Seite 1 Informationsveranstaltung Referent Martin Kuhn Viessmann Akademie
Inhaltsangabe Begrüßung Unternehmen Viessmann Anwendungsbereiche Gesamtgerätevorstellung Brennstoffzellenmodul Wartung Diskussion und Fragen Seite 2
Die Viessmann Group
Die Viessmann Group 1917 Gründung 11.400 Mitarbeiter 2,1 Mrd. Euro Umsatz 27 Gesellschaften für Produktion in 11 Ländern 74 Länder mit Vertriebsgesellschaften und Partnern 120 55 Verkaufsniederlassungen weltweit Prozent Auslandsanteil Ländergesellschaften Vertriebspartner Seite 4
Komplettangebot Für alle Anwendungsbereiche und alle Energieträger Ein- und Zweifamilienhaus Mehrfamilienhaus Industrie Gewerbe/Kommunen Nahwärmenetz Öl Gas Solar Biomasse Luft-/Erdwärme Heiztechnik Anlagentechnik Kältetechnik Komplettangebot für alle Energieträger und Anwendungsbereiche von 1 kw bis 120 MW Seite 5
Viessmann Systeme als Chance nutzen Wir bieten unseren Kunden mit einem Leistungsspektrum von 0,75 kw el bis 530 kw el ein vollständiges KWK-Produktprogramm an Vitobloc 200 238 530 kw el Vitovalor 300 0,75 kw el Vitotwin 300 1 kw el Vitobloc 200 6 +9 kw el Vitobloc 200 20 kw el Vitobloc 200 50 kw el Vitobloc 200 70 140 kw el Seite 6
Einsatzbereich von Mikro-KWK-Systemen Hoher Wärmebedarf Auslegungsleistung Heizkessel = 100% z.b. 20 kw 75% Jahresverbrauch ca. 4000 m³ Gas Laufzeit ca. 4000 5000 h/a 50% Spitzenlastbetrieb Modulations-, bzw. Pufferspeicherbetrieb 25% 5,3 kw - 15 C Auslegungstemperatur 0 C 4000 h + 15 C Heizgrenze 8760 h Seite 7
Einsatzbereich von Mikro-KWK-Systemen Niedriger Wärmebedarf Auslegungsleistung Heizkessel = 100% z.b. 20 kw 75% Jahresverbrauch ca. 4000 m³ Gas Laufzeit ca. 4000 5000 h/a 50% Neubau ca. 1000 m³ Gas Geringe Laufzeit BHKW auf ca. 1000 2000 h/a 25% 5,3 kw 1000 h 4000 h - 15 C 0 C Auslegungstemperatur + 15 C Heizgrenze 8760 h Seite 8
Einsatzbereich von Mikro-KWK-Systemen Niedriger Wärmebedarf Auslegungsleistung Heizkessel = 100% z.b. 20 kw 75% Jahresverbrauch ca. 4000 m³ Gas Laufzeit ca. 4000 5000 h/a 50% Neubau ca. 1000 m³ Gas Geringe Laufzeit BHKW auf ca. 1000 2000 h/a 25% 1000 h 5,3 kw - 15 C Auslegungstemperatur 0 C 1 kw 4000 h Neubau ca. 1000 m³ Gas Laufzeit Vitovalor ca. 5000 6000 h/a 6000 h + 15 C Heizgrenze 8760 h Seite 9
Übersicht KWK-Technologien Geeignet für die stationäre Anwendung, im Idealfall in Wohngebäuden Strom erzeugende Heizung produziert gleichzeitig Wärme und Strom Wärmeauskopplung zwischen 1 kw und 5 kw ermöglichen jetzt auch den Einsatz im Ein- und Zweifamilienhäusern sowie im Kleingewerbe (Ausnahme) Brennstoffzelle Neubau Vitotwin Stirlingmotor - Wärmebedarf + Bestand Seite 10
