Hilfe! Wer kann mir den Wirkungsgrad meines BHKW berechnen?

  • Ja,
    34% wären wirklich schon sehr sehr hoch


    ..und auch die andere Rechnung an die 100% ist sehr fett,
    schien mir von den Zahlen aber eher plausibel, als eine doppelt so hohe elektrische wie thermische ausbeute


    ...also nochmal Günni,
    check nochmal Deine zahlen...wieviel kwh elektrisch wurden erzeugt?
    Wo sitzt der Wärmemengezähler...was wurde an Wärme entnommen?
    Wo sitzt der Temperaturfühler im Speicher...gibts mehrere?
    Wieviel °C hatte der Speicher zu Beginn?

  • Hi firestarter,
    der Wärmemengenzähler wurde gleich hinter dem Abgaswärmetauscher montiert. Als Abnahmequelle ist ein Heizköper mit 6 KW Leistung angeschlossen. Ich habe ein Bild in die Galerie eingestellt.Ist ein Bild aus der Anfangszeit, aber der Heizkörper ist geblieben hat ein Wasservolumen von 176 Litern . Der Abgaswärmetauscher hat ein Volumen von 35 Litern. Das BHKW ist noch nicht im System eingebunden, ich warte auf den Pufferspeicher. Die abgelesenen Stromwerte stimmen, ich habe sie dreimal überprüft.der Zähler ist ebenfalls neu geeicht und von einem Fachmann der EVU installiert. Laßt Euch nicht von den 6,3 KW in die Irre führen, ich habe 210 Liter Wasser von 20 Grad auf 83 Grad erwärmt, die Frage ist wieviel KW stecken in diesen 210 Litern dabei wurden 6,3 KW vom Heizkörper abgenommen.Der Volumenstrom laut Zähler 600 Liter Vorlauf Heizkörper 83Grad Rüchlauf 74 Grad Delta t 9Grad. Wenn ich das nachrechne komme ich genau auf den Wert den der Wärmemengenzähler anzeigt. Die Formel lautet P=Q x Delta T x c/3600 Die Werte eingesetzt P=600 x 9 x 4200/3600 ----P=6300Watt paßt.
    Ich habe leider vergessen, wie das bei Wassermengen mit Temperaturerhöhung gerechnet wird, es ist zu lange her. Es gibt eine Formel nach der man die Energiemenge berechnen kann die dem Wasser zugeführt wurde. Übrigens habe ich die Messungen unter Zeugen durchgeführt, denn man neigt sehr schnell zum Selbstbetrug.
    Gruß
    Güni |:-(

  • Hi GB1530,
    die nötigen Messeinrichtungen habe ich installiert,so wie es mir geraten wurde, die Messungen habe ich unter Zeugen durchgeführt und überprüfen lassen. Die Ergebnisse stimmen. Nur weiß ich immer noch nicht wie der Wirkungsgrad ist ?( Ich habe auch die Werte im Zündstrahlbetrieb ermittel die werde ich später vorstellen, sonst wird das Ganze noch verwirrter. Manche sagen die Werte sind gut manche sagen die Werte sind schlecht und ich hänge fragend mittendrin. Mit den 6,3 KW bin ich auch zuerst ins trudeln geraten bis mir klar wurde, das die 6,3 KW der Heizkörper verbraucht hat und die zu der Erzeugten Wärmemenge hinzugezählt werden muß. Die tatsächlich übertragene Wärmemenge ermittelt man über die erwärmte Wassermenge und der Temperaturerhöhung wobei noch mehrere Faktoren berücksichtigt werden müssen, doch leider sind mir diese entfallen, es ist dreißig Jahre her als ich das in der Ausbildung hatte. Den Kaffee werden wir demnächst bei Dir Trinken,denn ich glaube wir haben uns viel zu erzählen, blos eine Tasse wird nicht reichen es wird wohl länger dauern.
    Gruß
    Güni _:_

  • okay Güni,


    also scheint es eher so zu sein, wie oben von mir gemutmaßt


    ...Du hast das BHKW ,
    aus dem "Sytem BHKW " geht eine Vorlauf und eine Rücklaufleitung ab.
    Direkt da sitzt der Wärmemengenzähler.
    Dann, hast Du einen Heizkörper, der zum einen einen Verbraucher darstellt und zum anderen auch ein Puffer (durch Wasserinhalt) ist.


