Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

DESIGN, OPTIMIZATION AND EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF VARIOUS SMALL-SCALE ORC EXPANDERS IN A BIOMASS COGENERATION PLANT

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21220%2F25%3A00385576" target="_blank" >RIV/68407700:21220/25:00385576 - isvavai.cz</a>

  • Nalezeny alternativní kódy

    RIV/68407700:21720/25:00385576

  • Výsledek na webu

    <a href="https://lutpub.lut.fi/bitstream/handle/10024/170511/ORC2025_proceedings_public.pdf?sequence=1&isAllowed=y" target="_blank" >https://lutpub.lut.fi/bitstream/handle/10024/170511/ORC2025_proceedings_public.pdf?sequence=1&isAllowed=y</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    DESIGN, OPTIMIZATION AND EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF VARIOUS SMALL-SCALE ORC EXPANDERS IN A BIOMASS COGENERATION PLANT

  • Popis výsledku v původním jazyce

    This paper presents the design, optimization, and experimental investigation of three small-scale ORC expanders — one rotary vane expander and two turbines (a single-stage axial impulse turbine and a radial re-entry turbine called Elektra) — developed for an operational biomass-fired CHP unit. All expanders were tested in a 120 kWth woodchip-fired ORC plant at CTU UCEEB. The rotary vane expander demonstrated broad operational flexibility, moderate efficiency sensitivity to boundary conditions, and over 10,000 hours of run time, though it requires periodic maintenance. The Elektra turbine, designed as a low-rpm standard generator alternative using in-house 1D meanline modeling and CFD optimization, achieved around 34.8% efficiency at 3,000 rpm. The axial impulse turbine, optimized via genetic algorithms, reached over 61% efficiency and 7 kW output at 14,000 rpm. Techno-economic analysis showed that the rotary vane expander achieved the lowest specific plant costs, while the axial turbine delivered the highest efficiency at increased cost. The Elektra turbine, despite its low capital cost, exhibited limited performance and the highest plant-specific costs. Experimental results validated the design tools and provided comparative insight into expander suitability for small-scale CHP applications.

  • Název v anglickém jazyce

    DESIGN, OPTIMIZATION AND EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF VARIOUS SMALL-SCALE ORC EXPANDERS IN A BIOMASS COGENERATION PLANT

  • Popis výsledku anglicky

    This paper presents the design, optimization, and experimental investigation of three small-scale ORC expanders — one rotary vane expander and two turbines (a single-stage axial impulse turbine and a radial re-entry turbine called Elektra) — developed for an operational biomass-fired CHP unit. All expanders were tested in a 120 kWth woodchip-fired ORC plant at CTU UCEEB. The rotary vane expander demonstrated broad operational flexibility, moderate efficiency sensitivity to boundary conditions, and over 10,000 hours of run time, though it requires periodic maintenance. The Elektra turbine, designed as a low-rpm standard generator alternative using in-house 1D meanline modeling and CFD optimization, achieved around 34.8% efficiency at 3,000 rpm. The axial impulse turbine, optimized via genetic algorithms, reached over 61% efficiency and 7 kW output at 14,000 rpm. Techno-economic analysis showed that the rotary vane expander achieved the lowest specific plant costs, while the axial turbine delivered the highest efficiency at increased cost. The Elektra turbine, despite its low capital cost, exhibited limited performance and the highest plant-specific costs. Experimental results validated the design tools and provided comparative insight into expander suitability for small-scale CHP applications.

Klasifikace

  • Druh

    D - Stať ve sborníku

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    20704 - Energy and fuels

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/TO01000160" target="_blank" >TO01000160: Optimised expanders for small-scale distributed energy systems</a><br>

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2025

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název statě ve sborníku

    Proceedings of the 8th International Seminar on ORC Power Systems

  • ISBN

    978-952-412-288-7

  • ISSN

    2243-3376

  • e-ISSN

    2243-3376

  • Počet stran výsledku

    10

  • Strana od-do

    92-101

  • Název nakladatele

    LUT Scientific and Expertise Publications

  • Místo vydání

  • Místo konání akce

    Lappeenranta

  • Datum konání akce

    9. 9. 2025

  • Typ akce podle státní příslušnosti

    WRD - Celosvětová akce

  • Kód UT WoS článku