Hilfe! Wer kann mir den Wirkungsgrad meines BHKW berechnen?

Zitat von GB1530

Hallo AlgenZuOel

Ich denke du hast da was überlesen Gueni nutzt den als Zündstrahler und hast somit einen Flüssiggasverbrauch (Propan) und einen Heizölverbrauch und schon sind das greifbare Zahlen.

Folgende Aussage:

"Seit drei Tagen habe ich das Futter für den Chinakracher umgestellt und
füttere ihn jetzt mit 1,5 l Heizöl und Wasser hinterm Generator
gemessen 10 KW el. 22 KW thermisch...."

klingt für mich, als würde Güni kein Propan mehr, sondern nur noch Heizöl und Wasser (Knallgas aus Elektrolyse) einsetzen.
Warum sollte er sonst 1,5 statt vorher 1,3 Liter Heizöl brauchen.

AlgenZuOel

Richtig, er macht Elektrolyse

Ich lese das auch so, aber irgendwie kommt mir das wie das Pertetum Mobile vor.
Ich begreife nicht wie man durch die Trennung von Wasser, welches ja eine Bestimmte Menge an Energieleistung verschlingt,
hinterher so viel mehr an Antriebsleistung erhält.
Irgendwo muss es doch ein Minus geben nach der gängigen wissenschaftlichen Erklärung.

Macht mich mal jemand schlau, aber bitte kommt mir nicht nicht der freien Energie...
Im Netz gibt es ja genügend Maschinen zu sehen die so funktionieren.
Was mir bisher logisch vor kommt sind die "Reformer" Fraktion,
da dies auch industriell so umgesetzt wird, das würden die ohne einen Vorteil zu sehen sonst nicht machen.
Allerdings ist auch dort eine Umwandlung mit Verlusten behaftet, nur werden dort "minderwertige" und billige Betreibsstoffe in nutzbares Material gewandelt.
So das der Energieverlust tragbar ist.

Also wer klärt mich auf??
Bernd

Zitat von Technikfreak

Der Einzylinder hat bei ca. 1500 U/min (=25Hz) bei jeder 4. elektrischen Welle seinen Arbeitstakt - eine Wellenlänge lang. Die restliche Zeit muß die Schwungscheibe durch Drehzahlabfall Energie abgeben.
Ein Asynchron wird mit deutlich über 1500 U/min betrieben und veträgt den Drehzahlabfall und speist die ganze Zeit ein, solange die Drehzahl über 1500 U/min bleibt, zwar weniger werdend, aber immerhin.

Beim Synchron gibt es nur genau 1500 U/min. Er speist nur solange ein, wie er den leichten Phasenvorsprung vor dem Netz halten kann. Verliert er ihn, wird er zum Motor. Da es keinen richtigenDrehzahlabfall gibt, kann das Schwungrad keine hinreichende Energie abgeben. Im ungünstigsten Fall läuft der Generator bis zu 75% der Zeit als Motor.
Die Stromeinspeisung verläuft diskontinuierlich mit Stromspitzen (Peaks).

Moin,

muß mal diesen alten Beitrag kommentieren

Also Technikfreak das ist eine sehr Anschauliche theoretische Erklärung - entspricht aber nicht der Praxis!!

Ganz einfach weil die Erregerschaltkreise dem "Pendeln" entgegenwirken. Es wird keine Strom- oder Spannungsspitzen geben, allenfalls wird die Erregerlogik wärmer und der Generator hat somit einen gerinfügig kleineren Wirkungsgrad. Ich geh auch noch mit zu sagen das dieses ständige Regeln der Lebensdauer des Generators samt Elektronik nicht gerade zuträglich ist.
Ich könnte wir auch noch vorstellen das die Sinuskurve (Frequenz) etwas ungleichmäßig ausschaut, das wars aber auch schon.

Aber keinesfalls wird der Synchrongenerator zum Motor, das geht schon durch seinen Aufbau nicht!! Ausserdem benötigen Synchrongeneratoren ein komplizierte Regelmimik - die würde bei Rückleistung,Spannungsspitzen,Frequenzungleichheit etc. sofort abschalten.

mfg

Hallo alikante,
endlich sagt mal einer etwas dazu :).

Zitat

Also Technikfreak das ist eine sehr Anschauliche theoretische Erklärung - entspricht aber nicht der Praxis!!

Praxis ist wohl, daß die EVU die Kombination Einzylinder und Synchrongenerator nicht sehen will.

Zitat

Ganz einfach weil die Erregerschaltkreise dem "Pendeln" entgegenwirken.

