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Wirkungsweise

Für eine detaillierte Beschreibung und thermodynamische Berechnungen wird auf die wissenschaftliche Publikation des Lehrstuhls für Energiesysteme, der TU München verwiesen:

http://www.mdpi.com/1996-1073/9/5/337 

Die Einsatzfähigkeit des Misselhorn-Prozesses, seine Überlegenheit und hohe Effizienz, insbesondere bei niedrigeren Temperaturen, hat im Wesentlichen folgende Gründe:

Der Misselhorn-Prozess verwendet ähnlich dem geläufigen ORC Prozess ein organisches Fluid als Arbeitsmedium. Die Verdampfung des Arbeitsmediums geschieht im Batch Modus in mehreren, mindestens 3, typischerweise 6, parallel angeordneten Verdampfern. Diese durchlaufen zeitlich versetzt verschiedene Phasen, welche durch eine zyklische, gleichzeitige Umschaltung des Massen-Stromes sowohl des Arbeitsmediums als auch der Wärmequelle realisiert sind. Unter Batch Verdampfung wird dabei eine isochore Verdampfung in einem abgeschlossenen Druckbehälter unter ständiger Wärmezufuhr verstanden.

Zu jeweils einem Zeitpunkt wird ein VerdampferSchaltbild Misselhornprozess(derjenige mit dem niedrigsten Tem­pera­turniveau) mit Arbeitsmedium befüllt, während in den übrigen Verdampfern das Arbeitsmedium unter beständiger Wärmezufuhr “eingesperrt” bleibt und weitere Wärmeübertragung auf das nach wie vor weitestgehend flüssige Arbeitsmedium erfolgt.
In den darauffolgenden Zeitzyklen erfolgt die Batchverdampfung bis die höchstmögliche Temperatur und der höchstmögliche Druck des Arbeitsmediums erreicht sind. Nach erfolgtem Entspannen des Arbeitsmediums aus dem Verdampfer mit der höchsten Temperatur (und dem höchsten Druck) über die Entspannungsmaschine wird dieser Verdampfer im nächsten Zeitzyklus erneut mit flüssigem, unterkühltem Arbeitsmedium befüllt. Damit beginnt der Zyklus "Befüllen - Batch Verdampfung - Entspannen" von Neuem.

Gleichzeitig durchströmt die Wärmequelle die Verdampfer seriell, wobei die Wärmequelle zuerst durch den Verdampfer mit der höchsten Temperatur des Arbeitsmediums strömt und zuletzt durch den Verdampfer mit der niedrigsten Temperatur des Arbeitsmediums. Die Temperaturdifferenz zwischen Wärmemedium und Arbeitsmedium ist somit in jedem einzelnen Verdampfer ideal angepasst; eine Pinch-Point Limitierung wie beim ORC Prozess wird umgangen. Erfolgt sowohl die Befüllungs- als auch/oder die Auslassphase ohne Wärmezufuhr, läßt sich die Wärmespeicherung der Komponmenten besser ausnutzen.

Das höchste erreichbare Druckniveau wird durch die Maximal-Temperatur der Wärmequelle bestimmt. Die verfügbaren Zeitintervalle für den Druckaufbau in den Verdampfern durch isochore Verdampfung werden so hoch, dass mit niedrigeren Temperaturen gearbeitet werden kann. Zusätzlich wird die benötigte Hilfsenergie erheblich reduziert, da das Arbeitsmedium nicht gegen Druck gepumpt werden muss, sondern nur transportiert wird. Statt einer Turbine wird ein modifizierter Dieselmotor als Dampfexpansionsmotor eingesetzt. Es können gängige Plattenwärmetauscher eingesetzt werden; eine Anzahl von 6 Wärmetauschern (plus einem Kondensator) erreicht die genannten Wirkungsgradvorteile bei vertretbarem wirtschaftlichem Aufwand.Bild mit Logo, gefördert vom Bayerischen Staatsministerieum

Da Abwärme kostenlos zur Verfügung steht (eventuell deren Verwertung aus ökologischen Gründen sogar zusätzlich noch gefördert wird), kommt es für die Wirtschaftlichkeit einer MWM Abwärme-Verstromungsanlage maßgeblich auf das Verhältnis der durch sie erzeugten Strommenge (bzw. deren Werts) zu ihren Anschaffungs-, Installations- und Unterhaltskosten an. Abhängig von den individuellen Umständen wird die Amortisationsdauer einer MWM Abwärme-Verstromungsanlage zwischen 3 und 6 Jahren liegen..

Mehrere Patente für die Misselhorn-Technologie sind angemeldet oder bereits erteilt:

  • Patent Nr. 10 2013 009 351
    Patent Nr.
    10 2013 009 351
  • Patent Nr. 10 2014 006 909
    Patent Nr.
    10 2014 006 909
  • Leitungen und Rohre
  • Leitungen

Darum geht's:

Abwärmenutzung,  Abwärmelösung, Abwärme Verstromung, Aus Wärme Strom generieren,  Nutzung von Abwärme, Niedertemperatur Wärmeverstromung,  Strom aus erneuerbaren Energien, Strom aus Wärme, Organic Rankine Cycle, ORC.