Brennwertnutzung bei BHKWs - Verständnisfrage

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    • Brennwertnutzung bei BHKWs - Verständnisfrage

      Hallo

      Es gibt ja bei Brennstoffen einen Heizwert und einen Brennwert, wobei Hi < Hs ist, da Hs die im Brennstoff enthaltene Kondensationswärme berücksichtigt.
      Habe ich ein BHKW ohne Brennwertnutzung, beziehen sich die Angaben der Wirkungsgrade, die thermische Leistung (kW) und der Brennstoffeinsatz (kW) ja auf den Heizwert Hi.
      Wenn ich jetzt aber ein BHKW MIT Brennwertnutzung habe, worauf bezieht sich dann die thermische Leistung (kW) und der Brennstoffeinsatz (kW)? Dass sich die Wirkungsgrade auf Hi beziehen ist klar, da die Zahl schöner aussieht ;)

      Als Bsp. sei hier mal das Giese Energator GB6-12 angeführt, welches ohne EnerKon (Kondensationswärmenutzung), einen Gesamtwirkungsgrad von unter 85% erreicht, was eine Förderung durch die SAENA verhindert. Das kleinste Cogenon hat, auch ohne Brennwertnutzung, einen Gesamtwirkungsgrad von 92%. Ist die Technik bei Cogenon einfach so viel besser?

      Und was ist, wenn ich ein BHKW mit Brennwertnutzung habe, aber hohe Rücklauftemperaturen verhindern, dass die Kondensationswärme genutzt werden kann? (beispielweise 60°C Rücklauf, 71°C Abgastemp. und 55°C Taupunkttemp. - da kondensiert doch nix)
      Hat mein BHKW dann die Leistung im Prospekt oder weniger? Oder hat es bei Brennwertnutzung mehr als im Prospekt angegeben?

      Ich bitte um Aufklärung, gern auch mit Zahlen ;)

      tschau
    • Morgen,

      Sebastian Nickel schrieb:

      Wenn ich jetzt aber ein BHKW MIT Brennwertnutzung habe, worauf bezieht sich dann die thermische Leistung (kW) und der Brennstoffeinsatz (kW)? Dass sich die Wirkungsgrade auf Hi beziehen ist klar, da die Zahl schöner aussieht

      Ich verstehe die Frage nicht ganz, denn du beantwortest sie ja eigentlich selbst. _()_
      Die thermische Leistung beschreibt was raus kommt, das ist völlig unabhängig davon wer mit was gerechnet haben könnte.
      Und wenn sich der Wirkungsgrad auf Hi bezieht definiert das ja den Brennstoffbedarf.

      Sebastian Nickel schrieb:

      Ist die Technik bei Cogenon einfach so viel besser?

      Nicht zwangsläufig. Man kann unter Laborbedingen den Wirkungsgrad auch nach oben drücken. Z.B. durch ideale Raum- und Zulufttemperatur, gesicherte Gasqualität und ideale Rücklauftemperatur.
      Dadurch können Prospektwerte entstehen die unter realen Bedingungen kaum zu erreichen sind (vergleichbar mit den Herstellerverbauchswerten beim PKW :rolleyes: ).
      Manche Hersteller sind halt ehrlicher als andere - oder wirklich schlechter. :suchend:

      Sebastian Nickel schrieb:

      Und was ist, wenn ich ein BHKW mit Brennwertnutzung habe, aber hohe Rücklauftemperaturen verhindern, dass die Kondensationswärme genutzt werden kann? (beispielweise 60°C Rücklauf, 71°C Abgastemp. und 55°C Taupunkttemp. - da kondensiert doch nix)
      Hat mein BHKW dann die Leistung im Prospekt oder weniger? Oder hat es bei Brennwertnutzung mehr als im Prospekt angegeben?