    Dein Wärmemengenzähler (und auch Du per Hand) hat einen Verbrauch von 6,3 kw ermittelt.


    Weiterhin, steckt auch ne Menge Energie im Wasser.
    Die Menge die da drin steckt, ermittelt man durch
    [Volumen in m³] * [spezifische Wärmekapazität von Wasser] * [Temperaturunterschied]
    in Deinem Fall 0,210 m³ * 1.163 kwh/(m³ K] * (83 °C - 20 °C) = 15,387 kwh


    macht zusammen rund 21,7 kw
    ...oder halt einen thermischen Wirkungsgrad von 66,6 %


    Das wäre sehr rdentlich


    ...aber, die Messtechnik ist ja immer so ein Ding
    ...wir haben nun mit der Temperatur von 83°C gerechnet...kann ja auch nicht richtig sein, denn wieviel Grad hat das Wasser? Im Vorlauf 83, aber im rücklauf ja 74°C....was ist DIE Wassertemperatur?
    na sagen wir mal der Mittelwert (83+74)/2 = 78,5
    ...dann kommen wir auf 21,8 kw thermische Leistung, bzw 63,2 % thermischen Wirkungsgrad
    ....immernoch ein sehr guter Wert


    ...was nun noch stutzig macht, dass Deine elektrische Leistung wirklich sehr sehr gut ist.
    und zusammen mit der thermischen Leistung wärst Du nun schon bei rund 98%...und das erscheint mir (man muss ja bedenken, dass Du auch Verluste z.B. beim Abgas hast) wirklich ein bissl zu gut.
    Wie wird die gemessen? Mit nem elktrischen Zähler, ist klar...aber was für ein? Denn hier gibts auch Unterschiede...Scheinleistung, Wirkleistung, Blindleistung spielen alles eine Rolle...da sollten sich vll. mal die Profis hier melden, WIE man wirklich richtig elektrisch misst.



    Eine weitere Ungenauigkeit ergibt sich evt beim Brennstoff,
    ich hab nen Energieeinheiten-Umrechner (zu beziehn und A.G. Energiebilanzen) und der zeigt auch einen ---wenn auch kleinen--- zwischen Diesel und Heizöl. Weiterhin...wer weiss genau, welche Charge Sprit Du erwischt hast, vll ist Deine ja sogar besonders gut gewesen (k.A. wie groß da die Toleranzen sind)


    weiterhin,
    nutzt Du ja (wenn ich es richti verstanden hab) auch den Brennwerteffekt...wieviel kann der ausmachen? Hab keine Zahlen, glaub aber spitzenmäßig 15% auf der thermischen Seite, da Du aber mit hohen Temperaturen gearbeitet hast vll nur 3% ???


    Also wenn man's ganz exakt wissen will, dann müsst das Teil wohl zu den echten Profis...also auf nen Prüfstand. Wenn Du wissen möchtest, wie gut es läuft...nun ja, es scheint sehr gut zu laufen.... dann mach mal 1000 Betriebsstunden, nehm die Werte auf und schau mal, wie es bei ner größeren Datenmenge aussieht.


    Wie sind denn die Werte mit Flüssiggas?