Kann sie das schnell genug? Wenn der Generator "nachhängt" gibt´s nichts mehr zu regeln.

Zitat

Ich könnte wir auch noch vorstellen das die Sinuskurve (Frequenz) etwas ungleichmäßig ausschaut, das wars aber auch schon.

Die Frequenz wird netzparallel sich wohl nicht ändern.

Die Frage ist, gibt es die Strompeaks (nicht Spannungspeaks) beim Synchrongenerator?
Dann hätte meine Theorie relevanz.
Oder ist das mit den Peaks nur eine Idee der EVU um zu ärgern und es gibt sie gar nicht?
Dann hätte das, was ich geschrieben habe in dem Maße keine praktische Bedeutung.

Hat jemand einen Einzylinder mit Synchrongenerator im Netzparallelbetrieb?

Zitat

Aber keinesfalls wird der Synchrongenerator zum Motor, das geht schon durch seinen Aufbau nicht!!

Warum nicht?

Zitat

Ausserdem benötigen Synchrongeneratoren ein komplizierte Regelmimik - die würde bei Rückleistung,Spannungsspitzen,Frequenzungleichheit etc. sofort abschalten.

Ist das nicht u.a. genau dafür da, um den unerwünschten Motorzustand des Generators zu erkennen und zu reagieren?

Gruß
Technikfreak

Moin,

also meinem VNB ist das egal, im Normalfall geht die auch der Verbrennungsmotor nix an nur die Stromseite muß den Tab,VDE etc stand halten.
Der Erregerstrom wird mit Elektronik geregelt - und elektronische Bauteile funktionieren annähernd mit Lichtgeschwindigkeit. Das ist schnell genug denke ich .
Zur kurzen Erklärung, sobald die Regelung "Unterdrehzahl" feststellt wird das Erregerfeld abgeschwächt,somit ergibt sich weniger Bremswirkung auf die Motorwelle und die Drehzahl erholt sich.
Bauartbedingt kann der Generator nicht nachhängen es gibt keinen "Schlupf" zwischen Drehzahl und Netzfrequenz.

P = U * I oder?? Ein Peak wäre ja wohl bei gleicher Spannung ein sprunghafter Leistungsanstieg - das ist Käse, denn woher soll die Energie kommen? Eine gewisses Leistungspendeln ist sicher Möglich aber nicht schädlich.
Das Zünglein an der Waage ist hier die Schwungmasse die ja als "Energiespeicher"(Bewegungsenergie) fungiert - Durch Ihre Masse bügelt sie alles glatt.

Weil Synchron Generatoren in der Regel fremderregt werden und die Erregeung halt bei Rückleistung abgeschalten wird. Was glaubst Du warum Synchrone Generatoren nicht als "Anlasser" gehen?
Ein Synchron Generator ohne Erregung bringt keine Spannung und geht auch nicht als Motor weil ja kein Magnetfeld im Rotor ist das vom Statorfeld angeschoben werden kann.

mfg

Hab da noch was schönes bei Wikipedia gefunden - der Generator reagiert nicht mit Peaks sondern einer verschiebung zwischen Wirk- und Blindleistung!!

Die Synchronmaschine hat im Unterschied zur Drehstrom-Asynchronmaschine keinen Schlupf. Bei der Synchronmaschine ist die Drehzahl des Läufers gleich der Drehzahl des elektromagnetischen Drehfeldes, das heißt, der Läufer rotiert synchron zum Drehfeld. Deshalb wird im Rotor keine Spannung induziert.

Im Falle des Generators ergibt sich die an den Klemmen abgegebene elektrische Wirkleistung abzüglich der Verluste aus der mechanischen Antriebsleistung ((Dampf-, Gas- oder Wasserturbine, Windrad). Im Motorbetrieb wird die an den Klemmen bereitgestellte elektrische Wirkleistung abzüglich der Verluste als mechanische Leistung an die Arbeitsmaschine abgegeben. Die Wirkleistung kann auch anhand des Polradwinkels beschrieben werden, der sich als Verdrehwinkel zwischen dem Läufer der belasteten Maschine und einer gleichartigen unbelasteten Maschine ergibt. Die Maschine wirkt mit einem voreilenden Läufer als Generator, mit einem nacheilenden Läufer als Motor. Wird der Winkel zu groß (größer als ca. 90° elektrisch), so schlüpft die Maschine durch, geht in den asynchronen Betriebszustand über, und das mittlere Moment der Maschine wird null. Im Motorbetrieb bleibt die Maschine stehen, im Generatorbetrieb geht sie durch; ihre Drehzahl erhöht sich stark, und sie kann durch die Fliehkraft der eigenen Bauteile zerstört werden. Sie muss in diesem Betriebszustand schnellstmöglich abgeschaltet und neu synchronisiert werden.

