Schema einer Klein - Blockheizkraftwerk BHKW - Anlage mit Gas - Motor Durch Motoren über Kraft Wärme Kopplung Heizung für das eigene Haus und Erzeugung von Strom durch den Generator mit Netzeinspeisung oder für die eigenen elektrischen Anlagen
Eingesetzt werden BHKW - Anlagen nicht nur bei der Versorgung vom eigenen Haus mit Strom und Heizung, sondern größere Anlagen auch in Gewerbebetrieben, Schwimmbädern, Krankenhäusern und anderen energieintensiven Bereichen.
Ein Blockheizkraftwerk besteht aus verschiedenen Modulen, die erst in ihrer Zusammensetzung das Prinzip der Kraft Wärme Kopplung verkörpern. Die hauptsächlichen Bestandteile eines BHKW sind als Herzstück der Verbrennungsmotor, dann der Abgaswärmetauscher, der Kühlwasserwärmetauscher und der Generator zur Stromerzeugung. Weiterhin gibt es herstellerabhängig diverse MSR-Einrichtungen zur wirtschaftlichen Steuerung und Regelung der Anlage.
Den Motor, ein Otto - oder Dieselmotor, kann man sich durchaus wie einen Motor aus dem PKW oder LKW vorstellen, bei größeren Anlagen ist der Motor mit Schiffsmotoren, Schiffsdiesel, zu vergleichen. Allerdings sind die Motoren für das Blockheizkraftwerk modifiziert worden, um sie besser an die geforderten Leistungsparameter anzupassen. Da die Motoren einen hohen Geräuschpegel von ungefähr 90 bis 100 dB(A) aufweisen, müssen sie außen mit einer aufmontierten Schalldämmhaube geschützt werden. Zu beachten sind daher bei der Aufstellung der Anlage auch die Vorschriften des Bundesimmissionsschutzgesetzes BImSch. Der Betrieb des Motors erfordert zusätzlich auch noch Motorenöl. Da die Motoren eine große Menge an Wärme im Laufe ihres Betriebes erzeugen, wird diese Wärme genutzt, das Wasser in der Heizung über den Kühlwasserwärmetauscher des Motors zum ersten Mal aufzuheizen. Da der Motor ein Verbrennungsmotor beispielsweise mit Gas ist, müssen die Abgase ins Freie geleitet werden. In der Abgasleitung befindet sich ein weiterer Wärmetauscher, der Abgaswärmetauscher, der einen Teil seiner Wärme an das Wasser in der Heizung (2. Aufheizung) abgibt. Bei der Wärmeabgabe des Abgases fällt physikalisch bedingt Wasser aus dem Abgas aus, das Kondensat. Dieses Kondensat muss separat, eventuell je nach Menge und ph-Wert über eine Neutralisationsanlage in das öffentliche Abwassernetz abgeführt werden, dafür die örtlichen Vorschriften der Wasserbehörde beachten.
Die Motoren dienen aber nicht nur zur Erwärmung vom Wasser in der Heizung, sondern die Anwendung des Schema der Kraft Wärme Kopplung beinhaltet auch eine kraftschlüssige Flansch - Verbindung des Motors mit einem Generator. Im Generator wird die elektrische Energie über große Kupferspulen erzeugt. Dabei können Asynchrongeneratoren für Netzparallelbetrieb oder Synchrongeneratoren für Inselbetrieb oder Ersatzstromerzeugung abhängig von der elektrischen Betriebsweise der Anlage verwendet werden. Der Generator wird an das Stromnetz mit Niederspannung, 230V oder 400V, zur Netzeinspeisung angeschlossen. Daher kann man den Strom für den Eigenbedarf oder für ein Haus in der Umgebung direkt nutzen, ohne das ein Trafo notwendig ist.
Das Blockheizkraftwerk BHKW kann mit vielen Brennstoffen betrieben werden. Sehr häufig wird Gas als Erdgas oder Biogas verwendet. Aber auch Deponie - und Klärgase werden als alternativen Brennstoff verwendet, da das Blockheizkraftwerk direkt neben Deponien und Kläranlagen gebaut wird.
Bild: Schema eines Blockheizkraftwerk BHKW mit Gas - Anschluss, Heizkreis und Erzeugung von Strom durch einen Generator. Rechts: Foto eines Blockheizkraftwerks der Firma BBT Thermotechnik GmbH.
Bilderklärung - Schema und Aufbau von BHKW-Anlagen für Heizung und Stromerzeugung:
1: Der Motor (1) mit Brennstoff Gas erzeugter Wärme, die von ihm über einen Kühlkreislauf (2) abgeführt wird.
3: Der Kühlkreislauf (2) wird durch einen Kühlwasserwärmetauscher (3) geleitet, in dem auch der Heizkreis der Heizung hindurchgeführt wird. Das Wasser in der Heizung (3) nimmt die Wärme aus dem Kühlkreislauf (2) des Motors auf.
4: Über das Abgassystem (4) werden die Verbrennungsgase des Motors ins Freie geleitet. Dabei wird dem Abgas Wärme über einen Abgaswärmetauscher entzogen und an das Wasser der Heizung abgegeben.
5: Über den Motor wird auch der Generator (5) über eine Kurbelwelle zur Erzeugung von Strom angetrieben.
6: Der erzeugte Strom wird über eine Netzeinspeisung in das Niederspannungsnetz (230/400V) eingespeist oder im eigenen Haus verbraucht.
Das Blockheizkraftwerk sollte wirklich nur als Beheizung vom Haus verwendet werden, wenn auch Elektroenergie gebraucht wird und die Wirtschaftlichkeit der Anlage durch eine professionelle Berechnung bewiesen ist! Die Planung für den Aufbau der Anlage sollte vom Fachplaner erfolgen!
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