Mikro-KWK Gerät mit PEM-Brennstoffzelle (Polymer-Elektrolyt-Membran) Produktmerkmale Leistungen thermisch 1,0-20 kw elektrisch 0,75 kw * 0 2,5 5 7,5 10 12,5 15 17,5 20 kw Brennstoffzellenmodul, Spitzenlastkesselmodul mit integriertem Gas-Brennwertgerät, Pufferspeicher &Trinkwasserspeicher sowie Hydraulik Brennstoffzelle Leistung 0,75 kw el, 1 kw th Elektrischer/Gesamt-Wirkungsgrad: 37% / 90 % (Hi) Schallleistung: < 49 db(a) Integrierte Systemtrennung zwischen Brennstoffzellenmodul und Heizungskreis durch Plattenwärmetauscher Spitzenlastkessel Leistung: 19 kw (TWW: 30 kw) * 0,75 kw ist Netto-Angabe, d.h. der Anteil für den Eigenverbrauch der Anlage ist bereits abgezogen Seite 11
Anwendungsgebiete, Technische Voraussetzungen und Merkmale Vorzugsweise für Neubau und modernisierten Bestand (Ein- und Zweifamilienhaus) mit geringem Wärmebedarf Ideal mit Fußbodenheizung, aber auch für Kompaktheizkörper mit 60/40 C Rücklauftemperatur muss dauerhaft < 40 C, Vorteil: kein zusätzlicher Wasseranschluss Für E-Gas zugelassen (ab 2016 volle Gasverträglichkeit) Vorlauftemperatur der Brennstoffzelle konstant 67 C Seite 12
Aufbauschema Spitzenlastmodul Spitzenlastkessel Vitodens 200 (Wirkungsgrad 109 %) Netzteil (hinter der Abdeckung) Vitocom (hinter der Abdeckung) 46 l Trinkwasserspeicher Gesamtsystem (Hydraulik & Elektrik) komplett in Gehäuse fertigverbunden Seite 13 MAG Pufferspeicherkreislauf 170 l Pufferspeicher Aquablock (Pumpen, Wärmetauscher, Sicherheitsgruppen, Ventile)
Aufbauschema Brennstoffzellenmodul Gleichspannung Wechselspannung (Netz) Inverter mit Kühlungsgebläse Wasserstoff & Sauerstoff Gleichspannung, Wärme & Wasser Brennstoffzelleneinheit Wärme Strom Reformereinheit Erdgas Wasserstoff, CO2 (CO) & Wärme Gas Seite 14
Aufbauschema Brennstoffzellenmodul Inverter mit Kühlungsgebläse (Gleichspannung Wechselspannung (Netz) Reformereinheit Reformierung + Gasreinigung DI-Kartusche Aufbereitung interner Wasserkreislauf zur Stackkühlung Entschwefelungskartusche Nicht sichtbar Wasserbehälter Sammlung Kondensat Seite 15 Stack (Wasserstoff & Sauerstoff Wasserdampf, Gleichspannung & Wärme)
Brennstoffzellentypen für stationäre Mikro-KWK Anwendungen Brennstoffzellentyp Festoxid-BZ (SOFC) Schmelzkarbonat-BZ (MCFC) Phosphorsäure-BZ (PAFC) Direktmethanol-BZ (DMFC) Alkalische Brennstoffzelle (AFC) Polymerelektrolytmembran BZ (PEMFC) Betriebstemperatur 750 1000 C 550 650 C 180 220 C 20 130 C 20 100 C Zunehmende Betriebstemperatur 0 90 C (NT-PEM) 120 180 C (HT-PEM) Einsatzgebiet Dezentrale Strom- und Wärmeerzeugung, Kraftwerke (KWK) Kraftwerke (KWK) Kraftwerke (KWK) Portable Anwendungen, Fahrzeuge Raumfahrt, Militär Mobile Anwendungen, dezentr. Strom-und Wärmeerzeugung PEM + SOFC Brennstoffzellentypen werden hauptsächlich im Mikro KWK-Bereich eingesetzt Seite 16
PEM-Brennstoffzelle Aufbau und Funktionsweise Nutzstrom + - O 2 (Luft) H 2 Luft/ H 2 O Elektrolyt H 2 Kathode (Membran) Anode Seite 17
