BHKW Eigenbau mit PKW-Motor -> Überlegungen

  • Hallo,
    ich habe kürzlich dieses sehr Informative Forum gefunden (das Thema BHKW interessiert mich - brauche für mein Haus eine Wämequelle - Backup ist immer noch Holzofen...)


    Im Moment bin ich noch in der Klau und SChau und Überlegungsphase (alles Ideenmässig)
    Den Thread Volks-BHKW finde ich sehr informativ - vor allem die Steuerungsseite - die Chinaverdampfermotoren sagen mit gefühlsmässig nicht zu (ich habe da bedenken von wegen Lautstärke/Vibrationen).


    Also nehm ich jetzt für meine überlegungen einen PKW-Sieselmotor. Der Einfachhalber (weil sehr günstig) mal nen 1,6D von VW (2er Golf und so) mit 40KW / 100Nm max. Falls das Projekt zur Ausführung kommt nimmt man erstmal nen gebrauchten Motor - wenn alles funktioniert ersetzt man ihn durch nen komplett überholten.


    Als Generator habe ich nen Asynchronmotor angedacht - n-sync (im folgenden wegen allgemein vereinfachter betrachtung einfach Drehzahl genannt) - entweder Drehzahl 1000 oder 1500 1/min. Direkt geflanscht (weil im Netz negative Erfahrungen gelesen mit seitlicher Belastung des PKW-Motors) - wenn die Überlegungen ins Leere gehen dann ahlt mit einer hilfswelle oder so...


    Allgemein:


    Betrachtet man ein Muscheldiagramm eines PKW-Dieselmotors (ich habe leider keines vom o.g. Motor - wenn jemand das hat würde ich mich sehr freuen - genauso über eine Leistungs/Drehmomentenkurve) betrachtet stellt man fest das der geringste Verbrauch scheinbar bei grob 70-80% der maximalen Leistung (im folgenden P80) bezogen auf die Drehzahl auftritt. Sie ist scheints im Bereich des max. Drehmomentes am besten (nur geschätzt - ich hatte leider keine Leistungs/Drehmomentkurven und Muscheldiagramme des selben Motors zur verfügung. Somit ist auch bei optimalen Bedingungen der spezifische Verbrauch bei 1500 1/min besser als bei 1000 1/min. Ich schätze jetzt einfach mal 270gr/KWh bei 1000 1/min und 230gr/KWh bei 1500 1/min (wenn jemand reelle Daten hat...). Somit ist der mechanische Wirkungsgrad bei 1500 1/min unbestritten höher als bei 1000 - aber für mich ist jetzt die Frage - muss mich das wirklich stören? WEnn ich jetzt richtig denke geht der Rest als Wärme verloren - wieviel man davon allerdings thermisch nutzen kann muss mir leider jemand beantworten (Ich gehe jetzt einfach mal von einem gegenproportionalen thermischen Wirkungsgrad aus). Da ich leider keinen Drehmomentenverlauf von dem Motor habe, gehe ich von 60Nm bei 1000 1/min (knapp über Leerlauf) und 85Nm bei 1500 1/min aus. Wirkungsgrad vom Motor/Generator nehm ich mal mit 80% an (Einspeiseleistung PE). Alle Werte sind grob gerundet und bei n-sync gerechnet (Ist ja erstmal ne theoretische Überlegung)


    Szenario 1000 1/min


    Motorleistung (max)
    PMOTca 6,3KW
    P80=5KW
    PE=4KW


    folglich könnte man nen 5,5KW Motor nehmen.


    Szenario 1500 1/min


    PMOT=13KW
    P80=10,4KW
    PE=8,3KW


    also entweder einen 11KW Motor nur mit 8,3KW laufen lassen, oder nen 7,5KW mit etwa 7KW - allerdings mit dem nachteil das man evtl einen höheren Verbrauch pro KWmech in KAuf nimmt. Was ist besser?


