Session: 4C Einbindung eines Nano-Blockheizkraftwerks in ein intelligentes Energiemanagement auf Haushaltsebene
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- Marta Schräder
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1 Session: 4C Einbindung eines Nano-Blockheizkraftwerks in ein intelligentes Energiemanagement auf Haushaltsebene (Paul Henrichs KG) 10. Oktober 2017 Lemgo
2 Agenda Abschlusspräsentation Einführung Zielsetzung Ergebnisse Resümee und Ausblick it s OWL Clustermanagement GmbH
3 Einführung Vorstellung des Transfernehmers Inhabergeführtes Familienunternehmen seit 1961 Schloss Holte-Stukenbrock Kunden: Maschinenbau; Automobilindustrie; Chemieindustrie; Medizintechnik; Gießereien und Schmieden Jahresumsatz: ca. 9 Mio Produkte Spanende Bearbeitung Montage von Bausätzen Konstruieren und Zeichnen Neuentwicklung: nano-bhkw April 2014 Mitarbeiter: 80 it s OWL Clustermanagement GmbH
4 Einführung Vorstellung des Transfergebers Regelung, Modellierung und Optimierung von elektrischen Antrieben, z.b. für Elektro- und Hybridfahrzeuge Fachgebiet Leistungselektronik und Elektrische Antriebstechnik Digitale Regelung Resonanzkonverter Hocheffiziente Topologien Betriebsstrategien SmartGrids Speichersysteme it s OWL Clustermanagement GmbH
5 00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 00:00 LEISTUNG, W Einführung Motivation/ Ausgangssituation für das Transferprojekt Energiewende Kraftwerk für Einfamilienhaus Bausteine des Konzepts: Den produzierten Strom selber verbrauchen Herstellungskosten wirksam reduzieren Lebensdauer um vielfaches erhöhen UHRZEIT Herausforderung: Einstufige mikro-dampfturbine Wassergeschmierte Lagerung Einfache Ausführung aller Teile und Aggregate P el kwh a 342 W im Mittel Strom und Wärme im Verhältnis 1/10 1/6 oder 10%...15% it s OWL Clustermanagement GmbH
6 Einführung Bedarf für ein Transferprojekt Das elektrische Konzept: Elektrogenerator Regelung Steuerung it s OWL Clustermanagement GmbH
7 Agenda Abschlusspräsentation Einführung Zielsetzung Ergebnisse Resümee und Ausblick it s OWL Clustermanagement GmbH
8 00:00 00:45 01:30 02:15 03:00 03:45 04:30 05:15 06:00 06:45 07:30 08:15 09:00 09:45 10:30 11:15 12:00 12:45 13:30 14:15 15:00 15:45 16:30 17:15 18:00 18:45 19:30 20:15 21:00 21:45 22:30 23:15 00:00 LEISTUNG, W Zielsetzung Einbindung eines Nano-Blockheizkraftwerks in ein intelligentes Energiemanagement auf Haushaltsebene 1. Entwurf des elektrischen Systems zur Auswahl des elektrischen Generators und der notwendigen Leistungselektronik 2. Konzept der Steuerungs- und Regelungstechnik 3. Übergeordnete Betriebsstrategie für die Einbindung des Nano-BHKW in ein Energiemanagement auf Haushaltsebene E2 kw*2/60h0,066 kwh; oder ca. 6 Ah 12V Batterie UHRZEIT it s OWL Clustermanagement GmbH
9 00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 00:00 LEISTUNG, W 00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 00:00 LEISTUNG, W Vorgehensweise Einbindung eines Nano-Blockheizkraftwerks in ein intelligentes Energiemanagement auf Haushaltsebene Strategien definieren Strategien simulieren Du Simulationsmodell wurde validiert ZEIT, 15 MIN LastTh Vorhanden BHKW Dampfturbine DT SpeicherTh G Generator Gleichrichter UZK Wechselrichter LastEl 1/3 N? UHH Dur Opt Energiemanagement & Steuerung Batterie NAP ZEIT, 15 MIN it s OWL Clustermanagement GmbH
10 Agenda Abschlusspräsentation Einführung Zielsetzung Ergebnisse Resümee und Ausblick it s OWL Clustermanagement GmbH
11 Ergebnisse Schnelllaufender Elektrogenerator, Hz Passiver Gleichrichter, U zk V Einphasiger Wechselrichter, 230 V, 50 Hz Vorhanden Dampfturbine BHKW Gleichrichter Wechselrichter UHH DT G UZK 1/3 N? LastTh Generator Speicher Th LastEl Batterie NAP Energiemanagement & Steuerung it s OWL Clustermanagement GmbH
12 Ergebnisse 1. Leistungselektronik 2. Regelung: nconst. Uzk schwankt 3. Steuerung: dem Verbrauch nachfahren iwr P* x / i* I-Regler s* s PWM Dampfturbine BHKW Gleichrichter u d Wechselrichter UHH izk DT G UZK u zk iwr uv* ngen n-regler Generator PEM Batterie- Management s izk,bat ubat LastEl P* Dampferzeugung n* NAP it s OWL Clustermanagement GmbH
13 Ergebnisse Elektrischer Speicher it s OWL Clustermanagement GmbH
14 Agenda Abschlusspräsentation Einführung Zielsetzung Ergebnisse Resümee und Ausblick it s OWL Clustermanagement GmbH
15 Resümee und Ausblick Resümee Das elektrische Konzept Die Entwicklung des BHKW ist einen guten Schritt weiter gekommen Erfahrung in der Auswahl und Anwendung der elektrischen Bauteile (Mehrwert) Ausblick Erfolgreiche Tests: > 2000 Betriebsstunden im Dauertest Leistung >1 kwe Lagerverschleiß nicht nachweisbar Temperaturbeherrschung Serienmuster mit lion-powerblock it s OWL Clustermanagement GmbH
16 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Agenda Abschlusspräsentation
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