      Bei zu hoher Rücklauftemperatur sinkt natürlich auch die th. Leistung des Kondensers.
      Ausnahme dürfte da wohl Ecopower sein, die verbauen den Kondenser hinter der Rücklaufanhebung. :huh:

      Ist halt die Frage wie genau die SAENA hinschaut. Wenn sie sich aufs Prospekt verlassen und nicht auf die Einbausituation achten... ;)


      mfg JAU
    • Zu dem Thema hätte ich mal eine noch fundamentalere Frage:

      Bei Brennwertgeräten liegt der Wirkungsgrad ja gerne über 100% (Hi/Hs).

      Wenn nun bei einem BHKW mit Kondenser ein Gesamtwirkungsgrad von z. B. 90% angegeben wird, dann müssen die übrigen 10 plus x% ja irgendwohin. Ist das nur Abstrahlungsverlust, was ja in meinem Keller gar kein Verlust wäre, oder geht da potentielle Brennenergie in den Abgasen mit raus ?

      gruss
      bluwi
      Lesen gefährdet die Dummheit !
      Denken gefährdet Vorurteile !
    • @bluwi

      Die Verluste sind die selben, nur ist der Wirkungsgrad unterschiedlich da die Zahlenbasis unterschiedlich ist.

      111000kWh Brennstoffenergie bezogen auf Hs ergeben mit 95% Wirkunsgrad bezogen auf Hs 105450kWh nutzbare Wärme.
      100000kWh Brennstoffenergie bezogen auf Hi ergeben mit 105% Wirkunsgrad bezogen auf Hi 105000kWh nutbare Wärme Wärme.

      Die selbe Wärmemenge, die selben Verluste.

      Man darf halt nur nicht Hs Brennstoffmengen mit Hi Wirkungsgraden mischen, oder umgekehrt. Mein Prof empfiehlt immer alles in Hi auszurechnen und erst am Ende auf Hs umzurechnen, da man beim Gasversorger ja nach kWh Hs bezahlt.

      Zitat JAU:
      "Bei zu hoher Rücklauftemperatur sinkt natürlich auch die th. Leistung des Kondensers."

      Ja aber wird das jetzt in den Prospekten mit eingerechnet oder sind dort nur strikt Leistungswerte bezogen auf Hi angegeben???
      Für die Vergleichbarkeit wäre Hi Bezug sicher besser.

      Bei SenerTec kann man das schön sehen: 14,3kW mit Kondenser, 12,5kW ohne - G 5.5.

      tschau
    • Sebastian Nickel schrieb:

      Ja aber wird das jetzt in den Prospekten mit eingerechnet oder sind dort nur strikt Leistungswerte bezogen auf Hi angegeben???
      Für die Vergleichbarkeit wäre Hi Bezug sicher besser.

      Bei SenerTec kann man das schön sehen: 14,3kW mit Kondenser, 12,5kW ohne - G 5.5.

      Du musste den Wirkungsgrad (der ja auf irgendwas bezogen ist) von der thermischen Leistung trennen.

      Denn: Einem Wärmemengezähler ist es völlig egal was du wie feuerst. Der zählt die abgegriffene Leistung.
      Was das für eine Nennleistung ist hängt natürlich vom Hersteller ab, bzw wie er das definiert. Ein überspitz dargestelltes Beispiel:
      "2kW Kondenserleistung bei 5°C Rücklauftemperatur." Die Aussage ist an sich nicht falsch. In der Praixis aber irrelevant weil keiner solche Rückaluftemperaturen erreicht.
      Der Punkt ist halt: Der Hersteller wird freilich den bestmöglichen (nachgewiesenen) Wert in seine technischen Daten nennen. Würde er es nicht tun wäre er eine Nachteil gegenüber der Konkurrenz. Um eine qualitative Aussage machen zu können muss ein Hersteller in den technsichen Daten auch irgendwo bezug auf die Vorlauf- und Rücklauftemperaturen nehmen.

