Strom und Wärme

Hydraulik

 

 

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BHKW im Heizungsnetz, Einbindungsbeispiele

 

BHKW mit Niedertemperatur-Kessel, Beispiel 

Beim Einsatz von BHKW zusammen mit konventionellen Heizkesseln oder NT-Kesseln (Niedertemeratur- Kesseln) ist die Einbindung des BHKW in den Rücklauf zum Kessel besonders vorteilhaft.

Ein BHKW kann auf diese Weise auch in bestehende Heizzentralen einfach integriert werden, es bedarf keiner besonderen Regelungstechnik.

Die Rücklaufleitung zum Heizkessel wird "angezapft", das im BHKW erwärmte Heizungswasser wird wieder in den Hauptrücklauf zum Kessel eingespeist. Die Rücklauftemperatur zum Kessel erhöht sich, die Kesselbetriebsszeiten reduzieren sich. 

Zur Reduzierung  der Auskühl- und Abstrahlverlusten des Heizkessels insbesondere im Sommerhalbjahr kann eine Bypassleitung zum Kessel installiert werden. Ist der Kessel außer Betrieb, strömt das vom BHKW erwärmte Wasser am Kessel vorbei. Der Gesamtwirkungsgrad der Heizzentrale wird damit weiter erhöht.

 

Erzeugerseite                                                                        Verbraucherseite

        

Hydraulikschema BHKW mit Pufferspeicher und WWB, Betrieb mit NT-Kessel

Die im BHKW erzeugte Wärme trägt insbesondere in den Sommermonaten zur Ladung des Speichers bei, die Kessellaufzeiten verringern sich. 

Besondere Gründe für den WW-Speicher beim Einsatz eines BHKW 

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Deckung von kurzzeitigen Wärmelastspitzen, die Zuschaltung des Spitzenkessels wird vermieden, dadurch erhöht sich die BHKW-Laufzeit.

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Taktender BHKW-Betrieb wird bei richtiger Auslegung reduziert.

Praxis:

Die Ladeleistung des Wärmetauschers zum WW-Speicher sollte auf die thermische Leistung des BHKW hin abgestimmt sein und nicht auf die thermische Gesamtleistung .

Ist die theoretische Ladeleistung deutlich höher als die BHKW-Leistung, bricht die Temp-Differenz zwischen Vorlauf und Rücklauf zusammen, die Rücklauftemperatur steigt an, die erforderliche Vorlauftemperatur zur Speicher-Ladung wird nicht mehr erreicht. Der Spitzenkessel wird zu früh angefordert was bis zum Abschalten des BHKW führen kann, währen der Heizkessel immer noch in Betrieb ist. Dieses Problem kann allerdings regelungstechnisch gelöst werden.

Ist die Ladeleistung geringer als die thermische BHKW-Leistung, steigt die Temperatur im Erzeugerkreis, das BHKW muss takten oder auf kleine Leistung zurückfahren.

 

BHKW mit Brennwertkessel und Pufferspeicher, Beispiel

Beim Einsatz von BHKW zusammen mit Brennwertkesseln ist die Einbindung des BHKW in den Rücklauf nachteilig, da hierbei die Brennwertnutzung eingeschränkt wird.

Das BHKW wird daher parallel zum Brennwertkessel ins Heizungsnetz eingebunden. Für den hydraulischen Ausgleich sorgt ein Pufferspeicher oder eine hydraulische Weiche, gegenseitige Beeinflussungen der Pumpen werden damit weitestgehend vermieden.

Die Kesselpumpe sollte temperaturabhängig geregelt werden, um bei Kesselbetrieb eine Überströmung zu vermeiden (Überströmung: Der Kessel heizt sich über den Pufferspeicher selbst den Rücklauf auf).

Der Temperaturfühler für die Anforderung der Wärmeerzeuger befindet sich im oberen Teil des Pufferspeichers (oder der hydraulischen Weiche), so wird die durch das BHKW eingespeiste Wärme mit erfasst.

Dieses Anlagenschema kommt insbesondere bei Neuanlagen mit Brennwertkessel zu Anwendung.


        Erzeugerkreis                                                 Verbraucherkreis

Hydraulikschema BHKW mit Pufferspeicher und WWB, Betrieb mit Brennwertkessel

Der Rücklaufanschluss des BHKW befindet sich auf der Verbraucherseite, um während des Kesselbetriebes auch bei einer Überströmung über den Puffer das BHKW nicht zum Abschalten zu zwingen.

Brennwertkessel:

Fossile Brennstoffe wie Erdgas und Heizöl bestehen überwiegend aus Kohlenwasserstoffverbindungen. Der Kohlenstoff verbrennt überwiegend zu Kohlendioxyd, der Wasserstoff zu Wasserdampf. Beim Brennwertkessel wird die Abgastemperatur so weit abgesenkt, dass es zur teilweisen Kondensation des Wasserdampfes kommt. Die Kondensationswärme wird zusätzlich genutzt, der Wirkungsgrad des Kessels erhöht sich je nach Betriebsweise um bis zu 10 %.

 

BHKW-Anlage ohne Spitzenkessel, Beispiel

 

 

 

 

 

 

 

Hydraulikschema BHKW mit Pufferspeicher und WWB, Betrieb monovalent ohne Heizkessel

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