    Fragen über Fragen...
    Für Input bin ich dankbar - vorallem über EIGENE pos/neg Erfahrungen mit PKW-Motoren im BHKW . Auch zu den allgemeinen Sachen in meinen Überlegungen. Vorallem wenn cih denkfehler habe - bitte korrogiert mich...


    freu mich über eure Beteiligung (bin auf dem Thema leider noch total unbedarft - erst in den letzten 2-3 tagen an/eingelesen)


    Gruss


    Kami

  • Hallo Kami


    Die Wahl mit dem 11 KW Generator und ihn bei 8 KW mit 1500 U/min laufen lassen ist der richtige Weg.
    1000 U/min ist zu wenig für den VW Diesel 1,6 Liter Hubraum, das wird denn mächtig viel Ruß geben.


    Wegen Steuerung würde ich dir empfehlen erst mal zu warten, wie du ja schon richtig gelesen hast, stellen wir gerade eine zusammen für das Foren-Volks BHKW .


    Bei der Generator Motor Verbindung kann ich dir auch nur zur Direktflanschung raten, alles andere gibt nur Probleme.

  • Hallo
    und Herzlich Willkommen im Forum


    hmm...ich bin ja nciht so der Selbstschreuber,
    aber gleich erstmal eine andere Frage


    ...Du sagtest, für Dein Haus
    wieviel verbraucht denn so Dein Haus?


    Ein PKW-Motor...und wenns schon der kleine ist und nicht bei max.-Last läuft
    hat ja doch recht ordentlich power....größenordnung 20kw thermisch? (in Deinem Szenario)


    Das ist schon recht üppig und könnte ggf. für nur kurze Laufzeiten sorgen
    weiterhin...auf der elektrischen Seite sind 8kw auch recht üppig...wohin mit dem Strom? Netzeinspeisung ist nicht sehr lukrativ



    Das ist ja das Problem,
    warum viele sich an kleinen oder kleinst-motörchen versuchen
    ...standard PKW-Motor ist oft zu groß für das Objekt.


  • ...
    wieviel verbraucht denn so Dein Haus?


    Gute Frage. Ich habe darin noch nicht gewohnt. Bisher Holzöfen - Seit 6 JAhren Leerstand (Vorbewohnerin ist verstorben). Aussenwand ist Sandstein - somit die "beste" Dämmung wos gibt. Ich habe jetzt mal mit CASAnova rumgespielt - leider gibts da nur nen max U-Wert für die Wände von 1,5 - also mit dem rechnen lassen...
    Fazit etwa 150KWh/m²a, max Heizlast bei ganzem Haus etwa 19,3KW - bei nur einer Etage ca 12KW, max spezifische Heizlast etwa 55W/m² - wie gesagt alles mit falschem U-WErt und gedämmtem (U=0,24) Dach (noch nicht erfolgt).
    Ich habe bereits den Heizungsmenschen meines Misstrauens gefragt - er meint einen 40KW Ölkessel.... (Kommt mir bissel hoch vor). Ob ich innen noch ein kleines bissel Dämme (Lehmvorsatzschale oder so) kommt auf den PReis des Materials an - Heizung muss ja sowieso alles neu (Wandheizung oder so)



    weiterhin...auf der elektrischen Seite sind 8kw auch recht üppig...wohin mit dem Strom? Netzeinspeisung ist nicht sehr lukrativ


    das weiss ich auch noch nicht - bin noch gaaanz weit vorne bei meiner Planung....
    Das Haus ist z.Z. auch nicht bewohnt...


