E|Home-Center: HomeORC – Mikro-CHP with Organic Rankine Cycles (HomeORC)
Third Party Funds Group - Sub project
Acronym: HomeORC
Start date : 01.04.2015
End date : 30.03.2018
Website: https://www.evt.tf.fau.de/forschung/forschungsschwerpunkte/verbrennung_vergasung/homeorc/
Overall project details
Overall project
E-Home-Center
Project details
Short description
Short description
A mile-stone for the german energy transition is the decentralization of the energy production. Small-scale and high efficient combined heat and power plants (CHP) which provide heat and electrical energy are ideal. These plants merge the commonly split generation of heat and power and can, therefore, reach an overall efficiency of up to 90 %.
In this project the institute of energy process engineering and the institute for factory automation and production systems of the FAU are working on a new and simple 1 kWel micro-scale CHP setup. In the first step a commercial pellets firing system is linked with an organic Rankine cycle which is built with mass-produced parts by Orcan Energy. In addition, inexpensive and proven-in-use hot-water storage tanks are used as an energy buffer and for storage, resulting in reduced investment costs. In order to achieve an efficient and profitable setup, this system is embedded into a smart home environment. The second step is the integration and link of the ORC with a high efficient micro-fluidized bed furnace.
The feasibility and the economy of the system will be prospected in a one-year field test.
Scientific Abstract
Ein wichtiger Bestandteil auf dem Weg zur Energiewende in Deutschland ist die Dezentralisierung der Energieerzeugung. Dies gelingt nur durch den Großflächigen Einsatz von Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen, kurz KWK, welche die Erzeugung von Nutzwärme und elektrischer Energie vereinen und somit eine maximale Ausnutzung der eingesetzten Ressourcen ermöglichen.
In der Praxis existieren dazu verschiedenste Anlagenkonzepte. Weit verbreitet und etabliert hat sich dabei der sogenannte Organic-Rankine-Cycle (ORC). Dieser ermöglicht es Abwärme aus verschiedenen Prozessen, wie z.B. Biogasanlagen nutzbar zu machen. Selbst bei niedrigen Temperaturen gelingt es damit die sonst ungenutzte Energie in Strom umzuwandeln.
Im Rahmen des EHome-Centers, dem bayerischen Technologiezentrum für privates Wohnen, entstand deshalb folgendes Projekt: Der von Orcan Energy entwickelte Mikro-ORC soll im Dauerversuch in einer relevanten Umgebung, z.B. ein Mehrfamilienhaus getestet werden. Dazu wird dieser mit einer kommerziellen mit Pellets gefeuerten Zentralheizung gekoppelt. Durch diesen Aufbau soll dem Endverbraucher eine, im Vergleich zum Strombezug von Elektrizitätsversorgern, günstige und unabhängige Option zur Stromerzeugung ermöglicht werden.
Im zweiten Schritt soll das Mikro-ORC-System mit einer innovativen Mikro-Wirbelschichtfeuerung kombiniert werden. Dadurch kann der typischerweise hohe Luftüberschuss von Biomassefeuerungen reduziert und damit der Feuerungswirkungsgrad gesteigert werden. Insgesamt kann mit diesem Schritt der elektrische Wirkungsgrad des Gesamtsystems erhöht werden.