    Ps: Anekdote am Rande
    man kann in Sachen Messtechnik wirklich viel falsch machen...selbst Profis ergeht es nicht anders. Ich hab mal in nem Institu gearbeitet, wo ein Bauteil unbedingt 10W Leistung erreichen sollte. Junge, haben wir um Kleinigkeiten gefelscht um von den 9,6 uns Stück für Stü auf 10 hochzukäpfen.
    ...Neulich hab ich mal ehemalige Kollegen getroffen und gefragt, ob sie es denn damals noch hinbekommen haben...Antwort. Öhm,..nun ja, irgendwann brauchten wirs nicht merh, denn wie sich rausstellte waren die 10W schon längst erreicht....Fehler im Messverfahren halt. (<-also nicht in der Messtechnik, sonder in der Messsystematik)

  • Hallo Firestarter,
    Du bist der Größte, meine Hochachtung, es hat mir einfach keine Ruhe gelassen und deshalb bin ich heute zu einem Ingeneurbüro gefahren und habe den Wirkungsgrad berechnen lassen unter anderem wollte ich die Formel wissen für die Berechnung der umgesetzten Energie. Die Formel lautet W= m x Delta T x C/3600 ganz einfach, ich bin blos nicht drauf gekommen. In unserem Fall lauten die eingesetzten Werte W=210 x 63 x 4182/3600 W= 15,368 gerundet 15,4 KW + die Wärmeabnahme des Heizkörpers 6,3 KW = 21,7 KW thermische Leistung wurden übertragen, das entspricht 66,16% thermischer Wirkungsgrad. Firestarter hat es richtig berechnet klasse ||_ Der elektrische Wirkungsgrad mit 34,15 % stimmt ebenfalls. Alle Ergebnisse wurden vom Ingeneurbüro bestätigt. Leute Ihr seid super. Der Gesamtwirkungsgrad von 100,31% ist möglich wurde mir gesagt, dieses liegt an dem Brennwerteffekt der aufgrund der geringen Abgastemperatur von 58 Grad noch vermindert einsetzt. Weil der Ing. so komisch lächelte, hatte ich das Gefühl, das er denkt ich habe die Daten schöngeschrieben, dieses habe ich als herausforderung empfunden und ihn gleich für die nächste Woche eingeladen beim, Wiederholungstest dabei zu sein. Ich werde den Test unter gleichen Bedingungen wiederholen, dann werden wir sehen wie erstaunt der Experte schauen wird. Ich weiß,daß die Werte gleich sein werden, ich habe den Test schon zweimal gemacht und immer bin ich zum gleichen Ergebnis gekommen. Jetzt habe ich noch eine Frage an Euch, woran kann es liegen, daß der Generator solch einen Wirkungsgrad hat? Ich selbst habe keine Ahnung von Elektrotechnik in keiner Richtung. Kann es an der Kupplung liegen? Kann es daran liegen, daß der Generator und der Motor nicht auf einen festen Rahmen motiert sind, sondern jeder für sich seinen eigenen Schwingungskreis hat? Wird dardurch die mechanische Energie besser übertragen? Ich habe mich ohnehin gewundert, daß ich den Motor nicht nachregeln mußte er hat Konstand 1500 Umdrehungen gemacht und der Generator hat konstand 50 HZ 400V geliefert merkwürdig oder? Kann es sein, daß der Generator ein anderer ist als auf dem Typenschild steht? Schaut Euch doch mal die Kiste genau an, vielleicht findet Ihr eine Erklärung, ich weiß es nicht. Wenn Ihr noch Bildmaterial braucht kann ich noch einiges zu Verfügung stellen. Es scheint sich hier ja wohl um eine Superkiste zu handeln und keiner weiß warum.
    Gruß
    Güni _()_

  • Moin Gueni,


    es ist schön das dein BHKW so gut funktioniert!! Allerdings sind die erreichten Werte keine Hexerei sondern resultieren aus solider Handwerksarbeit - ich denke aber auch weil die Komponenten noch neu sind und unter optimalen "Laborbedingungen" getestet wurden.


    Zu deiner Frage.
    Ganz einfach es ist ein Synchrongenerator der normalerweise in Notstromaggis (bestimmt in China )))) ) verbaut wird !Deshalb hat er die Steckdosen schon dran - ABER noch viel wichtiger er hat die Regelungskomponenten (AVR und so) bereits integriert. Deshalb funktioniert das Dingens auch schon ohne deinen Schaltschrank!!! Das hat mich im ersten Moment etwas verwundert aber nu is alles klar.