Brennstoffzellengesamtsystem Systemkonfiguration Brennstoffzellenmodul Wasser für Dampfreformierung Abgas Wasser für Shift- Reaktion Odoriertes Erdgas Entschwefeltes Erdgas H 2, CO 2, 1 2 CO, CH 3 Entschwefelung + Brenner Reformer 4 Luft Luft Gasaufbereitung H 2, CO 2 Luft 4 PEM-Stack 5 Inverter Luftversorgung Gleichstrom Wechselstrom Netz DI-Wasser (VL) DI-Wasser (RL) Nutzwärme Seite 18
Hydraulik & Wasserkreisläufe Trinkwassers peicher Trinkwasseraufbereitung Heizkreislauf (Wasser) Pufferspeicherkreislauf (Trinkwasser) BZ-Kreislauf (DI-Wasser) Pufferspeicher Brennstoffzellenmodul HRL Spitzenlastkessel Seite 19
Seite 20 Mögliche Anlagenschemen
Anordnung Zähler interner Nettostromzähler M-Bus Vitocom LON Hausverteilung Brennstoffverbrauch EVU-Zweirichtungszähler Viessmann Smartmeter Wärmemengenzähler Seite 21
Stromoptimierte Betriebsweise am Beispiel eines Sommertages Startzeitpunktbestimmung basierend auf statistischen Stromverbrauchsdaten Speicherladezustand Daten gehen nach einem Stromausfall nicht verloren Eigenverbrauchanteil (Produktionsdeckung) 52 % Eigenverbrauchanteil (Produktionsdeckung) 23 % Seite 22
Die Viessmann Vitotrol App Systemkonfiguration 6 WLAN- Verbindung 3 LAN-Verbindung 7, 8 WLAN-Verbindung oder Mobilfunknetz 4 DSL-Router 1 Wärmeerzeugerer mit Kommunikationsmodul 2 Vitocom 300 (bereits integriert) 4 Vitodata Server Seite 23
Vitotrol App für Darstellung Getrennter Wärme- /Stromlayer Energie-Cockpit Layer Betriebsprogramm Seite 24
Seite 25 Systemintegration Erdgas E max. 40 C Wasser
Wartung wann? was? Inhalt? wer? jährlich Wartung Spitzenlastkessel, wie Gas-Brennwertgerät Heizungsfachbetrieb oder Viessmann 2-jährlich Wartung Brennstoffzelle Luftfilter, DI-Wasserfilter Heizungsfachbetrieb oder Viessmann 5-jährlich Pflichtwartung Brennstoffzelle Gassensor, CO-Sensor Viessmann 10-jährlich Pflicht-Vollwartung Brennstoffzelle wie 2-jährlich und 5-jährlich, zusätzlich Gasdrucksensor und weiterer Luftfilter Viessmann Seite 26
Vorteile Vollständiges Brennstoffzellenheizsystem, dadurch einfache Installation und kurze Montagezeiten (vergleichbar Gas-Brennwert-Kompaktgerät) durch Spitzenlastkessel mit kompletter Hydraulik, 170 l Pufferspeicher und 46 l Trinkwasser-Ladespeicher Einfache Integration im Gebäude durch Abgassammelführung Einfache Einbringung durch zweiteilige Lieferung Brennstoffzellen- u. Spitzenlastkesselmodul Platzsparend, da Kompaktbauweise in Küchenraster, Aufstellfläche nur 0,65m² Einfache Planung und hohe Wiedererkennung durch Anschlusszubehör aus dem Gas- Wandgeräte-Programm Einfacher Service, niedrige Servicekosten aufgrund wartungsfreier Entschwefelung und nicht erforderlicher aufwändiger Wasseraufbereitung Seite 27
Seite 28 Vielen Dank