Diese Dissertation bietet eine experimentelle und simulationsbasierte Bewertung der CORC-Systemleistung durch die Nutzung verschiedener Arbeitsfluide aus verschiedenen physio-chemischen Gruppen. Die Arbeit basiert auf einem 158 kW CORC-System, das aus drei Hauptkreisläufen besteht: Wärmequellenkreislauf, Hochtemperatur-ORC und Niedertemperatur-ORC. In dieser Arbeit wird die Systemleistung anhand des thermischen Wirkungsgrads und des exergetischen Wirkungsgrads gemessen, da sie die abgegebene Leistung im Verhältnis zum zugeführten Wärmestrom wiedergeben. Zusätzlich wird die Leistungsfähigkeit der Hauptkomponenten bewertet, indem der Turbinenwirkungsgrad, die Wärmeübertragung zwischen den kaskadierten ORC-Kreisläufen sowie der Exergieverlust in ihren vier Hauptkomponenten gemessen wird. Darüber hinaus konzentriert sich diese Arbeit auf die Untersuchung der Beziehung zwischen der Systemleistung und den thermophysikalischen Eigenschaften der Arbeitsfluide, wie z.B. der kritischen Temperatur, dem kritischen Druck, der Molasse und der Molekülstruktur. Diese Parameter werden über einen weiten Bereich von Betriebsbedingungen berücksichtigt, einschließlich Wärmequellentemperatur, Turbineneinlassdruck, Massenstrom des Arbeitsfluide, Überhitzungsgrad und Druckverhältnis.

This thesis provides experimental and simulation-based evaluations of CORC system performance by adopting various working fluids from different physico-chemical groups. The work is based on a 158 kW CORC system, consisting of three main cycles: heat source cycle, high-temperature ORC and low-temperature ORC. System performance is measured based on thermal efficiency and exergy efficiency, as they view power output in relation to the heat flow input. In addition, the performance of the main components is evaluated by measuring the turbine efficiency, the heat transfer between the two cascaded ORC as well as the exergy loss in their four main components. Moreover, it is focused on the relationship between system performance and the thermophysical properties of the working fluids, such as critical temperature, critical pressure, molar mass and molecular structure. These parameters are considered over a wide range of operating conditions, including heat source temperature, turbine inlet pressure, mass flow rate of working fluid, superheating degree and pressure ratio.