      Schönes Beispiel aus einer anderen Branche: Der Umrechnungsfaktor zwischen kB und MB beträgt eigentlich 1024. Irgendein Hersteller hat abermal angefangen seine Festplattenkapazitäten mit 1000 zu rechnen. Grund: Am Ende kommt ne größer (werbewirksame) Zahl raus.
      Die anderen sind nachgezogen (eine Krähe hackt der anderne kein Auge aus ;) ). Für dich bedeutet das inder Praxis das du eine 1000GB-Platte kaufst, die aber nur 931,3GB echte Kapazität hat.

      So verhält es sich dann auch bei Wirkugnsgrad von Heizungen. Man hat sich inoffiziell darauf geeigenigt mit Hi zu rechnen. Das ist für Brennwertgeräte zwar nicht korrekt und so kommen auch mal Wirkungsgrade >100% raus, aber solange alle Hersteller alle gleich verfahren...
      Der Gasversorger gibt natürlich wieder Hs an weil da die Zahl schöner aussieht. :whistling:
      Der Energiergehalt (Hi/Hs) spielt aber nur in den Wikrungsgrad rein. D.h. wenn der Wirkungsgrad in Hs statt Hi gerechnet wird ändert sich die Ausgangsleistung des Geräte dadurch nicht.


      Die Vergelichbarkeit verschiedener BHKW-Module krankt nur leider daran der eine Hersteller unter Laborbedingen testet, der andere aber im Feld (weil er vielleicht keinen Prüfstand für perfekten Bedingungen hat).


      mfg JAU
    • Wenn ich davon ausgehe, dass mein Brennwert BHKW bei 75/60 12,5kW thermisch bezogen auf Hi liefert, dann liefert es bei 60/40 mehr Leistung, da dann die Kondensationswärme sehr wahrscheinlich genutzt wird?

      Also wäre es Quatsch in einem Objekt das mit 75/60 gefahren wird, beispeilsweise einen Dachs mit Kondenser zu verbauen, da die tolle Brennwerttechnik wahrscheinlich nicht genutzt würde?

      Dann sind die Giese Energator thermisch entweder wirklich schlechter (ohne Kondensationswärmenutzung) als die Konkurrenz, oder sie sind einfach ehrlicher ;)

      tschau
    • Sebastian Nickel schrieb:

      Wenn ich davon ausgehe, dass mein Brennwert BHKW bei 75/60 12,5kW thermisch bezogen auf Hi liefert,

      Da isses wieder! Solang Brennstoff und Temperaturen gleich bleiben liefert das BHKW immer 12,5kW. Das hat nix mit Hi oder Hs zu tun.

      dann liefert es bei 60/40 mehr Leistung, da dann die Kondensationswärme sehr wahrscheinlich genutzt wird?

      Ja.

      Also wäre es Quatsch in einem Objekt das mit 75/60 gefahren wird, beispeilsweise einen Dachs mit Kondenser zu verbauen, da die tolle Brennwerttechnik wahrscheinlich nicht genutzt würde?

      Jein. Der Kondensor kann natürlich nicht sein volles Potential ausschöpfen. Dennoch ist der zusätzliche Wärmetauscher in der Lage die Abgastemepratur weiter zu senken und so ein paar zusätzliche Watt zu liefern.
      Eine Wirkungsgrad >100% nach Hi ist aber ausgeschlossen weil ja nix kondensiert.

      Dann sind die Giese Energator thermisch entweder wirklich schlechter (ohne Kondensationswärmenutzung) als die Konkurrenz, oder sie sind einfach ehrlicher ;)

      Tja. :suchend:


      mfg JAU
    • ein. Der Kondensor kann natürlich nicht sein volles Potential ausschöpfen. Dennoch ist der zusätzliche Wärmetauscher in der Lage die Abgastemepratur weiter zu senken und so ein paar zusätzliche Watt zu liefern.
      Eine Wirkungsgrad >100% nach Hi ist aber ausgeschlossen weil ja nix kondensiert.