Synchronmaschinen laufen nicht von allein an, sondern müssen mechanisch hochgefahren und synchronisiert werden. Es ist aber auch viel eleganter möglich, diese mittels Frequenzumrichter vom Stillstand langsam auf Nenndrehzahl zu bringen und dann zu synchronisieren. Kleine Synchronmaschinen können als Asynchronmaschine hochlaufen, bis sie Tritt fassen. Dies setzt allerdings einen Dämpferkäfig (Anlaufkäfig) voraus, der wie bei einer Asynchronmaschine aufgebaut ist. Ein Dämpferkäfig wird bei manchen Synchronmaschinen auch zusätzlich eingebaut, um mechanische Pendelmomente (Torsionsschwingungen) zu mindern. Eine übererregte Synchronmaschine hat im Netz die Wirkung eines Kondensators, eine untererregte die Wirkung einer Drossel. Die Synchronmaschine wird deshalb auch als Phasenschieber zur Erzeugung von Blindleistung und somit zur Spannungshaltung in Energieverteilungsnetzen eingesetzt.

Ja, in dem Wikipediaartikel steht doch alles drin was man braucht!

Zitat

Die Wirkleistung kann auch anhand des Polradwinkels beschrieben werden, der sich als Verdrehwinkel zwischen dem Läufer der belasteten Maschine und einer gleichartigen unbelasteten Maschine ergibt. Die Maschine wirkt mit einem voreilenden Läufer als Generator, mit einem nacheilenden Läufer als Motor.

Bei einem cos phi von 0,8 sind das mal gerade 19-37 Grad Polradwinkel-Unterschied zwischen Generator- und Motorzustand. Ich vermute schon das ein eiriger Einzylinder den erreicht. Das hieße dann zeitweise Stromabgabe (Peaks), zeitweise Stromaufnahme.

Zitat

Der Erregerstrom wird mit Elektronik geregelt - und elektronische Bauteile funktionieren annähernd mit Lichtgeschwindigkeit. Das ist schnell genug denke ich

Nur für die Spannungs und Strommessung braucht man gängigerweise schon eine Halbwelle (=10 ms). Und was will man in diesem Fall sinnvoll mit der Erregerspannung regeln? Was fehlt sind eher 3 Zylinder beim Motor und damit hinreichend viele Arbeitstakte.

Zitat

Bauartbedingt kann der Generator nicht nachhängen es gibt keinen "Schlupf" zwischen Drehzahl und Netzfrequenz.

mit "nachhängen" meine ich den nacheilenden Läufer.

Zitat

P = U * I oder?? Ein Peak wäre ja wohl bei gleicher Spannung ein sprunghafter Leistungsanstieg - das ist Käse, denn woher soll die Energie kommen?

aus dem einen Arbeitstakt bei drei energieverbrauchenden Takten des Viertaktmotors.

Zitat

Das Zünglein an der Waage ist hier die Schwungmasse die ja als "Energiespeicher"(Bewegungsenergie) fungiert - Durch Ihre Masse bügelt sie alles glatt.

möglicherweise aber nur beim Asynchrongenerator und einem echten Drehzahlabfall. Aber bei gleichbleibender Drehzahl und nur einer Polradwinkelabweichung?

Zitat

Was glaubst Du warum Synchrone Generatoren nicht als "Anlasser" gehen?

Das weiss ich zur Abwechslung mal sogar sicher. Ein einfacher Synchronmotor kann nicht aus der Ruhe selbstständig anlaufen.

Zitat

Synchronmaschinen laufen nicht von allein an, sondern müssen mechanisch hochgefahren und synchronisiert werden. Es ist aber auch viel eleganter möglich, diese mittels Frequenzumrichter vom Stillstand langsam auf Nenndrehzahl zu bringen und dann zu synchronisieren. Kleine Synchronmaschinen können als Asynchronmaschine hochlaufen, bis sie Tritt fassen. Dies setzt allerdings einen Dämpferkäfig (Anlaufkäfig) voraus, der wie bei einer Asynchronmaschine aufgebaut ist.

Gruß
Technikfreak

Zitat von Technikfreak

Nur für die Spannungs und Strommessung braucht man gängigerweise schon eine Halbwelle (=10 ms). Und was will man in diesem Fall sinnvoll mit der Erregerspannung regeln? Was fehlt sind eher 3 Zylinder beim Motor und damit hinreichend viele Arbeitstakte.

