ORC – proizvodnja dodatne električne energije iz topline CHP-a

Organic Rankine Cycle radi slično parnom ciklusu, ali koristi radni medij koji isparava pri nižim temperaturama od vode. Toplina zagrijava radni medij, para pokreće ekspanzijski stroj ili turbinu, generator proizvodi električnu energiju, a medij se zatim kondenzira i vraća u ciklus.

Odakle ORC uzima toplinu na CHP-u?

Najvrjedniji izvor obično je ispušni tok motora. Preko izmjenjivača toplina se prenosi na toplu vodu ili termalno ulje, a zatim u ORC. Neki modularni koncepti mogu koristiti i dio topline rashladne vode za predgrijavanje radnog medija. Konačna shema ovisi o proizvođaču motora i ORC sustava.

Kada je ORC zanimljiv?

• CHP radi velik broj sati godišnje
• postoji stabilan višak topline više temperaturne razine
• nema kupca koji bi tu toplinu platio više kroz izravnu uporabu
• dodatna električna energija ima vrijednost na lokaciji ili u mreži
• ima dovoljno prostora za izmjenjivače, ORC modul i sustav hlađenja

ORC nije besplatna struja

Toplina jest postojeći izvor, ali sustav ima investiciju, pomoćnu električnu potrošnju, pumpe, ventilatore, servis i potrebu za odvođenjem kondenzacijske topline. Ako se ista toplina može prodati obližnjoj industriji ili koristiti u sušari s boljom ekonomikom, ORC nije automatski prvi izbor.

Kaskada: ORC pa još jedan korisnik topline

Zanimljiva je mogućnost da se toplina ne „potroši“ samo jednom. Nakon ORC-a i dalje postoji toplina niže temperaturne razine. Ako procesne temperature odgovaraju, ona se može predati toplovodu, sušari, stakleniku ili drugom niskotemperaturnom potrošaču. Takva kaskada može popraviti ukupnu iskoristivost cijelog sustava.

Primjeri proizvođača

• Turboden – ORC sustavi za obnovljive izvore i povrat otpadne topline, uključujući toplinu motora i plinskih turbina.
• Orcan Energy – modularni ORC „efficiency PACK“ sustavi za motore i plinske turbine; proizvođač posebno opisuje uporabu topline ispuha i motornog rashladnog kruga.

Što treba poslati proizvođaču za preliminarnu procjenu?

Potrebni su podaci o motoru, temperaturi i protoku ispuha, raspoloživoj toplini rashladne vode, godišnjim satima rada, temperaturi okoline i mogućnosti hlađenja. Tek iz toga se dobiva realna električna snaga i godišnja proizvodnja, a ne iz same nazivne snage CHP-a.