    Allerdings kann ich mir nicht erklären wie dein Schaltschrankbauer dieses Notstromaggregat nun zum BHKW "aufrüstet" :?: Denn solche selbsterregten Generatoren sind in aller Regel nicht Netzparallelfähig - ok wenn er die eingebaute Schnappmatik überbrücken kann gehts bestimmt.
    Er wird schon wissen was er tut - hat er schon mal in den Generator geschaut oder zumindest die Daten des Typenschildes gelesen?? :-)_:-)


    MfG |__|:-)

  • Hallo Gueni


    Kannst du das Typschild des Generators photographieren und dann in die Galerie stellen.
    Schick mir doch mal deine Faxnummer per PN.


    Ich faxe die dann mal eine leicht verständliche Grafik in der dir dann Wiekleistung, Blindleistung und Scheinleistung erklärt wird.


    Da du ja im Moment ein Inselbetrieb hast und nicht netzparalell fährt kann das schon sein, hängt von den Verbrauchern ab.


    Wenn du über wiegend ohmische Verbraucher hast wie Glühlampen, Heizgeräte, also Verbraucher die keine Elektronik oder Motore beinhalten, hast du auch keine Blindlestung.


    Du wirst dich fragen was das jetzt soll.



    Nehmen wie mal einen 15Kw Emotor der hat einen Cosphi von 0,8.
    Bedeutet er hat 15Kw Wirklestung + 3,75 Kvar Blindlestung = 18,75 Kva Scheinleistung


    Nun machen wir das mal etwas einfacher nennen wir den Cosphi dochmal Wirkungsgrad


    100% der erzeugten Leistung ist die Scheinlestung = 18,75 Kva = Gesamtleistung
    20% der erzeugten leistung ist die Blindlestung = 3,75 Kvar =Verlust
    80% der erzeugten Leistung ist die Wirkleistung = 15Kw = Wirkleistung.


    Dein Generator muß die Scheinleistung erzeugen.


    Wenn du nun dort ein sehr sauberes Netz hast cosphi 1,0 dann hast du keine Verluste.


    In der Regel hat das öffentliche Netz einen cosphi von 0,8-0,85. das geht auch bedeutetend schlechter.


    Wenn du das messtechnisch überprüfen willst sollten wir uns mal verabreden, ich habe dafür ein kalibrietes (geeichtes) Messgerät.


    Viel Spass beim schrauben. :thankyou:

    Mit Energie geladenen Grüßen aus dem Teufelsmoor.
    Nicht nur privat bin ich von hocheffizienten BHKW überzeugt.
    Vom Hobby zum Beruf gekommen bin ich seit einigen Jahren auch Angestellter der MWB AG und seit Februar 2014 bei RMB Energie GmbH

  • Hi Güni,


    danke für die Blumen...bin selber Ing. und hab anscheinend nicht alles verlernt, vll. sollt ich auch mal n Büro aufmachen, ein Büro für Wirkungsgradmessungen kleiner bhkw's ^^


    @GB
    wenn schon nächste Woche ein Ing.-Büro sich zu güni aufmacht, wär's ja fein, wenn Du da auch Zeit hättest...und denen auf die Finger schaust ;)



    zu den über 100%, wie oben schon angedeutet möglich durch Brennwerterffekt.
    ...der bringt natürlich ein Plus auf der thermischen Seite.

  • Hallo Gueni,


    so richtig verstehe ich die über 100 % Wirkungsgrad nicht. Für mich ist der Wirkungsgrad das Verhältnis aus zugeführter Leistung und abgegebener Nutzleistung. Der angeschlossene Heizkörper ist doch viel zu klein um dein BHKW mal richtig zum Arbeiten zu bringen. Die Heizleistung liegt doch über 20 kW. Ohne Pufferspeicher (nicht unter 1000 Liter) oder 25 kW Heizkörperlast ist keine sinnvolle Messung möglich.


