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Binary-Cycle

Prinzipskizze eines Binary-Cycle-Geothermiekraftwerks. Quelle: Claus Ableiter
Binary-Cycle Kraftwerk Landau Oberpfalz. Quelle: Daldrup

Ein Binary-Cycle Geothermie Kraftwerk (GKW) gestattet es, geothermische Reservoire mit niedrigerer Temperatur (<175 °C) zu nutzen. Dies ist mit direkten Trocken-Dampfturbinen oder Direct Flash nicht möglich. In einem Binary Cycle Kraftwerk wird das heiße Wasser des Thermalkreislaufes aus einer Förderbohrung über einen Wärmetauscher zur Injektionsbohrung gepumpt. Im Wärmetauscher gibt das Thermalwasser einen Teil der Wärmeenergie an den Sekundärkreislauf ab. Dieser Kreislauf besteht aus einem Arbeitsmittel mit niedriger Siedetemperatur. Dies sind entweder organische Flüssigkeiten wie Butan oder Pentane Hydrocarbon oder Gemische wie Ammoniak-Wasser. Dieser Sekundärkreislauf treibt die Turbine an (ORC oder Kalina).

Binärverfahren können auch bei Hochenthalpielagerstätten von Vorteil sein, wenn das primäre Thermalwasser aggresiv ist oder einen hohen Anteil nichtkondensierbarer Gase enthält. In diesen Fällen kann das Sekundär-Arbeitsmittel auch Wasser sein.

Beispiele sind: Mammoth Lakes, California, Steamboat Springs, Nevada und Hilo, Hawaii aber auch Unterhaching, Landau, Insheim und Bruchsal.

Literatur

Astolfi, M., Romano, M. C., Bombarda, P., and Macchi, E.: Binary ORC (organic Rankine cycles) power plants for the exploitation of medium-low temperature geothermal sources – Part A: Ther- modynamic optimization,. In: Energy, Nummer 66 (2014), S. 423-434

Astolfi, M., Romano, M. C., Bombarda, P., and Macchi, E: Binary ORC (organic Rankine cycles) power plants for the exploita- tion of medium-low temperature geothermal sources – Part B: Techno-economic optimization. In: Energy, Nummer 66 (2014), S. 435-446

Bliem, C., J.: Preliminary performance estimates of binary geothermal using mixed-halocarbon working fluids. In: Tech. Rep. EGG-EP-7312 Idaho Falls (1986)

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Franco Alessandro, Villani Marco. : Optimal design of binary cycle power plants for water-dominated, medium-temperature geothermal fields. In: Geothermics Nummer 38 (2009), S. 379-391

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Frick, S., Kaltschmitt, M., and Schröder, G.: Life cycle assessment of geothermal binary power plants using enhanced low- temperature reservoirs. In: Energy, Nummer 35 (2010), S. 2281-2294

Kanoglu Mehmet, Bolatturk Ali. : Performance and parametric investigation of a binary geothermal power plant by exergy. In: Renewable Energy Nummer 33 (2008), S. 2366-2374

Köhler, S.: Geothermisch angetriebene Dampfkraftprozesse - Analyse und Prozessvergleich binärer Kraftwerke. Dissertation, Fakultät III – Prozesswissenschaften der Technischen Universität Berlin., 2005

Rosyid H, Koestoer R, Putra N. : Sensitivity analysis of steam power plantbinary cycle. In: Energy Nummer 35 (2010), S. 3578-3586

Weitere Literatur unter Literaturdatenbank und/oder Konferenzdatenbank

Weblink

http://en.wikipedia.org/wiki/Binary_power_plant_system

PDF Development of Downhole Pump for Binary Cycle Power Generation using Geothermal Water