Mini-BHKW
- Quelle: ecopower.de
Der Strom, den Sie zum Betrieb Ihrer Elektrogeräte verwenden wird heute zu einem großen Teil zentral in Großkraftwerken erzeugt. Dabei wird der eingesetzte Rohstoff – Gas, Kohle, Öl oder Hausmüll – nur zu ca. 40% genutzt. Die restliche Energie, also die Umwandlungs- und Übertragungsverluste, wird als Wärmeenergie durch den Kühlturm ungenutzt an die Umwelt abgegeben.
Die Wärme für Ihre Heizung wird, im Gegensatz dazu, dezentral, nämlich direkt bei Ihnen zu Hause erzeugt.
Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen vereinigen beide Seiten. Auch sie gehören zum Bereich der zentralen Energieerzeugung deren Hauptzweck die „Herstellung“ von elektrischem Strom ist. Die Abwärme, die bei der Stromerzeugung entsteht wird einem Heizkreislauf zugeführt. So ist es möglich ganze Wohnsiedlungen oder Schwimmbäder und Schulen mit der sonst verloren gegangenen Wärmeenergie zu versorgen. Das steigert den Wirkungsgrad auf knapp 80%.
Ein Schritt in Richtung dezentrale Energieversorgung ist die Entwicklung von Mini-Blockheizkraftwerken (Mini-BHKW). Damit werden Sie zu Ihrem eigenen Stromproduzent und sorgen mit der Abwärme für warmes Wasser und beheizte Räume. Gleichzeitig schonen Sie die Umwelt, denn BHKWs haben einen Wirkungsgrad von 80 – 90 %. Somit bleibt nur ein geringer Teil der zugeführten Energie ungenutzt.
Aufbau und Funktionsweise
- Quelle: bhkw-info.de
Der Vorteil eines Mini-BHKWs ist der kompakte Aufbau. Motor, Generator und Wärmetauscher sind in einem Gehäuse untergebracht. Dieses wird fertig montiert, inklusive der dazugehörenden Steuerung, und anschlussfertig geliefert und muss nur noch durch einen Fachbetrieb an das vorhandene Heizungsnetz angeschlossen werden. Durch die industrielle Fertigung wird ein Qualitätsstandard wie bei handelsüblichen Heizkessel erreicht.
Der Motor, üblicherweise ein Viertakt-Hubkolbenmotoren, den Rohstoff und treibt über die Drehzahl einen Generator an, der den Strom erzeugt. Die dabei entstehende Abwärme von Kühlwasser und Abgasen wird, über Wärmetauscher, an das Heizsystem weitergegeben. Dieser kann ein ganz normaler Kfz- oder ein speziell für den Betrieb eines BHKWs ausgelegter Motor sein. In der Entwicklung befinden sich auch Brennstoffzellen- und Stirlingmotoren. Letzterer hat den Vorteil, dass er neben den fossilen Brennstoffen wie Öl oder Gas auch regenerative Energieträger wie Hackschnitzel, Pellets oder Biogas verwerten kann.
- Quelle: ecopower.de
- Quelle: ecopower.de
Betrieb eines Mini-BHKWs
Über die Dauer eines Jahres gesehen wird Warmwasser gleichmäßiger verbraucht als Wärme. Das ist besonders im Sommer der Fall, da dann die Heizungsanlage meist stillsteht und nur warmes Wasser aus dem System entnommen wird.
Damit das BHKW wirtschaftlich arbeiten kann, muss es möglichst lange aktiv sein und sollte auf ca. 5.000 Betriebsstunden im Jahr kommen. Dabei sollte das Mini-BHKW möglichst über längere Zeiträume laufen, da der verbaute Motor ein häufiges Takten nicht gut verträgt und dadurch die Lebensdauer stark verkürzt wird.
Um das häufige Ein- und Ausschalten zu verhindern ist es wichtig, das BHKW nach Grundlast des Wärmebedarfs auszulegen. Weiterhin sollte sich im Heizungssystem ein ausreichend groß dimensionierter Pufferspeicher befinden. Dieser nimmt die bei der Stromproduktion entstandene Abwärme auf und gibt sie bei Bedarf, z. B. bei der Warmwasserentnahme, wieder ab. In Spitzenzeiten muss mit einem zweiten Heizkessel zugeheizt werden. Auf diesen kann verzichtet werden, wenn sich, bei ausreichend dimensioniertem BHKW, ein integrierter Zusatzheizstab im Pufferspeicher befindet.
Eine andere Möglichkeit auf eine möglichst hohe Betriebsstundenzahl zu kommen ist der Einsatz eines modulierbaren Mini-Blockheizkraftwerks. Dabei wird die Motordrehzahl reduziert und das BHKW im Teillastbetrieb betrieben. Das führt zu entsprechend längeren Laufzeiten, die zu einer erhöhten Wirtschaftlichkeit führen.
Der Strom der beim Betrieb des Mini-BHKWs entsteht, wird entweder selbst im Haushalt verbraucht oder in das öffentliche Netz eingespeist und entsprechend vergütet.
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