    Für Input Dankbar


    Gruss


    Kami

  • Zitat

    Fazit etwa 150KWh/m²a, max Heizlast bei ganzem Haus etwa 19,3KW - bei nur einer Etage ca 12KW, max spezifische Heizlast etwa 55W/m² - wie gesagt alles mit falschem U-WErt und gedämmtem (U=0,24) Dach (noch nicht erfolgt).


    nun ja,
    aufgrund mangelnder Datenbasis wirds wohl schwer genaueres zu sagen
    150kwh/m²a erscheinen mir aber durchaus im Rahmen
    ...villeicht werdens auch 120 oder auch 220 ???
    wobei ich bei Sanierungen schon immer anstreben würde soweit wie möglich runterzukommen
    Denn auch wenn BHKW eine gute Lösung ist, ist jede gesparte kwh die bessere


    Zitat

    Ich habe bereits den Heizungsmenschen meines Misstrauens gefragt - er meint einen 40KW Ölkessel.... (Kommt mir bissel hoch vor).


    ja ja,
    das mit dem Miss-trauen ist wohl schon die richtige Einschätzung
    Hallo??? das wären ja umgerubelt rund 300kwh/m²a
    ...das schaffen nichtmal Eltern in freier Lage mit einer unsanierten Hütte BJj 33
    Hast Du dem auch verraten, dass Du durchaus per Holz zuheizen möchtest???


    aber zurück zum thema
    ...wenn Du also bei 20kw...oder meinetwegen auch nen bissl häher landen solltest,
    dann würde Dein Eigenbau mit vll 20kw thermische Leistung nur -Größenordnung- 2.000-2.500 h im Jahr laufen
    da ist selten Gelegenheit den Strom selber zu nutzen
    ...und wenn es ein EFH ist,
    dann bewget man sich mit 8kw im bereich der Spitzenlast...Grundlast liegt bei EFHs unter 1kw
    Klar, darf das BHKW auch nen bissl mehr machen...da versucht man mit Puffer und gut-gelegten Laufzeiten (zu zeiten wo halt mehr Strom benötigt wird) zu optimieren....aber 8kw erscheinen mir zuviel


    Wenn Du Öl im Blut hast
    und wirklcih Lust am Eigenbau...dann kannst Du Dich gerne ans Werk machen,
    aber aus Vernuftsgedanken, ist der Golf-Motor für Dein Objekt zu groß.
    besser wäre was, was grob 10kw thermisch macht (für lange laufzeiten), oder sogar noch weniger und nur 1...3kw(?) elektrisch (Kommt halt auf Deinen Strombedarf drauf an)

  • Ja da baut doch Mitsubischi recht kleine Motoren, die Dreizylinder eignen sich doch für diese Anwendung recht gut.


    Da würde sich denn auch gut noch ein 5 KW Generator rechnen glaube ich.


    Und wen man denn das ganze noch modulierend baut, würde man von 3-8 KW fahren können.

  • Kannst du mir da ein paar Motortypen mitteilen (ich vermute blos wieder das da ein gebracuhter Motor mehr kostet als 3stk vom Golf incl diesem)


    die meisten 3zyl haben scheints 1500 1/min max... - ok - die könnt man dann evtl mit 1000 1/min fahren.


    HAt schonmal jemand nen PKW Motor längere Zeit bei 1000 1/min unter Last betrieben?



    Gruss


    Kami

  • Den Thread Volks-BHKW finde ich sehr informativ - vor allem die Steuerungsseite - die Chinaverdampfermotoren sagen mit gefühlsmässig nicht zu (ich habe da bedenken von wegen Lautstärke/Vibrationen).


    Beachte bei der Steuerung bitte das die vom Foren-Volks-BHKW erstmal auf absolutes Minimum getrimmt wird, also auch kein Anlasser sondern Generatorstart und somit für PKW- und Lister/Petter-Motoren nicht geeignet.
    Änderungen und Erweiterungen sind natürlich herzlich willkommen. 8o


