DE102010036074A1 - System und Verfahren zur Energierückgewinnung unter Benutzung eines organischen Kreisprozesses nach Rankine (ORC) mit Kondensatordruckregelung - Google Patents
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Abstract
Ein System und ein Verfahren zur Energierückgewinnung unter Benutzung eines organischen Kreisprozesses nach Rankine für die Rückgewinnung der Abwärme aus einem Verbrennungsmotor, welches effektiv den Kondensatordruck steuert, um unerwünschte Kavitation innerhalb der Fluidzirkulationspumpe zu vermeiden. Ein Kühlmittelsystem kann vorgesehen sein mit einer Umleitung um den Kondensator und einem Umleitungsventil, welches selektiv und variabel den Kühlmittelstrom zu dem Kondensator und der Umleitung steuert. Ein Unterkühler kann vorgesehen sein, integriert innnerhalb der Aufnahme zum Eintauchen in das gesammelte Fluid oder stromabwärts von der Aufnahme, um das Fluid effektiv in der Nähe des Einlasses der Fluidpumpe zu unterkühlen.
Description
- TECHNISCHES GEBIET
- Die Erfindung betrifft allgemein die Energierückgewinnung aus der Abwärme einer Antriebskraftmaschine wie zum Beispiel einem Verbrennungsmotor.
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- Es ist hinlänglich bekannt, dass der thermische Wirkungsgrad eines Verbrennungsmotors sehr gering ist. Die Energie, die nicht als mechanisch nutzbare Energie abgezogen wird, wird typischerweise als Abwärme durch die Abgasemission des Motors, Ladeluftkühlung und durch die Wärmeabgabe des Motorkühlmittels in die Atmosphäre abgegeben.
- Es ist bekannt, einen relativ einfachen geschlossenen Regelkreis anzuwenden, den organischen Kreisprozess nach Rankine (Organic Rankine Cycle, kurz ORC), um die Abwärme des Motors, die sonst an die Umgebung verloren wäre, wieder einzufangen. Typischerweise weist so ein System eine Zirkulationspumpe auf, die eine flüssige organische Phase, ein Arbeitsmedium, durch einen Boiler pumpt, wobei das Arbeitsmedium einen Phasenübergang von einer flüssigen zu einer unter Druck gesetzten gasförmigen Phase erfährt. Der Boiler erhält seine Wärmezufuhr durch die Abwärmeströme des Motors. Das gasförmige Arbeitsmedium expandiert durch eine Turbine, wobei von der Turbine mechanische Arbeit abgezogen wird. Ein Dampf unter niedrigem Druck, welcher typischerweise die Turbine verlässt, tritt dann in einen Kondensator ein, um gekühlt zu werden und um das zweiphasige Fluid wieder in eine gesättigte flüssige Phase zum Umwälzen durch die Zirkulationspumpe zurückzuwandeln. Typischerweise ist eine Aufnahme zwischen dem Kondensator und der Zirkulationspumpe platziert, um den flüssigen Teil des Fluides zu sammeln und noch von einer restlichen Gasphase, welche aus dem Kondensator austritt, zu trennen. Das Fluid, wenn es den Kondensator durchläuft, wird typischerweise von einem geeigneten Kühlmedium gekühlt, welches durch den Kondensator geleitet wird. Jedoch sind Verbesserungen erstrebenswert.
- ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
- Die vorliegende Erfindung leistet verschiedene Funktionen und Vorzüge, wie hier beschrieben, und umfasst ein System und ein Verfahren zur Energierückgewinnung aus einer Abwärmequelle unter Benutzung eines organischen Fluids, mit Vorsehen einer Abwärmequelle, Vorsehen eines Wärmetauschers, Leiten eines Wärmetransportmediums von der Abwärmequelle durch den Wärmetauscher, Vorsehen einer Fluidpumpe, um das organische Fluid unter Druck zu setzen, und Leiten des unter Druck gesetzten organischen Fluides durch den Wärmetauscher. Das System und die Methode umfasst weiterhin das Führen des organischen Fluids von dem Wärmetauscher durch eine Energieumwandlungseinrichtung, Leiten des organischen Fluids von der Turbine durch einen Kühlkondensator, Führen der organischen Flüssigkeit von dem Kondensator in und durch eine Aufnahme, Rückführen des organischen Fluides von der Aufnahme zur Pumpe, Vorsehen einer Kondensator-Kühlfluidströmung durch den Kondensator um den organischen Fluidstrom durch den Kondensator zu kühlen, und selektives Umleiten des Kühlstromes um den Kondensator.