      Weiterer Vorteil, man kann ein zugelassenes Kunststoffrohr als Abgasweg nutzen.
      Je nach Kamindurchmesser muss man evtl. dem Qurschnitt für die kleine Feuerungsleistung verringern, da sost auch eine Versottung durch Kondensation im Kamin droht.
      Da ist es dann eine Kostenfrage was günstiger ist Kondenser+Kunststoffrohr und evtl. zukünftiger Kondenswärmenutzung,
      oder halt Stahlkamin ohne Kondenser und Zukunftsaussicht.

      Den wenn man nachrechnet, warum soll ich beim Dachs bis zu 2 KW wegwerfen, also ca 15% der möglichen Leistung?
      Es muss ja nicht der Hertsellerkondenser sein, es gibt da viele Hersteller die ähnliches anbieten, teilweise durch größere Flächen sogar mit mehr Output.
      Da kann sich je nach Alter der Heizungen ein Austausch lohnen, besonders in Ausblich auf die zukünftigen Gas/Heizölpreise :sos:
      Wer einmal fragt, wirkt für einen Moment dumm, wer es nie tut, bleib es sein Leben lang
    • Sebastian Nickel schrieb:

      Aber wenn die Rücklauftemperatur zu hoch ist kondensiert doch eben nix...

      Ja, deswegen auch keine Brennwertnutzung.

      Aber der Kondenser ist ja nix anders als eine Erweiterung des Abgaswärmetauschers. Und es gilt einfach: Je geringer die Abgastemperatur, desto höher die Ausbeute.
      Einfaches Beispiel: Ein BHKW hat nach dem (serienmäßigen) Tauscher eine Abgastemperatur von 150°C. Schaltest du einen zusätzlichen Wärmetauscher (Kondenser) nach kannst du diese Temperatur weiter drücken. Bei Brennwertnutzung mit 30°C Rücklauf auf bspw. 50°C Abgas.
      Hast du 60°C Rücklauf bedeutet das zwar keine Kondesation aber die Abgastemperatur kann dennoch auf bspw. 70°C gesenkt werden.

      Vorausetzung ist halt das im Abgas noch potential steckt. Drückt der Serientauscher mit 60°C Vorlauf das Abgas schon auf 70°C bringt eine Erweiterung natürlich nix mehr.


      mfg JAU
    • Also wäre diese "2. Stufe" kein reiner Kondensationswärmetauscher, sondern ein Abgaswärmetauscher der so konstruiert ist, dass er, sofern es die Rücklauftemperatur zulässt, neben der Wärme aus dem Abgas, auch Wärme aus der Kondensation des Wasserdampfs ziehen kann?
      Das würde die schlechteren thermischen Wirkungsgrade der Giese BHKW erklären, denn dort hat das Abgas laut Unterlagen ~120 - 140°C.
      Obwohl SenerTec ohne Kondenser und Cogenon auch über 120°C Abgastemp. liegen...

      Naja, wir werden es wohl nie erfahren ;)

      tschau
    • JAU schrieb:

      Hast du 60°C Rücklauf bedeutet das zwar keine Kondensation aber die Abgastemperatur kann dennoch auf bspw. 70°C gesenkt werden.

      So nicht ganz richtig. Jedes Brennwertgerät sowie das ecopower arbeiten mit kondensierendem Abgas. Sobald die Temperatur des Abgases unter 100°C sinkt kann der Wasserdampf bei normalem Luftdruck kondensieren, wenn die Sättigung über 100 % liegt. Je niedriger die Temperatur umso weniger Wasserdampf kann im Abgas gelöst werden und umso mehr Wasser kondensiert aus. Sobald die Dampfsättigung wieder 100% unterschreitet hört das auskondensieren auf. :thankyou:

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    • Warme Luft, sowie auch warmes Abgas, kann mehr Wasserdampf aufnehmen als kaltes, das ist schon korrekt. Aber dass es anfängt zu "regnen", sobald die Abgstemperatur unter 100°C fällt kann ich mir nicht vorstellen. Das würde nur der Fall sein, wenn die Taupunkttemperatur des Abgases bei 100°C liegt und bei 100°C 100% Sättigung erreicht sind. Fällt die Temperatur weiter, "regnet" es. Sollte der Dampfgehalt bei 60% liegen, könnte das Abgas von mir aus auf 80°C abkühlen und dann würde es "regnen".
      Leider gibt es für Abgas kein Mollierdiagramm... :(