    Üblicher Stromverbauch im EFH liegt unter 5000kWh/a. Das macht es verdammt schwer ein BHKW rentabel zu betreiben...
    Deswegen auch der Versuch mit möglichst geringem "Aufwand" ein BHKW auf die Beine zu stellen. Preislich ist der Chinakracher dabei erste Wahl. :blush2:



    mfg JAU

  • Hi Jau,


    ich hab mir deinen Steuerungsentwurf bereits mal kurz angeschaut - fand ich gut.
    ICh habe deine schaltpläne nur ganz kurz angeschaut - aber das anpassen an ein ähnliches Problem ist meist nicht so das Problem als alles selber zu entwickeln. WEnn dann ne LOGO nimmer ausreicht muss man halt evtl ne kleine S7 nehmen - die gibts bei Ebay ab und an auch rel günstig. (Dann erstmal die ganzen S7 und LOGO Grundlagen aus der Ausbildung wieder rauskramen...)


    Gassteuerung mechanisch hab ich jetzt noch nicht verstanden - ich würde einen verstellbaren Gasanschlag (z.B. mit dem Scheibenmotor, etc) hinsetzen, dann dort den Gashebel mit einer Feder gegenziehen, damit er anliegt. Für Stopp dann mit nem Hubmagnet, etc. den hebel auf null ziehen. Kurz drauf dann die Heizölpumpe aus.


    An: YD-Schaltung, bei Y-Hubmagnet angezogen, Heizölpumpe bereits an, bei D Hubmagnet lose - Motor springt an und zieht den Generator bis auf die zuletzt gelaufene Drehzahl....


    Wie auch immer - irgendwie geht das schon...


    Gruss


    Kami

  • achso - hat jemand den Chinamotor mit Vertretbaren aufwand auf ein annehmbares LAutstärkeniveau gebracht? (REferenzlautstärke mal nen Ölbrenner genommen)


    GRuss


    Kami

  • hat jemand den Chinamotor mit Vertretbaren aufwand auf ein annehmbares LAutstärkeniveau gebracht? (REferenzlautstärke mal nen Ölbrenner genommen)

    Ja, das ist kein Thema. Neben meinem Raptor ( changfa s1100 ) kann man sich bequem Unterhalten, ist gefühlt leiser als ein Dachs!!


    mfg

  • Hallo Kami ,


    mein 1,6er VW Diesel mag 1000U/min unter Last nicht. Er hat bei dieser niedrigen Drehzahl eine schlechte Verbrennung => übermässige Rußentwicklung . Die Vibrationen sind auch stärker.


    Mit freundlichen Grüßen
    prüflampe

  • prüflampe: Ich hatte dir schonmal ne Mail geschrieben - evtl kannst/magst du mir ein paar deiner Erfahrungen beim Betrieb des Motors erzählen.


    Bzgl des Motors hab ich jetzt noch ein paar Infos:


    bei 1500 1/min


    ca 15KW (Das tolle Diagramm hat halt nen total fetten Strich), 95Nm, 265gr/KWh bei Vollast. Also fehlt mir noch das Muscheldiagramm um abzuschätzen bei wieviel Leistung er bei 1500 1/min am wenigsten /KWh mech Arbeit braucht. ICh denke mal bei rd 80% Pmax. Das wär dann bei rd. 12KW.


    Da bleibt jetzt entweder bissel tiefer zu gehen und nen 11KW Generator dranzusetzen oder nen 13KW. (11KW Generator - Pmech ca 11KW, Pel ca 8.8KW - 13KW Generator an 12KW Mech ca 9,5KW Pel)
    Bitte Denkfehler meinerseits sofort berichtigen..


    Was würdet ihr machen?



    Gruss


    Kami




    Was würdet ihr machen?

  • Du kannst den VW Diesel doch auch nur mit einem 5kW Generator belasten, dann bekommst du ja auch nur ca 10kW thr bei raus. dann gibt es auch wieder eine bessere Verbrennung. Ich würde auf jeden Fall auf genug Schwungmasse achten, die kann Lastspitzen gut abpuffern und wenn die Last plötzlich wegfällt, dreht der Motor nicht gleich zu hoch (Massenträgheit).


    Markus