Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Weiterentwicklung einer Kolbendampfmaschine, die einen neuartigen, hocheffizienten thermodynamischen Kreisprozess verwirklicht. Dreiecksprozesse erlauben theoretisch eine um ca. 50% verbesserte Nutzung von Niedertemperaturw\u00e4rme im Vergleich zu den g\u00e4ngigen Prozessen wie Clausius-Rankine-Cycle, Organic-Rankine-Cycle oder Kalina-Prozess.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenF\u00fcr den Aufbau der Testmaschine wurden folgende Arbeitsschritte ausgef\u00fchrt:
\n1.\tEntwicklung von geeigneten Aktuatoren und deren Ansteuerung zur schnellen Bewegung der Einlass- und Auslassventile
\n2.\tEntwicklung von geeigneten Einlass- und Auslassventilen (Geschwindigkeit, erforderlicher Quer-schnitt, Dichtheit)
\n3.\tAufbau eines neuen isothermen beheizten Zylinderkopfes mit Zyklonen, Einlass- und Auslassventilen
\n4.\tAufbau und Inbetriebnahme eines Drehzahlstellers f\u00fcr den Motor\/Generator
\n5.\tErfolgreicher Aufbau eines Teststandes und Durchf\u00fchrung von Abscheideversuchen an einem Zyk-lon mit Flashentspannung
\n6.\tErsatz der Zylinder-Stahllaufbuchse durch eine Edelstahllaufbuchse. Umkonstruktion der Kolben-dichtungen und des Kolbens (d\u00e4mmende Kolbenplatte). -> dichter Kolben.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Die Ergebnisse der Abscheideversuche am Zyklon mit Flashentspannung waren weitaus besser als gefordert (gemessen: 99,85%, gefordert: >98%). Dieses Ergebnis weist auf eine wahrscheinliche Machbarkeit des Dreiecksprozesses hin. Die laufende Maschine und weitere Abscheideversuche sind Ziele eines geplanten halbj\u00e4hrigen Folgeprojekts.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Ver\u00f6ffentlichungen:
\n\tM. Steffen, M. L\u00f6ffler, K. Schaber: Efficiency of a new Triangle Cycle with flash evaporation in a piston engine, Energy, Article accepted for publication (26 Nov 2012), Received at Elsevier (28 May 2013)
\n\tM. Steffen, M. L\u00f6ffler, K. Schaber: Simulation of the efficiency of a new triangle cycle with flash evaporation in a piston engine, Vortrag, Thermodynamik-Kolloquium & 26th European Symposium on Applied Thermodynamics (ESAT) Potsdam (2012)
\n\tDer Dreiecksprozess: der Kreisprozess mit dem theoretisch h\u00f6chsten Wirkungsgrad. Messestand bei der Woche der Umwelt im Schloss Bellevue Berlin (2012)
\nStudienarbeiten und Diplomarbeiten:
\n\tTim Bouc: Abscheideversuche in einem Zyklon mit Flashverdampfung, Diplomarbeit, EIFER (2013)
\n\tNike Trudel: Kreislaufsimulation eines neuartigen Prozesses zur Nutzung von Niedertemperaturw\u00e4rme unter Ber\u00fccksichtigung verschiedener Abw\u00e4rmequellen, ITTK (2013)
\n\tJohannes Biernath: Entspannungsverdampfung in einem Zyklon – Implementierung verschiedener Verdampfungsmodelle, Bachelorarbeit, ITTK (2012)
\n\tDavid Bidinger: Ausarbeitung und konstruktive Umsetzung unterschiedlicher Ventilkonzepte f\u00fcr einen neuartigen Prozess, Bachelorarbeit, IFKM (2012)
\n\tTeresa Blochmann: Entspannungsverdampfung in einem Zyklon – Einfluss verschiedener Verdamp-fungsmodelle, Studienarbeit, ITTK (2012)
\n\tYannik Ille: Entspannungsverdampfung in einem Zyklon – Einfluss verschiedener Geometrien auf die Phasentrennung, Studienarbeit, ITTK (2012)
\n\tChristopher Hort: Ein Ansatz zur Neukonstruktion eines speziell angepassten Zylinderkopfes f\u00fcr die optimierte Umsetzung eines neuartigen thermodynamischen Prozesses, Diplomarbeit, IFKM (2011)
\n\tPascal Bormann: CFD-Simulation der schnellen Abk\u00fchlung einer Fl\u00fcssigkeit und deren Einfluss auf die Wandtemperatur, Diplomarbeit, ITTK (2010)<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Die Umsetzung von Niedertemperaturw\u00e4rme bis ca. 350 \u00b0C ist mit dem Dreiecksprozess machbar. In Folgeprojekten sollten die bisherigen Erkenntnisse vertieft die konstruktiven L\u00f6sungen verbessert und die neue Technologie f\u00fcr alle denkbaren (Ab-)W\u00e4rmem\u00e4rkte verf\u00fcgbar gemacht werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens Weiterentwicklung einer Kolbendampfmaschine, die einen neuartigen, hocheffizienten thermodynamischen Kreisprozess verwirklicht. Dreiecksprozesse erlauben theoretisch eine um ca. 50% verbesserte Nutzung von Niedertemperaturw\u00e4rme im Vergleich zu den g\u00e4ngigen Prozessen wie Clausius-Rankine-Cycle, Organic-Rankine-Cycle oder Kalina-Prozess. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenF\u00fcr den Aufbau der Testmaschine wurden folgende Arbeitsschritte ausgef\u00fchrt: 1. Entwicklung von […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"template":"","meta":{"footnotes":""},"categories":[],"tags":[56,47,51,52,53],"class_list":["post-25707","projektdatenbank","type-projektdatenbank","status-publish","hentry","tag-baden-wuerttemberg","tag-klimaschutz","tag-ressourcenschonung","tag-umweltforschung","tag-umwelttechnik"],"meta_box":{"dbu_projektdatenbank_az_ges":"29268\/01","dbu_projektdatenbank_medien":"","dbu_projektdatenbank_pdfdatei":"A-29268.pdf","dbu_projektdatenbank_bsumme":"197.263,00","dbu_projektdatenbank_firma":"Europ\u00e4isches Institut f\u00fcr Energieforschung\nEDF-KIT EWIV","dbu_projektdatenbank_strasse":"Emmy-Noether-Str. 11","dbu_projektdatenbank_plz_str":"76131","dbu_projektdatenbank_ort_str":"Karlsruhe","dbu_projektdatenbank_p_von":"2011-06-16 00:00:00","dbu_projektdatenbank_p_bis":"2013-06-16 00:00:00","dbu_projektdatenbank_laufzeit":"2 Jahre","dbu_projektdatenbank_telefon":"0721 6105 1427","dbu_projektdatenbank_inet":"www.eifer.org","dbu_projektdatenbank_bundesland":"Baden-W\u00fcrttemberg","dbu_projektdatenbank_foerderber":"115","dbu_projektdatenbank_ab_bericht":"DBU-Abschlussbericht-AZ-29268_01.pdf","dbu_projektdatenbank_ist_nachbewilligung_von":"","dbu_projektdatenbank_hat_nachbewilligung":"","dbu_headerimage_cover":"","dbu_submenu":"","dbu_submenu_position":"","dbu_submenu_entry":[]},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/25707","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/projektdatenbank"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/25707\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":38710,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/25707\/revisions\/38710"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=25707"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=25707"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=25707"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}