Prof. Dr.-Ing. Bernd Thomas Mini- Blockheizkraftwerke Grundlagen, Gerätetechnik, Betriebsdaten Vogel Buchverlag
Vorwort 5 Kraft-Wärme-Kopplung und Mini-Blockheizkraftwerke... 13 1.1 Aufbau von Mini-Blockheizkraftwerken 16 1.2 Kenngrößen zur Beschreibung von Leistung und Effizienz 18 1.2.1 Elektrische Leistung 18 1.2.2 Thermische Leistung 20 1.2.3 Brennstoffleistung 21 1.2.4 Wirkungsgrade 24 1.3 Energetische Analyse von Mini-Blockheizkraftwerken... 26 Technologieüberblick 37 2.1 Motor-BHKW 37 2.2 Stirlingmotor-BHKW 49 2.3 Brennstoffzellen-BHKW 60 2.4 Mikrogasturbinen-BHKW 67 2.5 Dampfmotor-BHKW 74 Aufstellung, Installation und Betriebsweise 79 3.1 Genehmigungs- und Anmelde verfahren 80 3.2 Aufstellungsort 83 3.3 Brennstoffversorgung 85 3.4 Abgasführung # 86 3.5 Elektrischer Anschluss 88,3.6 Betriebsführung 93 3.6.1 Wärmegeführter Netzparallelbetrieb 93 3.6.2 Stromgeführter Netzparallelbetrieb 99 ^er Onlineservice InfoCIick bietet unter www.vogel-buchveriag.de nach Codeeingabe zusätzliche Informationen und Aktualisierungen zum Buch. 306900300001
3.7 Hydraulischer Anschluss 100 3.8 Regelungs- und Steuerungstechnik 108 4 Prüfstandsuntersuchungen 111 4.1 Das Umweltzeichen «Der Blaue Engel» 112 4.2 Prüfstand 114 4.3 Messgeräte 119 4.4 Fehlerrechnung 124 4.4.1 Ergebnisse der Fehlerrechnung 127 4.5 Versuchsdurchführung 129 5 Die DACHS HKA 131 5.1 Die DACHS HKA G/F für Erdgasbetrieb am Prüfstand 133 5.2 Versuchsergebnisse 137 5.2.1 Variation des Heizkreisvolumenstromes 137 5.2.2 Variation der Rücklauftemperatur 139 5.2.3 Variation der Vorlauftemperatur 140 5.2.4 Ein-/Ausschaltversuche 143 5.2.5 Auflösung des Startverhaltens 147 5.2.6 Schadgasemissionen 149 5.2.7 Messungen zum Umweltzeichen «Der Blaue Engel» 151 5.2.8 Zusammenfassung der Ergebnisse und Erfahrungen mit der DACHS HKA G/F 152 6 Das SOLO-Stirling-161-microKWK-Modul 155 6.1 Technik und Einbindung 155 6.2 Versuchsergebnisse 161 6.2.1 Variation des Heizkreisvolumenstromes 161 6.2.2 Variation der Rücklauftemperatur 163 6.2.3 -Variation der Vorlauftemperatur 165 6.2.4 Variation des mittleren Arbeitsgasdrucks 167 6.2.5 Instationäres Verhalten 169 6.2.6 Messungen zum Umweltzeichen «Der Blaue Engel» 173 6.2.7 Teillastverhalten.... 175 6.2.8 Zusammenfassung der Ergebnisse und Erfahrungen mit dem SOLO-Stirling-BHKW.. 180
7 DasMini-BHKWecopower 183 7.1 Technik, Einbindung und Regelung 183 7.2 Versuchsergebnisse 189 7.2.1 Variation des Heizkreisvolumenstromes 191 7.2.2 Variation der Rücklauftemperatur 193 7.2.3 Variation der Vorlauftemperatur 195 7.2.4 Teillastverhalten, Variation der Drehzahl 198 7.2.5 Instationäres Verhalten 200 7.2.6 Schadgasemissionen 205 7.2.7 Messungen zum Umweltzeichen «Der Blaue Engel» 207 7.2.8 Zusammenfassung der Ergebnisse und Erfahrungen mit dem Mini-BHKWecopower.. 209 8 Biogas-Stirlingmotor-BHKW SM5A 213 8.1 Technische Beschreibung 214 8.1.1 Einbindung und Steuerung des Mini-BHKWs SM5A 217 8.1.2 An- und Abfahrverhalten 220 8.2 Versuchsergebnisse, Volllast 221 8.2.1 Variation des Heizkreisvolumenstromes 222 8.2.2 Variation der Rücklauftemperatur 226 8.2.3 Variation der Vorlauftemperatur 228 8.3 Versuchsergebnisse, Teillastverhalten 230 8.3.1 Variation der Erhitzertemperatur 231 8.3.2 Teillastverhalten, Variation des mittleren Arbeitsgasdrucks 233 8.3.3 Teillastverhalten, Variation der Drehzahl 235 8.3.4 Vergleich der Messreihen zum Teillastverhalten 238 8.4 Schadgasemissionen/Messungen zum Umweltzeichen «Der Blaue Engel» 240 8.5 Zusammenfassung der Ergebnisse und Erfahrungen mitdembhkwsm5a 242 9 Vergleichende Betrachtung der untersuchten Mini-BHKW 245 9.1 Wirkungsgradvergleich «245 9.2 Schadgasemissionen 249 9.3 Fazit 251 9.4 Referenzanlagen 254
10 Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen 257 10.1 Vergütung der erzeugten elektrischen Energie 258 10.2 Brennstoffkosten 260 10.3 Wartungskosten 264 10.4 Erlösberechnung, Kapitalkosten, Wirtschaftlichkeit... 267 10.5 Schlussfolgerungen und Ausblick 272 Anhang 278 Kontaktadressen 278 Technische Daten der untersuchten Mini-BHKW 280 Datenblatt der DACHS HKA 280 Technische Daten des SOLO-Stirling-161-microKWK- Moduls 281 Technische Daten des Mini-BHKWs ecopower 282 Technische Daten des Biogas-BHKWs SM5A 283 Verwendete Formelzeichen und Einheiten 284 Literatur- und Quellenverzeichnis 287 Stichwortverzeichnis 291