- Das System und das Verfahren kann ferner ein selektives Variieren des umgeleiteten Kühlstromes umfassen, basierend auf mindestens einer Temperatur und/oder eines Druckes des organischen Fluides stromaufwärts von der Fluidpumpe, und kann überdies auch basieren auf einem Sättigungsdruck des organischen Fluids nahe eines Einlasses der Fluidpumpe. Ein Unterkühler kann so innerhalb der Aufnahme positioniert sein, dass er in das organische Fluid eingetaucht ist, welches sich in der Aufnahme angesammelt hat. Ein Unterkühler kann stromabwärts von der Aufnahme und stromaufwärts der Fluidpumpe vorgesehen sein. Ein Umleitungsventil kann stromaufwärts von dem Kondensator entlang eines Kühlmittelströmungskreislaufes angeordnet sein, um den Kühlmittelstrom selektiv um den Kondensator herumzuleiten. Das Verfahren und das System kann auch das Messen einer Eingangstemperatur des organischen Fluides bei Eintritt in die Fluidpumpe, das Messen eines Eingangsdruckes des organischen Fluides beim Eintritt des organischen Fluides in die Pumpe, das Bestimmen eines Sättigungsdruckes, welcher mit der gemessenen Eingangstemperatur korrespondiert, das Vergleichen des gemessenen Eingangsdrucks mit dem Sättigungsdruck, und das Erhöhen der Bypassströmung des Kühlmittels um den Kondensator, dabei das Verringern des Kühlmittelstromes durch den Kondensator, wenn der gemessene Eingangsdruck des organischen Fluids nicht größer ist als der Sättigungsdruck plus einen definierten Deltadruck, umfassen.
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein System zur Energierückgewinnung von einer Abwärmequelle unter Benutzung eines organischen Fluides, mit einem organischen Fluidkreislauf, einem Wärmetauscher, der entlang des organischen Fluidkreislaufes angeordnet ist, um ein Wärmetransportmedium und das organische Fluid aufzunehmen, einer Energieumwandlungseinrichtung, die positioniert ist, um das organische Fluid von dem Wärmetauscher aufzunehmen, einem Kühlkondensator, der positioniert ist, um das organische Fluid von dem Wärmetauscher aufzunehmen, einer Aufnahme, die flussabwärts des Kühlkondensators angeordnet ist, um das organische Fluid aufzunehmen, einer Pumpe, um das organische Fluid von der Aufnahme aufzunehmen und das organische Fluid durch den Wärmetauscher zu leiten, einem Kühlkreislauf, um Kühlmittel durch den Kühlkondensator zu leiten, und einem Unterkühler, der entlang des organischen Fluidkreislaufes stromaufwärts von dem Kondensator angeordnet ist. Der Unterkühler ist entlang des organischen Fluidkreislaufes stromabwärts der Aufnahme und stromaufwärts von der Pumpe positioniert, um das organische Fluid, welches aus der Aufnahme fließt, vor Eintritt in die Pumpe zu kühlen.
- Beschreibung der Figuren
-
1 veranschaulicht eine exemplarische Ausführungsform eines Systems zur Energierückgewinnung aus Abwärme der vorliegenden Erfindung. -
2 zeigt eine weitere exemplarische Ausführungsform eines Energierückgewinnungssystems aus Abwärme der vorliegenden Erfindung. -
3 zeigt ein Flussdiagramm, welches ein exemplarisches Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Steuerung des Kondensatorkühlmittel-Umleitungsventil veranschaulicht. - Detaillierte Beschreibung der Figuren
- Anwender haben erkannt, dass während großen schwankenden Hitzeeingängen von der Abwärme oder abrupte Änderungen in der Temperatur des Kühlmittels, welches durch den Kondensator fließt, ein rascher Kondensatordruckabfall auftreten kann, welcher das Fluid in der Aufnahme zum Sieden bringt. Als Folge davon kann die Zirkulationspumpe in dem ORC-System unerwünscht Kavitation ausgesetzt sein. Der Anmelder hat erkannt, dass Messungen unternommen werden können, um sicherzustellen, dass ein ausreichender Fluiddruck aufrecht erhalten wird und damit Pumpkavitation vorbeugt.