    Auch verstehe ich nicht, wie die Erwärmung der 210 Liter Wasser zu werten sind. Das Wasser im Heizkörper und dessen Vor- und Rücklauf nach dem Wärmemengenzähler darf in den 210 Liter nicht enthalten sein, da bereits über den Wärmemengenzähler erfasst. Welchen Nutzwert habe ich vom warmen Wasser im BHKW?


    Weiterhin ist nicht plausibel, warum die Abgastemperatur niedriger als die Rücklauftemperatur ist. Das würde bedeuten das der Rücklauf ja das Abgas erwärmt.


    Außerdem kann ich mir nicht vorstellen, dass vom BHKW wenn es arbeitet keine Wärme an den Aufstellungsraum abgestrahlt wird. Haben Motor, Pumpe, Generator bei der Arbeit wirklich eine Oberfächentemperatur von 20 °C?




    Mit freundlichen Grüßen

  • Hi Fuchs,


    schön Dich wieder öfters hier zu sehen.


    Ich nehm's mal Güni nen bissl vorweg und werd auf Deine Punkte eingehen.

    Zitat

    so richtig verstehe ich die über 100 % Wirkungsgrad nicht. Für mich ist der Wirkungsgrad das Verhältnis aus zugeführter Leistung und abgegebener Nutzleistung.


    Das ist doch nen alter Hut,
    es gibt ja einmal den Brennwert und den Heizwert eines Enegrieträgers. Was was ist, konnt ich mir nciht mekren (bin halt faul...mir reicht's, wenn ich weiss, was gemeint ist). Also der Energiegehalt von einem Energeträger wurde irgendwann mal ermittelt...vermutlich kalorimetrisch, oder sogar aufgrund chemischer Rechnungen. Also wenn man 1l Öl verbrennt erhält man 9,9xx kw. Aber, das ist nicht alles...man erhält nicht nur Strahlung (also vor allem Wärmestrahlung) sondern auch Abbauprodukte. Unter anderem halt CO2 und Wasser. Das Wasser haben wir als Wasserdampf, da es halt über 100°C bei der Verbrennung sind. Wasserdampf wiederum kondensiert, wenn die Siedeemperatur unterschritten wird. Bei der Kondensation von Wasserdampf ensteht Wärme.
    Ich kenn die genauen Zahlen nicht, aber das liegt wohl so in der Größenordnung 15-20(?) % der Energie, die bei der Verbrennung frei wurde.
    Also, kann man bei einem perfekten Verbrennungsprozess 115% der Energie erhalten, die der Energiegehalt des Energieträgers hat.


    Zitat

    Auch verstehe ich nicht, wie die Erwärmung der 210 Liter Wasser zu werten sind. Das Wasser im Heizkörper und dessen Vor- und Rücklauf nach dem Wärmemengenzähler darf in den 210 Liter nicht enthalten sein, da bereits über den Wärmemengenzähler erfasst. Welchen Nutzwert habe ich vom warmen Wasser im BHKW?


    hmm, muss ich nochmal drüber nachdenken...eigentlich hast Du recht...der Zähler müsste Wärmemenge zum "Laden" des Heizkörpers (respektive Puffer) schon erfassen.


    Zitat

    Weiterhin ist nicht plausibel, warum die Abgastemperatur niedriger als die Rücklauftemperatur ist. Das würde bedeuten das der Rücklauf ja das Abgas erwärmt.


    Stimmt, das die Abgastemperatur niedriger liegt als die Rücklauftemperatur ist nicht plausibel....
    Hier ist anscheinend eine weitere Fehlerquelle in der Messsystematik.


    Am besten wär es wohl, wenn wirklich der Messaufbau eingeschwungen wäre....also nen fetter thermischer Verbraucher und messen, wenn keine Veränderungen sich mehr ergeben.


