Eigenbau: Techniker-Projekt BHKW

  • Hallo BHKW-Freunde,


    wir sind eine 5 köpfige Projektgruppe und konstruieren als Abschlussprojekt ein BHKW .
    Das BHKW soll wärmegeführt sein, in das Netz einspeisen können und für Notstrom (Inselbetrieb) verwendet werden können.
    Die Planung ist soweit abgeschlossen und wir haben mit dem Bau berereits begonnen. Hier unsere Komponenten:
    Motor: 4 Zylinder Lombardini Dieselmotor, 11kW, 1500 U/min + Selbstbau Abgaswärmetauscher
    Generator: 20 kVA McAlte Generator, luftgekühlt (Kleiner McAlte Generatoren können keinen Inselbetrieb fahren)
    Geplantes Projektende: 15.06.2009


    Hat jemand Erfahrung mit einem BHKW , welches einspeisen und Inselbetrieb fahren kann? Z.B. über die cos phy Reglung, Wärmeabfuhr bei Notstrom und gesättigtem Pufferspeicher, Netzausfall bei Einspeisung u.s.w.)


    Gruß


    Christoph

  • Hallo und herzlich willkommen hier im Forum.


    Wie sieht eure Drehzahlreglung aus?
    Ist diese in der Lage schnell zu reagieren?
    Habt ihr einen Wärmevernichter für den Notstrombetrieb eingeplant?


    Ein Paar Bilder sind immer von Vorteil, da kann man denn schon mal den ein oder anderen konstruktiven Vorschlag dazu machen.

  • Moin Moin und willkommen.


    Erstmal Glückwunsch zum Projekt - und gleich ne Frage, wie wollt Ihr das der Prüfungskommission präsentieren??? Also ne halbe Tonne Blech in die Schule bugsieren fällt ja eher aus oder??


    Ja der Motor ist sicher net schlecht, nur der Generator ist estwas "oversized". Im Dauerbetrieb könnt Ihr den Diesel(welcher Treibstoff??) sicher nur mit 8KW an der Welle belasten, der Generator läuft somit unter 50% und hat sicher nen mießen Wirkungsgrad.


    Aber was solls. Ich schließe mich meinem Vorredner an und bitte Euch um mehr Infos: Typenbezeichnungen des Generators und der Steuerung und Bilder ohne Ende. Ich gehe davon aus das Ihr Synchron fahren werdet - also braucht Ihr noch ne Menge Schaltmimik - welche Komponenten wollt Ihr verbauen??


    mfg

  • @ BHKWPOWER
    Ob unsere Drehzahlregelung so schnell ist, wissen wir noch nicht.
    Wahrscheinlich werden wir bei Netzausfall den Generator kurz
    wegschalten und neu synchronisieren müssen, um dann Inselbetrieb fahren
    zu können. Wei Wiederkehr der Netzspannung wohl ebenso. Wie verhält
    sich ein Synchrongenerator, wenn die Netzspannung, -frequenz und der
    Großteil seiner Einspeiselast wegfällt? Aus dem, was ich bisher darüber
    gelesen habe, bin ich nicht so richtig schlau geworden. Könnte er
    durchgehen?
    Wir haben einen Kühler für den Motor auf den wir im
    Notstrombetrieb umschalten können. Allerdings werden wir das über einen
    Wärmetauscher machen müssen, da wir nicht mit dem Heizungsdruck auf den
    Kühler gehen können. Bisher wissen wir noch nicht so genau, was wir mit
    der Abgaswärme machen. Eine Variante diese Wärme abzuführen wäre über
    den Heizkreislauf des Hauses, die Andere wäre einen weiteren oder einen
    größer dimensienierten Kühler. Normalerweise sollte diese Situation ja
    nicht so oft vorkommen.
    http://s10b.directupload.net/file/d/1752/9rhi5qlx_jpg.htm

  • Ganz unterbrechungsfrei kann man nicht arbeiten. Allein schon weil das BHKW bei Netzausfall etwas braucht um hochzufahren.