- Im Besonderen zeigt
1 ein Schema eines geschlossenen Kreislaufs eines organischen Kreisprozesses nach Rankine (ORC)10 gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die auf die vorher genannte Problematik Bezug nimmt. Das ORC-System10 umfasst eine Zirkulationspumpe12 zum Umwälzen einer flüssigen Phase eines organischen Fluids, wie zum Beispiel R-245fa, oder andere geeignete Kältemittel, durch einen organischen Fluidkreislauf mit den Leitungen22 ,24 ,26 , und28 . Ein Wärmetauscher oder Verdampfer13 , der stromabwärts der Pumpe12 positioniert ist, nimmt ein Wärmetransportmedium20 hoher Temperatur auf, wie zum Beispiel Abgas hoher Temperatur aus einer Abwärmequelle Q, wie etwa einer Verbrennungsmaschine, und transferiert die Abwärme auf das organische Fluid, wobei das organische Fluid dazu gebracht wird, sich von einer flüssigen Fluidphase zu einer Hochdruckgasphase zu ändern. - Die gasförmige Phase des Fluids fließt vom Verdampfer
13 durch die Leitung24 zu einer Energieumwandlungseinrichtung, wie zum Beispiel einer Turbine14 . Das gasförmige Fluid expandiert durch die Turbine14 , wobei es mechanische Arbeit W an einer Turbinenwelle erzeugt. Ein entspannter Dampf unter geringem Druck verlässt die Turbine14 im Allgemeinen durch den Durchgang26 und wird durch einen Kondensator15 geleitet, wobei der Dampf zu seiner flüssigen Phase zurückkehrt durch den kühlenden Effekt des Kühlmittelstroms durch den Kondensator15 . Das resultierende wieder-verflüssigte oder kondensierte Fluid verlässt den Kondensator15 und wird durch eine Leitung28 zu einer Aufnahme16 transportiert, um eine ausreichende Menge an organischen Fluid zur Versorgung der Pumpe12 zu sammeln und durch das System10 zurück zu führen. Jedoch umfasst die dargestellte Ausführungsform auch einen Unterkühler18 , der entlang der Leitung28 stromabwärts der Aufnahme16 und stromaufwärts der Pumpe12 positioniert ist. Das wieder-verflüssigte Fluid innerhalb der Leitung28 wird so weiter unter die Sättigungstemperatur beim Durchfließen durch den Unterkühler18 gekühlt, bevor es den Einlasskanal der Rezirkulationspumpe12 betritt. - Das ORC-System
10 umfasst weiterhin ein separates geschlossenen Kondensatorkühlsystem50 , wobei ein geeignetes Kühlmittel durch das Kühlsystem50 mit einem Kühlkreislauf und mit den Leitungen52 und54 umgewälzt wird. Das Kühlsystem50 umfasst einen Unterkühler18 und eine Kühlmittelpumpe58 , die entlang der Leitung52 positioniert ist, um das Kühlmittel durch den Unterkühler18 umzuwälzen, wobei die überschüssige Wärme aus dem wieder-verflüssigten Fluid entnommen wird, welches durch die Leitung28 geleitet wird, bevor es die Ansaugöffnung der Pumpe12 passiert, und dabei die Temperatur des organischen Fluids herabgesetzt wird. - Im Normalbetrieb fließt das Kühlmittel, während es durch die Leitung
52 geleitet wird, von dem Unterkühler18 durch den Kondensator15 , bewirkt dabei die Kondensation des zweiphasigen organischen Fluids, während es durch den Kondensator15 geleitet wird, durch Entnahme von Wärme von dem zweiphasigen Fluid. Das aufgewärmte Kühlmittel, welches den Kondensator15 durch die Leitung54 verlässt, wird dann durch einen Radiator60 geleitet, wo das Kühlmittel wieder auf eine gewünschte Arbeitstemperatur herunter gekühlt wird, zum Beispiel durch Luftströmung, um wieder durch das Kühlmittelsystem50 über die Kühlmittelpumpe58 umgewälzt zu werden. - Das Kühlsystem
