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Ein Gasmotor-Generator wandelt etwa 40 % seines Brennstoffs in Strom um. Der größte Teil des Rests ist Wärme, und ein Blockheizkraftwerk (BHKW) nutzt diese Wärme – in einem Fernwärmenetz, einem Gewächshaus, einem Krankenhaus, einem Fabrikprozess. Ihre Rückgewinnung hebt die Gesamtbrennstoffnutzung auf 80-90 %, weshalb das BHKW überall dort Standard für Gasmotoren ist, wo es einen Wärmeabnehmer gibt. Dieser Leitfaden erklärt, woher die Wärme kommt, wie sie zurückgewonnen wird und warum jedes BHKW dennoch einen Kühler braucht.
Woher Die Wärme Kommt
Vier Quellen tragen die Wärme eines Gasmotors. Das Motorkühlwasser mit 80-95 °C trägt die Wärme der Zylinder. Das Schmieröl trägt die Wärme von Lagern und Kolben, meist über einen Ölkühler in das Motorkühlwasser. Die vom Turbolader verdichtete Ladeluft wird in zwei Stufen gekühlt: Die erste, heiße Stufe kann den Wärmerückgewinnungskreis speisen, die zweite, Niedertemperaturstufe muss für Nennleistung und Emissionen bis nahe an die Umgebungstemperatur gekühlt werden. Das Abgas mit 400-500 °C trägt den größten Einzelanteil und wird in einem Abgaswärmetauscher oder einem Dampfkessel zurückgewonnen.
Grob gesagt gibt ein Motor ähnliche Mengen an elektrischer Leistung und rückgewinnbarer Wärme ab; die Wärmebilanz des Motorherstellers gibt die genaue Aufteilung je Kreis und Temperaturniveau an.
Das Heizmodul
Das Heizmodul ist das Gestell, das diese Wärme sammelt und an den Abnehmer übergibt. Es trägt den Plattenwärmetauscher, der den Motorkreis vom Heiznetz trennt, die Pumpen, die Dreiwegeventile, die die Motorrücklauftemperatur unabhängig vom Netz dort halten, wo der Motorhersteller sie will, die Ausdehnungs- und Sicherheitseinrichtungen und den Anschluss an den Abgaswärmetauscher. Als ein werkseitig geprüftes Modul gebaut, kommt es mit Rohrleitungen, Messtechnik und Regelung fertig montiert an und reduziert die Arbeit vor Ort auf wenige Anschlüsse.
Warum Ein BHKW Dennoch Einen Kühler Braucht
Der Wärmeabnehmer will die Wärme nicht immer: ein Fernwärmenetz im Sommer, ein Gewächshaus nachts, eine Fabrik an einem Feiertag. Der Motor muss jedoch Motorkühlwasser und Öl immer, wenn er läuft, innerhalb der Grenzen halten. Der Notkühler – auch Abwärmekühler genannt – übernimmt die Wärme, die der Abnehmer nicht abnehmen kann, sodass der Motor weiter Strom erzeugen kann. Er wird für die volle Motorwärme bei der sommerlichen Auslegungsumgebung dimensioniert, von denselben Ventilen geregelt, die das Heizmodul bedienen, und arbeitet meist nur einen Teil des Jahres.
Der Niedertemperatur-Ladeluftkreis ist ein anderer Fall: Seine Wärme ist für die meisten Netze zu kalt, um nützlich zu sein, und geht daher immer an einen Kühler – oft eine NT/HT-Einheit, bei der ein Register die Ladeluft kühlt und das andere als Notkühler dient. TECS konstruiert und fertigt Heizmodule, Notkühler und NT/HT-Kühler für Gasmotor-BHKW als ein abgestimmtes System; senden Sie die Wärmebilanz des Motors und die Netzdaten, und das Angebot zeigt die passenden Kreise.
Kurz gesagt
- Motorkühlwasser, Öl, Ladeluft und Abgas tragen die Motorwärme
- Das BHKW hebt die Gesamtbrennstoffnutzung auf 80-90 %
- Das Heizmodul trennt den Motorkreis und regelt die Rücklauftemperatur
- Der Notkühler übernimmt die Wärme, die der Abnehmer nicht abnehmen kann
- Die Niedertemperatur-Ladeluftwärme geht das ganze Jahr an einen Kühler
- TECS fertigt Heizmodule, Notkühler und NT/HT-Kühler für BHKW
Was in eine Anfrage gehört
- Motorfabrikat, Modell und die Wärmebilanz je Kreis
- Heiznetz: Vorlauf- und Rücklauftemperaturen, Durchfluss, Druck
- Ob und wie die Abgaswärme zurückgewonnen wird
- Umgebung am Standort für den Notkühler und den NT-Kühler
- Platz für das Modul und die Kühler, Schallgrenze
- Regelschnittstelle zum Motor und zum Netz
Häufige Fragen
Wie viel Wärme lässt sich aus einem Gasmotor zurückgewinnen?
Ungefähr so viel wie die elektrische Leistung, aus Motorkühlwasser, Öl und Abgas zusammen; die Wärmebilanz des Motorherstellers gibt den Wert je Kreis an. Die Niedertemperatur-Ladeluftwärme wird meist nicht zurückgewonnen.
Was ist ein Notkühler?
Ein Kühler, der die Motorwärme abführt, wenn der Wärmeabnehmer sie nicht abnehmen kann, sodass der Motor weiterlaufen kann. Er wird auch Abwärmekühler oder Dump-Cooler genannt.
Warum wird die Motorrücklauftemperatur geregelt?
Der Motorhersteller legt einen Bereich für den Motorkühlwasser-Rücklauf fest; zu kalt verursacht Kondensation und Verschleiß, zu heiß lässt den Motor abschalten. Die Ventile des Heizmoduls halten ihn dort, unabhängig vom Netz.
Kann ein Kühler sowohl die Not- als auch die NT-Aufgabe erfüllen?
Ja: Ein NT/HT-Kühler trägt das Ladeluftregister und das Notregister in einem Gehäuse unter einer Ventilatorreihe, jeweils mit eigenem Kreis.
Gehört das Heizmodul zum Motorpaket?
Manchmal; oft wird es getrennt geliefert und für das jeweilige Netz ausgelegt. TECS baut es als werkseitig geprüftes Gestell zusammen mit den Kühlern.
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