    Zitat

    Außerdem kann ich mir nicht vorstellen, dass vom BHKW wenn es arbeitet keine Wärme an den Aufstellungsraum abgestrahlt wird. Haben Motor, Pumpe, Generator bei der Arbeit wirklich eine Oberfächentemperatur von 20 °C


    Joar, das sind alles Verlustquellen.
    Wenn man es ganz genau machen will, dann müsste man wohl das ganze mal mit Styropor einhäusen und zwei Öffnungen rein. In der einen ein Ventilator rein. Dann Temperatursensoren vor den beiden öffnungen und mit nem Aerometer die Windgeschwindigkeit messen. Das gleiche auch beim Auspuff.
    Dann die Menge des Kondensates ermitteln ( günni, schonmal geschaut, wieviel da anfällt?)
    Dann hat man alles um mal gegen zu rechnen. Energieeinsatz + Energiegehalt durch Brennwert (Kondensat ermittletn) = elektrisch + thermisch

  • Hi Fuchs,
    die 20 Grad Temperatur ist die Starttemperatur bevor das BHKW in betrieb genommen wurde. Um Wasser aufzuheizen benötigst Du Energie in Form von Wärme. In unserem Fall haben wir 210 Liter Wasser von 20 Grad auf 83 Grad erwärmt die Frage ist jetzt wieviel Energie muß eingesetzt werden um die 83 Grad zu erreichen. Es sind 21,7 KW. Der Wärmemengenzähler ermittelt die Verbrauchte Energiemenge in unserem Fall sind das 6,3 Kw die der Heizkörper entzogen hat. Diese Energie wurde erzeugt und verbraucht muß also in der Rechnung berücksichtigt werden. Die Abgastemperatur beträgt nicht 20 Grad sondern 58 Grad. Auf dem Weg durch den Abgaswärmetauscher gibt das Abgas seine Wärme an das Heizungswasser ab und das im Abgas befindliche Wasser kondensiert das Wasser ändert seinen Zustand von gasförmig zu flüssig, dabei wird die 60 fache Wärmemenge freigesetzt (Wärmemenge ist nicht die Temperatur sonder die Leistung) das Ganze nennt man Brennwerttechnik und so kommt der Wert von über 100% zu stande. Mit der Abstrahlungswärme hast Du natürlich recht, diese müßte man genauer genommen den Wirkungsgrad noch zurechnen, wenn die Belüftungswärme genutzt wird. Wenn ich jetzt den eingesetzten Brennstoff in relation zur erzeugten Wärme setze ermittel ich wieviel Wärmeenergie ich aus den Brennstoff gezogen habe.
    Vielleicht kann Firestarter Dir das noch etwas besser erklären.
    Gruß
    Güni :thankyou:

  • Hi Firestarter,
    ich war wohl gerade am schreiben, als Du geantwortest hast. In dem Messzeitraum ist ein Kondensatanfall von 0,75 Litern gewesen.
    Gruß
    Güni :walklike:

  • ach güni,


    Zitat

    Vielleicht kann Firestarter Dir das noch etwas besser erklären.


    Der Fuch ist kein dummer... er tut nur manchmal so ;)
    Habs aber dennoch etwas mehr erklärt, da auch andere mitleser vll. mal wissen wollten, warum mehr als 100% drin sind.


    Bei dem Wärmemengenzähler hat er aber recht.
    Du hast zwar einen Momentanverbrauch von 6,3kw....also dann, wenn zieltemperaturen im Vor- und Rücklauf erreicht werden.
    aber, wenn Du den Wärmemengenzähler schon zu Beginn der MEssung (also wo es noch 20°C hat) mitlaufen lassen, dann sollte er tatsäcjhlich die gesamte Leistung erfassen.
    Die wären halt die 15,knipps um das Wasser auf Temperatur zu bekommen + Abstrahlung von vermeintlich 6,3kw (sind ja anfangs bei niedrigeren Temperaturen weniger) zählen.

  • Mensch Firestarter,
    was zählt ein Wärmengenzähler, nicht die Hirnzellen von Fuchs soviel steht fest (kleiner Scherz). Da ist es egal ob in der Startphase oder am Ende der Verbrauch wird erfasst. Was Du meinst ist der Volumenstrom und der bezieht sich in erster Linie auf die Leistungsabnahme des Verbrauchers, wäre es so wie Du es meinst, hätten unsere Gerichte viel arbeit.
    Gruß
    Güni :-)_:-)