Der passende Pufferspeicher als Schlüssel für mehr Wirtschaftlichkeit

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1 Der passende Pufferspeicher als Schlüssel für mehr Wirtschaftlichkeit Fachtagung Energieeffizienz Abwärme sinnvoll eingesetzt Alternative Energiequellen für den Gartenbau am 7. Oktober 2010 in Heide

2 Großer Pufferspeicher? Frage: Oder reicht auch ein kleinerer Pufferspeicher?

3 Inhalt 1. Dimensionierung des Pufferspeichers Einflussfaktoren 2. Welcher Nutzen lässt sich mit einem Pufferspeicher erreichen? 3. Wie arbeitet der Pufferspeicher? Bei welchen Betriebszuständen ist er besonders effektiv? 4. Wie hoch sind die Wärmeverluste des Pufferspeichers? 5. Welche Einsparungen an Wärmekosten sind bei unterschiedlicher Pufferspeichergröße erreichbar? 6. Investitionskosten für verschiedenen Pufferspeichergrößen 7. Gegenüberstellung von Einsparungen und Kosten 8. Fazit

4 Dimensionierung des Pufferspeichers Einflussfaktoren mehr günstige Abwärme nutzen weniger Spitzenlastbrennstoff verbrauchen größerer Pufferspeicher höhere Investitionskosten höhere Wärmeverluste des Pufferspeichers

5 Pufferspeichergröße Anteil Abwärme an Jahreswärmeverbrauch und Abwärmenutzung ,1 92,0 92,8 Anteil Abwärme [%] ,8 Beispiel: Beet- und Balkonpfanzen, Topfpflanzen Grundfläche m² Wärmebebarf kwh/a Auslegungsheizlast 1,5 MW Nennleistung Abwärme 400 kw , Volumen Pufferspeicher [m³]

6 Ausgeprägter Tag-/Nachtgang Pufferspeicher 50 m³

7 Nutzbarer Ladezustand abhängig von Wassertemperaturen im Speicher (mittlere Speichertemperatur) und mittlerer Heizungsrücklauftemperatur Bei ausgeprägtem Tag-/Nachtrhythmus des Ladens/Entladens: mittlere Heizungs-RL-Temperatur nachts C bei t = 40 K 50 m³ kwh ( 5,9 h á 400 kw) 100 m³ kwh (11,9 h á 400 kw) 200 m³ kwh (23,7 h á 400 kw)

8 Wärmebedarf über Abwärmeangebot 50 m³ Pufferspeicher 50 m³

9 Wärmebedarf über Abwärmeangebot 200m³ Pufferspeicher 200 m³

10 Nutzen großer Pufferspeicher 50 m³ Pufferspeicher 50 m³

11 Nutzen großer Pufferspeicher 200 m³ Pufferspeicher 200 m³

12 Wärmebedarf unter Abwärmeangebot Pufferspeicher 50 m³

13 Wärmeverluste Pufferspeicher Aufstellung außen Wärmeverluste [kwh/a] Volumen Pufferspeicher [m³] 15 cm Mineralwolle 15 cm Mineralwolle, Speicherladung optimiert 10 cm Mineralwolle, Speicherladung optimiert

14 Einsparung Wärmekosten durch Pufferspeicher ( /a ohne MwSt.)* Heizöl EL Abwärme Volumen Pufferspeicher [m³] [ /l] [ct/kwh] , ,55 2, , , ,65 2, , * Unter Berücksichtigung der Wärmeverluste des Pufferspeichers

15 Einsparung Wärmekosten durch Pufferspeicher: Zusätzliche Einsparung gegenüber 50 m³ ( /a ohne MwSt.)* Heizöl EL Abwärme Volumen Pufferspeicher [m³] [ /l] [ct/kwh] , ,55 2, , , ,65 2, , * Unter Berücksichtigung der Wärmeverluste des Pufferspeichers

16 Investitionskosten Pufferspeicher (Beispiele) Pufferspeicher neu, liegend, mit TÜV-Prüfung, Isolation: 200 mm Mineralwolle, Blechummantelung, Abstandshalter für Isolation, Sicherheitsorgane, 7 Stück Temperatursensoren, inkl. Transport, Aufstellung 50 m³ m³ m³ Fundamente abhängig von Tankform und Anzahl Füße 50 m³ m³ m³

17 gebrauchte Pufferspeicher Pufferspeicher gebraucht, liegend, Isolation: 100 mm Mineralwolle, Blechummantelung, Sicherheitsorgane, 7 Stück Temperatursensoren, inkl. Transport, Aufstellung Nachisolation 100 m³ m³ zu beachten: Öllagerbehälter sind nur für drucklose Lagerung ausgelegt. Der Einsatz als Druckbehälter in Form eines Pufferspeichers ist nicht zulässig.

18 Investitionskosten Pufferspeicher (Beispiele) Druckhaltung und Entgasung 50 m³ m³ m³ Hydraulische Einbindung, Mischkreis oder frequenzgesteuerte Pumpe, Schmutzfänger, Handabsperrklappen, Motorklappe, Rückschlagventil, Verrohrung, Isolation Steuerung / Speichermanagement: über zwei Zweipunktregler (Speicherladung stoppen, Spitzenlastkessel zuschalten) Integration in vorhandene RAM- Regelcomputeranlage

19 Investitionskosten Pufferspeicher insgesamt (Beispiele) 50 m³ 100 m³ 200 m³ Pufferspeicher neu Fundamente Druckhaltung und Entgasung Hydraulische Einbindung Steuerung / Speichermanagement (2 x Zweipunktregler) insgesamt

20 Gegenüberstellung Kosten und Einsparungen Investitionskosten Pufferspeicher insgesamt Einsparungen Wärmekosten (Abwärme 2 ct/kwh, Heizöl EL 0,60 /l) 50 m³ m³ m³

21 Fazit Ein Pufferspeicher arbeitet am effektivsten bei ausgeprägtem Tag- / Nacht-Rhythmus des Ladens / Entladens. Wird der Pufferspeicher optimal auf diese Betriebsweise ausgelegt, kann die höchste Wirtschaftlichkeit erreicht werden. Ein überdimensionierter Pufferspeicher führt nur zu relativ geringen zusätzlichen Einsparungen, die die höheren Investitionskosten nicht rechtfertigen. Die optimale Pufferspeichergröße sollte grundsätzlich durch Auslegungs- und Wirtschaftlichkeitsberechnungen betriebsindividuell ermittelt werden. Geeignete Hilfsmittel für derartige Berechnungen stehen mit der Software HORTEX in Verbindung mit HortiWE zur Verfügung.

22 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Kontakt: Thomas Daniel Landwirtschaftskammer Schleswig-Holstein Gartenbauzentrum - Technikberatung Thiensen Ellerhoop Fon: Fax: tdaniel@lksh.de