Việc lựa chọn môi chất làm việc có tầm quan trọng chính trong chu kỳ Rankine ở nhiệt độ thấp. Do nhiệt độ thấp, sự thiếu hiệu quả truyền nhiệt rất mang tính định tính Những vấn đề này phụ thuộc rất nhiều vào các đặc tính nhiệt động của chất lỏng và các điều kiện vận hành.

Để thu hồi nhiệt độ thấp, chất lỏng thường có nhiệt độ sôi thấp hơn nước. Chất làm lạnh và hydrocarbon là hai thành phần thường được sử dụng.

Đặc tính tối ưu của chất lỏng làm việc:

• Đường cong đẳng hướng:

Do mục đích của ORC tập trung vào việc phục hồi năng lượng nhiệt cấp thấp, nên cách tiếp cận quá nhiệt như chu trình Rankine truyền thống là không phù hợp. Do đó, một quá trình nhiệt quá nhỏ diễn ra ở ống xả của thiết bị bay hơi sẽ luôn được ưu tiên, điều này gây bất lợi cho môi chất "ẩm" (ở trạng thái hai pha khi kết thúc quá trình giãn nở). Trong trường hợp chất lỏng khô, nên sử dụng máy tái sinh.

• Điểm đóng băng thấp, nhiệt độ ổn định cao:

Không giống như nước, môi chất hữu cơ thường bị suy giảm hóa chất và phân hủy ở nhiệt độ cao. Do đó, nhiệt độ nguồn nóng tối đa bị hạn chế bởi tính ổn định hóa học của chất lỏng làm việc. Điểm đóng băng phải thấp hơn nhiệt độ thấp nhất trong chu kỳ.

• Nhiệt độ và mật độ hóa hơi cao:

Một chất lỏng có nhiệt độ và mật độ tiềm ẩn cao sẽ hấp thụ nhiều năng lượng hơn từ nguồn trong thiết bị bay hơi và do đó làm giảm tốc độ dòng chảy cần thiết, kích thước của cơ sở và mức tiêu thụ bơm.

• Ảnh hưởng đến môi trường thấp

Các thông số chính được tính đến là tiềm năng suy giảm Ozone (ODP) và ảnh hưởng trái đất nóng lên (GWP).

• An toàn

Môi chất phải không bị ăn mòn, không bắt lửa và không độc hại. Phân loại an toàn chất làm lạnh ASHRAE có thể được sử dụng như là một chỉ số về mức độ nguy hiểm của chất lỏng.

• Sẵn có và chi phí thấp
• Áp suất chấp nhận được