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Valorisation of Low-Grade Waste Heat

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justis
24 diapositives · 381 Views · Jul 22, 2014

This paper by Felix Ziegler from the Institut für Energietechnik explores the valorization of low-grade waste heat through advanced absorption cooling technologies. It discusses the efficiency and cost-effectiveness of various cycles, including the Honigmann and steam jet cycles, highlighting their applications in energy recovery. The study indicates optimal temperature differentials and discusses the challenges and opportunities in efficient heat transfer and utilization of waste heat, emphasizing the importance of innovative solutions in sustainable energy engineering.

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Valorisation of Low-Grade Waste Heat - slide 1
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Valorisation of Low-Grade Waste Heat
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Transcription de la présentation

  1. Vision: Nousefulheatflowwithoutuse! Valorisation of Low-Grade WasteHeat Felix Ziegler | Institut für Energietechnik

  2. Options Absorption cooling Steamjetcycle Honigmann cycle Efficiency, andcost Valorisation of Low-Grade WasteHeat Felix Ziegler | Institut für Energietechnik

  3. Temperature of heatflow out in work: T→∞ out in in out in upgraded:T3=120°C in out out in out source: T2=80°C in out in ambient: T1=35°C cold: T0=5°C #1 #2 #3 #4 #5 High source:T4=180°C

  4. Temperature of heatflow out in work: T→∞ out in in out in upgraded:T3=120°C out in out source: T2=80°C in out in out in ambient: T1=35°C cold: T0=-150°C High source:T4=180°C #1 #2 #3 #4 #5

  5. Single-effect absorptionchiller Drive Heat sink Cold Heatsink Coldisproducedfromheat

  6. Nominal coolingcapacity 50kW

  7. Variation of driving heat @ tsink=30°C, Vsink=3,8l/s, tcold=21/16°C 0,9 l/s 0,6 l/s Dt@40kW=13K 40K 0,3 l/s Cooling capacity [kW] 0,1 l/s Driving temperature in [°C]

  8. Control: Minimisation of auxiliaries SeasonalEnergy Efficiency Ratio:

  9. „Honigmann“ cycle: storageandconversion of low-grade heat Pressure Vapourpressuredepression „mechanical potential“ Water Aqueous Solution Liquid-Vapour-Equilibrium Temperature

  10. pressure temperature pressure temperature Charging (Heat!) Discharging (work!)

  11. Quelle: Mähr, Vergessene Erfindungen Honigmann firelesslocomotive (1883)

  12. Temperature of heatflow out in work: T→∞ out in in out in upgraded:T3=120°C in out out in out source: T2=80°C in out in ambient: T1=35°C cold: T0=5°C #1 #2 #3 #4 #5 High source:T4=180°C

  13. Therearemanychallenging / promising options Efficientheattransferiskeytoimplementation Valorisation of Low-Grade WasteHeat Felix Ziegler | Institut für Energietechnik

  14. Boiler Q Q Q 2 1 0 Steamejectorcycle Pump Condenser Ejector Throttle Evaporator

  15. exhausthx RHX compressor turbine CAC Steam jet cycle combustionengine

  16. Rückkühlvariationen (Biene)@ t_FW=90°C, m_FW=0,9kg/s, t_KW=21/16°C 3,8 l/s 2,0 l/s 1,5 l/s Cooling capacity [kW] Phydraulic = nominal =100% 1,0 l/s Phydraulic = 1/64*nominal = 1,5% Heat sink temperature, inlet [°C]

  17. Vorteile des Prozesses • Flexible Be- und Entladung • Nutzung von Abfallwärme • Keine Selbstentladung

  18. In the Regenerator G itisregenerated, consumingthedrivingheat. The absorbedrefrigerantisvaporisedagain. A solutioncirculatesbetweenabsorberA andregenerator G. Single-effect absorptionchiller In theabsorberitabsorbsrefrigerantvapour, rejectingheat.

  19. The refrigerantisliquefied in theabsorber, rejectingheat...

  20. The refrigerantisliquefied in theabsorber, rejectingheat... The vapourflowstotheabsorber, again. ...andisvapourisedagain in theevaporator, consumingheat (producingcold).