Och nööö - das Magnetfeld wird nur vom den Leiter durchfliessenden Strom erzeugt. Nix mit Erregerspannung - nur der Strom ist die Regelgrösse für das Erregerfeld.
Die Steuerung kann das feld von 0 bis maximum anpassen. Null bedeutet in diesem Fall keine Leistungsabgabe (verbrennungsmotor dreht frei, ohne Last) und maximum wäre die maximale Leistung des Generators.

Die Regelung ist ausserdem so schnell das Sie den POL Winkel immer auf den eingestellten CosPhi = 1 halten kann.

Mein altes Tiger BHKW hatte eine Woodward Steuerung drinn und die regelte in den letzten Tagen meines Motors (lief ohne Kompression mal auf 1oder 2 Töppen) immer Lustig von 1 bis 6 KW hoch und runter. Die Steuerung war aber immer schnell Genug und es kam kein einziges Mal zu Spannunga- Strom- oder Rückleistungsspitzen.

mfg

Zitat

das Magnetfeld wird nur vom den Leiter durchfliessenden Strom erzeugt.

gut,ja.

Zitat

Die Regelung ist ausserdem so schnell das Sie den POL Winkel immer auf den eingestellten CosPhi = 1 halten kann.

den cos phi =1 halten kann sie bestimmt, ist ja auch sinnvoll, aber POL Winkel auf cos phi=1, entspricht 0 Grad halten? das wäre Neutralpunkt, keine Generator-, keine Motorwirkung.

Zitat

Die Steuerung war aber immer schnell Genug und es kam kein einziges Mal zu Spannunga- Strom- oder Rückleistungsspitzen.

Selbst bei einem defekten Motor, oder schaltet die Steuerung einfach ab?

Strom- und Rückleistungsspitzen (Dauer vielleicht 20ms!) sind im Zweifellsfall aber auch schwer zu messen.
Mal ganz praktisch gesagt. Diskontnuierliche Generatorleistung würde man daran erkennen, daß der Generator nicht die Leistung einspeisen kann, die man erwartet hat. Ein Polgradwinkelunterschied von 17° durch das Pendeln beispielsweise würde 5 kW bei erwarteten 10 kW bedeuten. Ob es in der Realität 4,6,8,9 oder doch 10 sind, also welche Winkel vorkommen weiß ich nicht. Das müsste man messen.
Ich kenne nur keinen Hersteller für 1 Zylinder Stromerzeuger mit Synchrongenerator und 1500 U/min, die dann möglichst noch BHKW tauglich sein sollten. Kennt die irgentjemand? Denke, das hat seinen Grund warum die Vierzylinder in dieser Ausführung eine gängige Bauform darstellen.

Gruß
Technikfreak

Moin, wollte noch was loswerden.

Ich hätte persönlich nichts dagegen, wenn Einzylinder und Synchrongeneratoren mit passender Steuerung problemlos funktionieren würden,
will also garnicht irgentwie Recht behalten.
Hatte auch schon leicht euphorisch mit Eigenbauplänen begonnen.
Durch das Lesen von diesem und anderen Threads im Forum ist mir aber klar geworden welche Probleme auftreten können und welches Risiko man dabei eingeht.
Von der Euphorie bin ich jedenfalls schon geheilt.

Gruß
Technikfreak

Moin,

nicht die technische Machbarkeit sondern der Preis ist hier ausschlaggebend.

Wenn ein 1Zylinder eingesetzt wird ist die elt. Leistung in der Regel max 10KW. In dieser Größenordnung würde die Synchronsteuerung mit allem was dazu gehört wohl 20-30% des BHKW Preises ausmachen!! Das würde keiner kaufen.

Bei größeren Anlagen, mit mehr Leistung, fällt das dann nicht so ins Gewicht, allerdings wirdt Du für 100KW keinen Eintopf am Markt finden Oder Du stehst auf Nostalgie http://www.bhkw-forum.de/forum…ID=419&type=page#imageTop
Das könnte dann schon zweistelliger KW Bereich sein

Trotzdem sind die gebräuchlichen Anlagen (auch 3,4 6 Zylinder) meistens aus Kostengründen mit Asynchron Generatoren ausgestatten. Nur Netzersatzmaschinen bilden hier eine Ausnahme, die Gründe sind ja bekannt.

mfg

´N abend

Nostalgie hat schon seinen Reiz, aber für den täglichen Gebrauch würde ich schon lieber was Neues nehmen .

Gruß
Technikfreak