50 des ORC-Systems10 umfasst auch ein Umleitungsventil55 , welches entlang der Leitung52 positioniert ist, um den Kühlmittelstrom zu dem Kondensator15 und der Umleitung56 zu steuern. Das Umleitungsventil55 ist an der Leitung56 angeschlossen, welche als Umleitkanal fungiert, und den Strom um, im Allgemeinen parallel zu dem Kondensator15 über den Anschluss der Leitung52 an die Leitung54 leitet. Das Umleitungsventil55 ist vorzugsweise regelbar, um selektiv die Menge des Kühlmittelstroms durch den Kondensator15 zu variieren und somit die Menge des Kühlmittelstroms durch die Umleitung56 wie gewünscht zu variieren. Zum Beispiel kann das Umleitungsventil55 ein ortsveränderliches Drei-Wege-Ventil sein, welches gleichzeitig den Strom zum Kondensator15 vollständig blockiert, während es den Umleitungsstrom durchlässt, den Strom zu der Umleitung56 vollständig blockiert, während es den Strom zum Kondensator ermöglicht, oder einem Teil des Kühlmittelstroms ermöglicht, durch den Kondensator und einem Teil des Kühlmittelstroms durch die Umleitung56 zu fließen. Das Umleitungsventil55 kann vorzugsweise die Menge des Kühlmittelstroms durch den Kondensator15 und die Umleitung56 basierend auf Betriebsbedingungen, regulieren oder variabel steuern, um einen geeigneten Kondensatordruck sicherzustellen, um das Sieden des organischen Arbeitsfluids zu verhindern und dadurch Kavitation an der Pumpe12 durch Betreiben zu verschieden Betriebsbedingungen vermeidet. - Während des Betriebs, wenn der Druck im Kondensator
15 abnimmt, beispielsweise durch Transienten oder Änderungen in der Motorlast oder der Kühlmitteltemperatur, ist das Umleitungsventil55 programmiert, den Kühlmittelstrom zum Kondensator15 ganz oder teilweise zu verschließen oder zu blockieren und den gesamten oder einen wesentlichen Teil des Kühlmittels durch die Leitung56 um den Kondensator15 herum direkt zum Radiator60 zu führen. Auf diese Weise kann der Druck innerhalb des Kondensators15 gesteuert werden, wobei ein Sieden innerhalb der Aufnahme16 vermieden wird, welches durch einen begleitenden Druckabfall verursacht wird. Dabei sei angemerkt, dass solche Transienten eingeplant werden können, zum Beispiel wenn der Motor der Abwärmequelle Q sich von einem Hochlast- zu einem Niedriglastzustand ändert und so die Wärmezufuhr in das ORC-System stark abnimmt, wodurch weniger Hitze in dem Kondensator abgegeben wird, was in einen Druckabfall resultiert. Auch ein Temperaturabfall des Kühlmittels, was einen plötzlichen Druckabfall im Kondensator verursacht, kann durch einen plötzlichen Abfall der Temperatur, beispielsweise durch den Luftstrom des Radiators60 , veranlasst werden. -
2 zeigt ein Schema einer alternativen Ausführungsform des Energierückgewinnungssystems aus Abwärme, welches in1 gezeigt ist. Der wesentliche Unterschied zwischen der Ausführungsform in1 und der von2 ist der, dass die Aufnahme16 und der Unterkühler18 , aus der Ausführungsform von1 , durch ein integriertes Aufnahme-Unterkühlersystem30 ersetzt wird, worin eine Kühlmittelunterkühlerspule32 in der Aufnahme34 integriert ist. Der Unterkühler32 ist somit in das flüssige Kühlmittel, welches sich in der Aufnahme34 sammelt, eingetaucht. Die Funktionsweise aller Komponenten bleibt die gleiche wie in der Ausführungsform von1 . - Bezug nehmend auf
3 wird ein vereinfachtes Flussdiagramm zur Kontrolle des Kühlmittelstroms des Kondensators durch die Leitung52 , durch den Kondensator15 , durch das Umleitungsventil55 und der Umleitungsschleife56 dargestellt. Unter normalen, konstanten Betriebbedingungen ist das Umleitungsventil55 in einer ersten Position, welches dem gesamten Kondensatorkühlmittel erlaubt, durch den Kondensator15 zu fließen, während der Strom durch die Umleitung56 geblockt wird. In den Schritten102 und104 , beobachtet und detektiert oder misst ein Steuersystem den Eingangsdruck102 (Pin) beziehungsweise die Eingangstemperatur des organischen Fluids an der Einlassöffnung der Pumpe12 durch Benutzung geeigneter Sensoren (nicht gezeigt), eines elektronisches Steuersystem70 , und einer geeigneten Signalverbindung72 zwischen den Sensoren und dem elektronischen Steuersystem70 . In Schritt106 , unter Benutzung des Eingangsdruckes und Eingangstemperatur des organischen Fluids an oder in der Nähe der Einlassöffnung der Pumpe12 bestimmt das elektronische Steuersystem70 den korrespondierenden Sättigungsdruck Psat unter Benutzung einer geeigneten bekannten Nachschlagtabelle, wie etwa eine Fluidsättigungstabelle, für das entsprechende organische Fluid, welches in dem System10 verwendet wird. Der gemessene Pumpeingangsdruck Pin wird in Schritt108 mit dem Fluidsättigungsdruck Psat plus einer vorbestimmten Kavitationsdifferenz ΔP, geeignet für das gegebene System, verglichen. Die Nettoeingangsdruckvoraussetzung (oder Kavitationsdifferenz) ist der Überdruck über dem Sättigungsdruck des Fluids zu einer gegebenen Eingangstemperatur. Jede Pumpe hat ihre eigene spezifische Eingangsdruckvoraussetzung, um die Pumpe vom Kavitieren abzuhalten basierend auf der Bauweise und der Geometrie der Pumpe. Wenn der Eingangsdruck auf die Pumpe nicht bei oder über der Nettoeingangsdruckanforderung liegt, wird sie kavitieren und es kann Schaden an der Pumpe oder der Verlust der Fähigkeit Fluid zu pumpen, verursacht werden. Sobald Pin größer ist als Psat plus ΔP, dann wird in Schritt110 die Strömungsrate des Kühlmittels durch den Kondensator vergrößert, und dadurch ist eine stärkere Kühlung des organischen Fluids in dem Kondensator vorgesehen, während der Kühlmittelstrom durch die Umleitung56 abnimmt. Jedoch, wenn Pin kleiner ist als Psat plus ΔP, dann steuert die Steuereinrichtung70 im Schritt112 das Umleitungsventil55 zu einer zweiten Stellung hin, um die Ventilöffnung zur Leitung56 zu vergrößern, um mehr Umleitungsstrom um den Kondensator15 vorzusehen, während die Ventilöffnung zur Leitung52 verkleinert wird, um den Kühlmitteldurchsatz zu dem Kondensator15 zu verkleinern. Der Kühlmittelstrom durch den Kondensator ist leicht vergrößert oder verkleinert, wie es von der Unterkühlanforderung vorgegeben ist. Das heißt, die elektronische Steuereinheit70 bestimmt und passt die Bandbreite an, vergleicht die Drücke, und generiert und sendet ein Kontrollsignal über die Kontrollanbindung74 zu dem Umleitungsventil55 , um selektiv und variabel die Stellung des Umleitungsventils55 anzupassen, um den Kühlmittelstrom durch den Kondensator15 und die Umleitungsleitung56 variabel zu kontrollieren, um den gewünschten Effekt zu erzielen. - Auf diese Weise leitet das System
50 durch variablen Betrieb des Umleitungsventils55 den Kühlmittelstrom um den Kondensator15 wie es nötig ist, wie es durch das Unterkühlungsniveau des Arbeitsfluids vorgegeben ist. Das System kann auch einen Unterkühler umfassen, der entweder in die Aufnahme integriert oder stromabwärts von der Aufnahme positioniert ist, um das Arbeitsfluid zu unterkühlen, bevor das Arbeitsfluid die Ansaugöffnung der Zirkulationspumpe passiert, um beim Kühlen des Arbeitsfluids auf eine Temperatur ausreichend unterhalb der Siedetemperatur des Arbeitsfluids bei eifern gegebenen Systemdruck zu helfen, damit das Fluid in einem flüssigen Zustand bleibt. Demzufolge kann der Druck innerhalb des Kondensators und folglich auch in der Aufnahme gesteuert werden, das heißt, er wird auf einem ausreichend hohen Level gehalten, um ungewolltes Sieden innerhalb der Aufnahme16 und Kavitation an der Pumpe12 zu vermeiden. - Obwohl wir die oben genannten Prinzipien unserer Erfindung im Zusammenhang mit einer konkreten Ausführungsform beschrieben haben, ist es eindeutig zu verstehen, dass die Beschreibung nur beispielhaft ist und nicht als Einschränkung des Umfangs unserer Erfindung gilt, wie es in den begleitenden Ansprüchen dargelegt ist.