    Bei Spannungswiederkehr wird langsam (innnerhalb der Frequenztoleranz) synchronisiert und zugeschaltet. Danach kann die Leistung hochgefahren werden und es wird wieder eingespeist. In dem Fall also ohne Unterbrechnung.
    Fällt das Netz aus wenn das BHKW gerade läuft wird das Netz getrennt und die Leistung der vorhanden Last angepasst. Die Regelung fürn Anker muss schnell sein damit nix kaputt geht. Einen Spannungssprung (nach unten oder oben) kann man in dem Moment eigentlich nicht vermeiden. Synchonisiert wird da nix.


    Merke: Für schnelle Reaktion und zum Schutz empfindlicher Elektronik muss ne USV dazu. Vorzugweise eine Offline deren AC-Eingang nicht direkt mit dem AC Ausgang verbunden ist.



    mfg JAU

  • Wenn das Netz weg ist, wird das BHKW wahrscheinlich sowieso erst mal runter gefahren.
    Ihr müsst mit Sicherheit sowieso eine ENS ( Netzüberwachung ) einbauen.
    Diese trennt denn wenn das Netz weg ist, dann könnte man das Netz über Schütze weg schalten und auf Notstrom schalten.
    In diesem Vorgang könnte man dann auch die Notkühlung aktivieren oder ab hier die Hydraulik so schalten das eine Notkühlung gewährleistet ist.


    Wenn man die Steuerung über 12 V laufen läst, kann sogar auf eine USV verzichtet werden.

  • Zu unserer Projektgruppe möchte ich noch einiges hinzufügen, zu den Bauteilen werde ich später noch mehr schreiben. Nur so viel vorweg, wir haben ein ENS und eine 24V Steurerung.
    Das Projekt wurde mehr oder weniger in einer gemütlichen Runde mit 4 verschiedenen "Parteien" gebohren:

    • Wir sind eine Gruppe von 5 Techniker-Anwärtern im Fachbereich "Automatisierungs- und Prozessleittechnik" und haben alle relativ wenig Erfahrung mit der Energieerzeugung. Wir richten unser Hauptaugenmerk auf die Steuerung und müssen uns in die ernergietechnischen Einzelheiten unseres Projektes noch um einiges tiefer einarbeiten.
    • Wir arbeiten zusammen mit einer Firma, die bisher nur mobile Notstromaggregate auf Kundenwunsch fertigt, mit der Netzeinspeisung aber auch noch keine Erfahrung hat. Dieser Betrieb finanziert unser Technikerprojekt
    • Der Wasserkreislauf und der Wärmetauscher werden von einer weiteren kleinen Firma konzipiert.
    • Ein weiterer kleiner Betrieb unterstützt uns bei den Energierechnungen, Rentablitätsrechnungen, Fragen zu Förderungen und Auflagen
  • Hallo Purplehaze


    Mensch das ist ja mal ein tolles Projekt. Der Lombardini Motor ist in der BHKW Anwendung ungewöhnlich warum nicht, ich hab sowas in meinem Auto, ist ein schöner Pumpedüse Motor der sehr hart läuft , das stellt schon mal erhöhte Anforderungen an die Schallkapsel.


    So mit Förderung kenne wir uns hier im Forum recht gut aus, soll das BHKW nachher die Anforderungen für den Mni KWK Zuschuß erhalten?
    Grundsätzlich muss dann in den Emisionswerten TA Luft 1/2 erreicht werden bezieht sich auf CO und NOx. Der Wirkungsgrad sollte auch bei 90% angesiedelt sein bezieht sich auf den Heizwert und nicht auf den Brennwert .


    Nagut auch mit einem schlechteren Wirkungsgrad erreicht man die Rückerstattung der Energiesteuer beim HZA.


    In der Steuerung sollten 2 Elektrozähler eingebaut sein , der eine ist der Produktionszähler möglichst nah an die Generatorklemmen einbauen, braucht man für den KWK Zuschlag, der andere zählt die Energiemengen die für die Stromproduktion verbraucht werden Pumpen Steuerung Lüftungsanlage, darauf bekommt man die Stromsteuer erstattet, wird beim HZA eingereicht.


