Das Projekt DESOLINATION, ein Leuchtturm der Innovation im Bereich der erneuerbaren Energien, hat mit der vorläufigen Leistungsanalyse seiner Demonstrationsanlage einen großen Schritt nach vorn gemacht.
Kürzlich enthüllt auf der ASME Turbo Expo 2024, Diese Arbeit bündelt das Fachwissen von TEMISth, UNIBS (Universität von Brescia), and Politecnico di Milano (POLIMI) um das Potenzial eines neuartigen, auf Nachhaltigkeit und Effizienz ausgerichteten Stromkreislaufs zu erkunden.
Was macht diese Demoanlage einzigartig?
Diese Demoanlage betreibt eine einfacher rekuperativer transkritischer Stromkreislauf, ein System, das neue Maßstäbe in der Energieumwandlung setzt. Das ist das Besondere daran:
- Innovatives Arbeitsmittel: Anstelle von herkömmlichen Flüssigkeiten verwendet die Anlage eine Mischung aus CO₂ und SO₂, das aufgrund seiner einzigartigen thermodynamischen Eigenschaften ausgewählt wurde.
- Angepasst an harte Bedingungen: Entwickelt, um in Umgebungen zu gedeihen mit hohe Sonneneinstrahlung and Erhöhte Umgebungstemperaturen, spiegelt dieses luftgekühlte System die realen Herausforderungen wider, mit denen die Konzentrierte Solarenergie (CSP) Pflanzen.
Hauptmerkmale des Zyklus
- Leistungsstark und doch kompakt: Das Herzstück des Systems ist eine Axialturbine, die einen Durchfluss von 0,2 m³/s bewältigt und eine Leistungsabgabe von 1,8 MWel.
- Wärmetauscher der nächsten Generation: Ausgestattet mit Rekuperatoren und Wärmetauscher mit Gyroidstruktur, Diese Komponenten maximieren die Wärmeübertragung und minimieren gleichzeitig den Materialverbrauch.
- Präzision bei der Modellierung: Hochentwickelte Simulationen in MATLAB, ergänzt durch CFD-Ergebnisse (Computational Fluid Dynamics), stellen sicher, dass das System sowohl für Auslegungs- als auch für Nicht-Auslegungsbedingungen optimiert ist.
Wie effizient ist sie?
Effizienz ist der Schlüssel zu erneuerbaren Energiesystemen, und die DESOLINATION-Demoanlage enttäuscht nicht. Durch den Betrieb in einem Gleitdruckverfahren, erreicht der Zyklus einen beeindruckenden Wirkungsgrad von über 30%, auch im Teillastbetrieb.
Anpassung an sich ändernde Temperaturen
Eines der herausragenden Merkmale dieses Systems ist seine Fähigkeit, mit unterschiedlichen Umgebungsbedingungen umzugehen:
- Unter hohe Umgebungstemperaturen (über 30°C), funktioniert der Kreislauf dank der Verflüssigerlüfter mit fester Drehzahl reibungslos.
- Unter niedrigere Temperaturen (ca. 10°C) kann die Luftgeschwindigkeit angepasst werden, um einen optimalen Betrieb zu gewährleisten.
Umgang mit dem Inventar des Systems
Die Studie befasst sich auch mit dem Rohrleitungssystem der Anlage und zeigt, dass der gesamte Flüssigkeitsvorrat stark vom Betrieb des Kondensators beeinflusst wird. Anpassungen der Flüssigkeitsvorräte von bis zu 300 kg sind erforderlich, um die Stabilität beim Wechsel zwischen verschiedenen Temperaturbedingungen zu gewährleisten.