Claims (17)
- Verfahren zur Energierückgewinnung aus einer Abwärmequelle unter Benutzung eines organischen Fluides, mit: – Vorsehen einer Abwärmequelle; – Vorsehen eines Wärmetauschers; – Leiten eines Wärmetransportmediums von der Abwärmequelle durch den Wärmetauscher; – Vorsehen einer Fluidpumpe, um das organische Fluid unter Druck zu setzen; – Leiten des unter Druck gesetzten organischen Fluides durch den Wärmetauscher; – Führen des organischen Fluides von dem Wärmetauscher durch eine Energieumwandlungseinrichtung; – Leiten des organischen Fluides von der Turbine durch einen Kühlkondensator; – Führen der organischen Flüssigkeit von dem Kondensator in und durch eine Aufnahme; – Rückführen des organischen Fluides von der Aufnahme zur Pumpe; – Vorsehen einer Kondensator-Kühlfluidströmung durch den Kondensator, um den organischen Fluidstrom durch den Kondensator zu kühlen, und – selektives Umleiten des Kühlstromes um den Kondensator.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umleitung des Kühlmittelstroms selektiv variiert wird, basierend auf mindestens einer Temperatur und/oder eines Drucks des organischen Fluides stromaufwärts von der Fluidpumpe.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umleitung des Kühlmittelstroms selektiv variiert wird, basierend auf einem Sättigungsdruck des organischen Fluids nahe eines Einlasses der Fluidpumpe.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein Unterkühler vorgesehen wird, der so innerhalb der Aufnahme positioniert ist, dass er in das organische Fluid eingetaucht ist, welches sich in der Aufnahme angesammelt hat.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein Unterkühler stromabwärts von der Aufnahme und stromaufwärts von der Fluidpumpe vorgesehen wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein Umleitungsventil vorgesehen wird, welches stromaufwärts von dem Kondensator längs eines Kühlmittelströmungskreislaufes angeordnet wird, um den Kühlmittelstrom selektiv um den Kondensator herum zu leiten.
- Verfahren nach Anspruch 1, mit – Messen einer Eingangstemperatur des organischen Fluides bei Eintritt in die Fluidpumpe; – Messen eines Eingangsdruckes des organischen Fluides bei Eintritt des organischen Fluides in die Pumpe; – Bestimmen eines Sättigungsdruckes, welcher mit der gemessenen Eingangstemperatur korrespondiert; – Vergleichen des gemessenen Eingangsdrucks mit dem Sättigungsdruck; – Erhöhen der Bypassströmung des Kühlmittels um den Kondensator dabei Verringern des Kühlmittelstromes durch den Kondensator, wenn der gemessene Eingangsdruck des organischen Fluides nicht größer ist als der Sättigungsdruck plus einen definierten Delta-Druck.