    Du merkst die Planungen fangen gerade erst an.


    Viel Spaß mit dem Porjekt.

    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

  • Hier mal kurz die wichtigsten Komponenten, die schon mehr oder weniger feststehen:

    • 3 CPU´s Klöckner Möller Easy 800 24V
    • Weitere Komponenten wie Bedienpanel, Schütze, Motorschutz u.s.w. sind auch vom Möller
    • Agregateregler und Netzschutzrelais von MSR
    • cos Phy Regler von Macalte


    Es war eigentlich angedacht, unseren Motor mit Pflanzenöl zu betreiben, aber leider liegen uns noch keine Berechnungen vor, ob es sich bei dem teuren Pflanzenölpreis überhaupt rechnet.

  • Hallo Alikante


    Der wills nach EEG kannste den mal Aufklären.

    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

  • Wir sind eine Gruppe von 5 Techniker-Anwärtern im Fachbereich "Automatisierungs- und Prozessleittechnik" und haben alle relativ wenig Erfahrung mit der Energieerzeugung. Wir richten unser Hauptaugenmerk auf die Steuerung und müssen uns in die ernergietechnischen Einzelheiten unseres Projektes noch um einiges tiefer einarbeiten.


    Hallo,


    habt ihr Euch für die Steuerungstechnik schon festgelegt?
    Fa. Bachmann bietet die Möglichkeit an, MatLab/SIMULINK Modelle direkt in die SPSS reinzuladen. Von Jäger Messtechnik gibt es etwas ähnliches. Funktioniert so ähnlich wie dSPACE, ist nur preislich etwas günstiger.


    Wenn Ihr keine Angst davor habt, selber C-Code zu programmieren, könnte man natürlich auch den hier im Forum bekannten Digi-Energy nehmen, um Messwerte einzulesen, zu verarbeiten und Stellwerte auszugeben.


    Gruß,
    Gunnar

  • Hallo purplehaze


    Wozu braucht bzw. setzt ihr die CPU´s Klöckner Möller Easy 800 24V gleich drei mal in der Steuerung ein?
    Reicht da nicht auch eine?


    Würde nicht auch die Siemens Logo 12/24 für die Anwendung reichen?
    Mit ein Paar Erweiterungsmodulen müsste es doch auch gehen, die hat einen Vorteil, 12V Versorgungsspannung.
    Die könnte man von einer Autobatterie im Notstrombetrieb speisen, ich weis ja nicht wie ihr das BHKW starten wollt aber wenn dies mit einem Anlasser geschehen soll, wird der Strom für den Anlasser ja auch irgendwo her kommen müssen.
    Würde sich also anbieten oder?

  • Das da 3 CPUs rein sollen versteh ich auch nicht. Wenn die Rechenpower oder die Schnittstellen der kleinen nicht ausreicht lieber eine richtige. Falls euch Siemens zu teuer sein sollte, Mitsubushi wär ne bezahlbare Alternative.


    Wegen der USV: Da war ich etwas undeutlich - das bezog sich eher auf die Verbraucher die gepuffert werden sollen.
    Das die Steuerung des Notstrom-BHKW gepuffert wird ist selbstverständlich. wobei es auch in der Hinsicht keinen Unterschied macht ob man nun mit 12 oder 24V fährt. 24V ist für Steuerungen halt Industriestandard.



    mfg JAU

  • Die oben genannten Bauteile sind schon gekauft und der Schaltschrank wurde bereits angefangen.
    Wir haben eine 24V Batterieversorgung inklusive Ladegerät, die unsere Steuerung versorgt und den Motor startet.
    Die 3 CPU´s sind für die Ansteuerung des Displays mit einer graphischen Viritual Basic Oberfläche, die Steuerung und Messwertverarbeitung. Unser Prototyp soll viele Messwerte wie z.B. Abgastemperatur aufnehmen um sie in eine EXEL Tabelle zu schreiben und auswerten zu können, um Erfahrungen zu sammeln. Falls das BHKW Konzept mehr als einmal gebaut wird, könnten wir die Steurung reduzieren.