-Turbinen Turbinen-Kosten Workshop MEDIFRES - Wärmekraftmaschinen [ /kw] Turboden Adoratec GMK BNI UTC Adaturb Regression Elektrische Leistung [kw] Workshop Solarthermische Kraftwerke mittlerer Leistungsbereich
19 ORC-Schraubenmotor Einsatz von Schraubenkompressoren Leistungsbereich kw el, Isobutan Workshop MEDIFRES - Wärmekraftmaschinen Workshop Solarthermische Kraftwerke mittlerer Leistungsbereich
20 Ausblick Niedrigere Wirkungsgrade bei kleineren Anlagengrößen sind technisch bedingt (Spaltverluste bei Turbinen) Leistungsspezifische Kosten (200 kw el ) uneinheitlich: Turbinen /kw Dampfschraube /kw Dampfmotor /kw Zentrifugalkompressor /kw ORC-Turbine /kw Workshop Solarthermische Kraftwerke mittlerer Leistungsbereich
21 Ausblick Leistungsspezifische Kosten (700 kw el ) uneinheitlich: Turbinen 1250 /kw 19% Dampfschraube 2100 /kw 13% Dampfmotor 1000 /kw 12% Zentrifugalkompressor 700 /kw ORC-Turbine 1500 /kw 18% Workshop Solarthermische Kraftwerke mittlerer Leistungsbereich
22 ORC und Wasserdampf als Kreislaufmedium Workshop Solarthermische Kraftwerke mittlerer Leistungsbereich
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