Aufgrund der häufigen Schwankungen der Temperatur und des Durchflusses der nutzbaren Wärmequelle in verteilten Energiesystemen wurde die Betriebsleistung der kW-starken organischen Rankine-Vorläuferanlage bei 110 bis 150 °C für schwankende Wärmequellen und mit dem Durchfluss der Arbeitsstoffe und der Expanderdrehzahl als Steuergrößen getestet. Die Ergebnisse zeigten, dass durch die Anpassung des Durchflusses der Arbeitsstoffe die Ausgangsleistung der Anlage bei einer relativ stabilen thermischen Effizienz effektiv gesteuert werden kann. Die Ausgangsleistung der Anlage variiert stark mit der Temperatur der Wärmequelle, hat aber nicht den gleichen Einfluss auf den Wärmedurchfluss: Bei niedrigem Durchfluss der Arbeitsstoffe ist die Wärmeübertragungsfläche zu groß und der Einfluss des Wärmedurchflusses auf die Leistung der Anlage kann vernachlässigt werden; mit zunehmendem Durchfluss des Arbeitsstoffs wird der Einfluss des Wärmedurchflusses immer deutlicher, was sich in einem klaren Leistungsabfall der Anlage bei Abnahme des Durchflusses des Arbeitsstoffs zeigt. Die Anlage erreichte eine maximale Ausgangsleistung von etwa 4 kW bei einer Wärmequellentemperatur von 150 °C und eine maximale thermische Effizienz von 6,0%.

verteilte Energiesystem; organischer Rankine-Zyklus; Ausgangsleistung; thermische Effizienz