      Ich hab hier zufällig n Abgasprotokoll rumliegen, Abgastemp. 71,1°C, Taupunkttemperarut 55,5°C. So lange die Abgastemp. nicht unter 55,5°C fällt, verwandelt sich der Wasserdampf auch nicht in "Regen" oder kondensiert an einer Oberfläche deren Oberflächentemp. <=55,5°C ist.

      So hab hab ich das mal in Klimatechnik gelernt, und deshalb hat sich mein Heizungsprof. auch über den Kessel (Brennwertgerät), von dem obiges Zahlenbeispiel stammt, belustigt. Denn, folgend seinen Ausführungen, wird es bei 65°C Rücklauf nie zu Kondensation oder "Regen" kommen, da das Abgas nie unter 55,5°C abkühlt.

      Oder ich versteh nicht ganz was du meinst... sorry.

      tschau
    • ecopowerprofi schrieb:

      Sobald die Temperatur des Abgases unter 100°C sinkt kann der Wasserdampf bei normalem Luftdruck kondensieren, wenn die Sättigung über 100 % liegt.
      Das ist richtig, aber das Abgas ist eben bei 100° nicht gesättigt, weil ne Menge Stickstoff und auch CO2 vorhanden. Deshalb kondensiert Abgas aus Öl auch weniger gut, weil mehr CO2 und weniger Wasser drin ist.
      Lesen gefährdet die Dummheit !
      Denken gefährdet Vorurteile !
    • Sebastian Nickel schrieb:

      Also wäre diese "2. Stufe" kein reiner Kondensationswärmetauscher, sondern ein Abgaswärmetauscher der so konstruiert ist, dass er, sofern es die Rücklauftemperatur zulässt, neben der Wärme aus dem Abgas, auch Wärme aus der Kondensation des Wasserdampfs ziehen kann?

      Der konstruktive Unterschied ist eigentlich "nur" das der Kondenser mit dem anfallenden Wasser zurecht kommen muss. Ansonsten unterscheiden sich Abgastauscher und Kondenser nicht und es sind (außer der Wassertemperatur) keine Tricks notwendig das Abgas zum kondensieren zu bewegen.

      Mit einem ausreichend großen Abgastauscher (der mit Kondensat zurecht kommt) könnte man die Geräte problemlos serienmäßig auf Brennwert trimmen.
      Macht man aber nicht weil man den Kunden die Möglichkeit offen lassen möchte das BHKW ev. auf einen Schornstein zu klemmen der nicht für Brennwert ausgelgt ist (deswegen die 120°C Abgas).


      mfg JAU
    • JAU schrieb:

      Theoretisch bis zu 0,16l/kWh. In der Praxis eher die Hälfte.
      [IMG:http://www.bhkw-forum.de/wcf/images/smilies/question.png][IMG:http://www.bhkw-forum.de/wcf/images/smilies/question.png][IMG:http://www.bhkw-forum.de/wcf/images/smilies/question.png][IMG:http://www.bhkw-forum.de/wcf/images/smilies/question.png] Warum soll in der Praxis nur die Hälfte entstehehn ?
      Worauf bezieht sich die Angabe /kWh. ? Brennwert, Heizwert, el. Arbeit, thermisch ?
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    • JAU schrieb:

      Zitat
      Theoretisch fällt je verbranntem Kubikmeter Erdgas ca. 1,6 l Wasser (Kondensat) an. Als Praxiswert sollten jedoch 0,8 l Kondensat je Kubikmeter Erdgas als sehr guter Wert angenommen werden.
      Bedeutet wohl 1,6 l wären drin, aber nur 0,8 kondensieren bei den erreichbaren unteren Temperaturen ??
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