- System zur Energierückgewinnung aus einer Abwärmequelle unter Benutzung eines organischen Fluides, mit: – einem Wärmetauscher, welcher zum Aufnehmen eines Wärmetransportmediums und des organischen Fluides angeordnet ist, – einer Energieumwandlungseinrichtung, welche zum Aufnehmen des organischen Fluids von dem Wärmetauscher angeordnet ist, – einem Kühlkondensator, welcher zum Aufnehmen des organischen Fluids von dem Wärmetauscher angeordnet ist, – einer Pumpe zur Ausübung von Druck auf das organische Fluid, um das organische Fluid durch den Wärmetauscher und durch den Kühlkondensator zu leiten; – einem Aufnahmebehälter, der stromabwärts des Kühlkondensators positioniert ist, um das organische Fluid aufzunehmen; – einem Kühlmittelkreislauf, um das Kühlmittel durch den Kühlkondensator zu leiten; und – einem Umleitungsventil, das längs des Kühlmittelkreislaufs stromaufwärts von dem Kühlkondensator positioniert ist, um den Kühlmittelstrom selektiv um den Kühlkondensator herum zu leiten.
- System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Umleitungsventil selektiv und variabel den Kühlmittelstrom durch den Kühlkondensator steuert, basierend auf mindestens einer Temperatur und/oder eines Druckes des organischen Fluides stromaufwärts von der Pumpe.
- System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Umleitungsventil selektiv und variabel den Kühlmittelstrom durch den Kühlkondensator steuert, basierend auf einem Sättigungsdruck des organischen Fluides in der Nähe eines Einlasses der Fluidpumpe.
- System nach Anspruch 8, ferner mit einem innerhalb einer Aufnahme so positionierten Unterkühler, dass er in dem organischen Fluid eingetaucht ist, welches im Aufnahmebehälter gesammelt ist.
- System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ferner ein Unterkühler stromabwärts vor der Aufnahme und stromaufwärts von der Pumpe vorgesehen ist.
- System nach Anspruch 8, ferner mit einer Steuereinrichtung, die ausgebildet ist, – eine Eingangstemperatur des organischen Fluides zu messen, welches in die Pumpe eintritt, – einen Eingangsdruck des organischen Fluides zu messen, welches in die Pumpe eintritt, – einen Sättigungsdruck zu bestimmen, der mit der gemessenen Eingangstemperatur korrespondiert, – den gemessenen Eingangsdruck mit dem Sättigungsdruck zu vergleichen, und – die Umleitströmung des Kühlmittels um den Kondensator zu erhöhen und dabei den Kühlmittelstrom durch den Kondensator zu verringern, wenn der gemessene Eingangsdruck des organischen Fluides nicht größer ist als der Sättigungsdruck plus einen definierten Delta-Druck.
- System zur Energierückgewinnung aus einer Abwärmequelle unter Nutzung eines organischen Fluides, mit – einem organischen Fluidkreislauf, – einem Wärmetauscher, der entlang des organischen Fluidkreislaufes angeordnet ist, um ein Wärmetransportmedium und das organische Fluid aufzunehmen, – einer Energieumwandlungseinrichtung, welche zum Aufnehmen des organischen Fluids von dem Wärmeaustauscher angeordnet ist, – einem Kühlkondensator, welcher zum Aufnehmen des organischen Fluids von dem Wärmetauscher angeordnet ist, – einem Aufnahmebehälter, der flussabwärts des Kühlkondensators angeordnet ist, um das organische Fluid aufzunehmen, – einer Pumpe, um das organische Fluid von dem Aufnahmebehälter aufzunehmen und das organische Fluid durch den Wärmetauscher zu leiten, – einem Kühlkreislauf, um Kühlmittel durch den Kühlkondensator zu leiten, und – einem Unterkühler, der entlang des organischen Fluidkreislaufes stromaufwärts von der Aufnahme und stromabwärts von der Pumpe angeordnet ist, um das organische Fluid, welches aus der Aufnahme fließt, vor Eintritt in die Pumpe zu kühlen.
- System nach Anspruch 14, ferner mit einem Umleitungsventil, das entlang des Kühlmittelkreislaufes stromaufwärts von dem Kühlkondensator angeordnet ist, um den Kühlmittelstrom selektiv um den Kühlkondensator umzuleiten.
- System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Umleitungsventil selektiv und variabel den Kühlmittelstrom durch den Kühlkondensator steuert, basierend auf mindestens einer Temperatur und/oder einem Druck des organischen Fluides stromaufwärts von der Pumpe.
- System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Umleitungsventil selektiv und variabel den Kühlmittelstrom durch den Kühlkondensator steuert, basierend auf einem Sättigungsdruck des organischen Fluids in der Eingangsnähe der Fluidpumpe.
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