Größe des Pufferspeichers rechnerisch ermitteln

  • Hallo Sebastian,


    bezieht sich Deine Frage auf ein BHKW?

    -- Die Sonne ist die Quelle unserer Energie, die es richtig anzuzapfen gilt ! ---
    „Nicht alles, was zählt, ist zählbar!“ „Nicht alles, was zählbar ist, zählt!“ Albert Einstein

  • Ja es handelt sich dabei um ein Mini BHKW. Wohnblock mit 18WE, 123500kWh Heizung+TWW. Da kommt mir n Speicher mit 750 oder 1000l etwas klein vor. Nur ich hab kein Plan wie ich die optimale Größe ermitteln könnte...
    Tagesgänge sind nach VDI 4655 vorhanden.


    tschau

  • Hallo Sebastian,


    im beigefügten Dokument steht etwas über die Berechnung von Speichergrößen und wann größerer Speicher wirtschaftlich ist.
    Bitte auf jeden Fall bei einer Wohnanlage auch eine Backup Heizung einplanen (Spitzenlast Kessel !) . :!::!:
    EIN BHKW kann auch mal ausfallen und ist nicht so einfach wie ein Gas-Kessel.

  • Hallo Sebastian,


    die Frage ist so allgemein, dass man darüber stundenlang diskutieren könnte. -
    Willst Du eine theoretische oder eine praktische Antwort??


    Angenommen es geht um einen BHKW-Pufferspeicher, welche Vorgaben macht der Hersteller zur Mindestlaufzeit?
    Welche thermische Leistung hat das BHKW? Welche Vor- und Rücklauftemperaturen sind bei dem BHKW möglich? Welcher Volumenstrom ergibt sich daraus?
    Bis zu welchem Bruchteil der Nennleistung kann es modulieren? Wie verändert sich dabei die Stromkennzahl?
    Wie soll das BHKW betrieben werden: wärmegeführt, stromoptimiert oder stomgeführt?
    Wie und wo sollen das BHKW und der Pufferspeicher hydraulisch in das Heizungssystem eingebunden werden? Welche Art Verbraucher sind im Heizungsnetz zu finden? Welchen Temperatur-, Leistungs- und Wärmebedarf haben die einzelnen Verbraucher?


    Hat ein beliebiger Pufferspeicher überhaupt unbegrenzt Platz? Ist die Einbringöffnung beliebig groß? Soll der Puffer sich möglichst schnell amortisieren? Gibt es evt. Fördermittel dafür?
    Kommen die Verluste des Pufferspeichers dem Gebäude zugute oder sind das echte Verluste?


    Gibt es weitere Wärmeerzeuger im System (Leistung, Temperaturen, Volumenstrom)?
    Welche Heizlast und welchen Jahreswärmebedarf hat das zu versorgende Objekt? Wie sieht die geordnete Jahresdauerlinie aus? Welchen Anteil daran soll das BHKW haben?
    Soll der Puffer evt. noch andere Funktionen erfüllen?


    So das sollen erst mal eine Reihe von Denkanstößen sein (erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit!).


    Falls Du nur eine praktische Lösung suchst, stell' Deine Daten ein oder schick' mir eine PN. (Antwort kann aber etwas dauern.) Es gibt mindestens zwei BHKW-Simulationsprogramme, die auch die Pufferspeichergröße bei Laufzeitberechnung berücksichtigen.



    Denkmaler



    p.s. Meine Antwort zu schreiben hat etwas zu lange gedauert. - Viel mehr als ein Dachs ist da wohl nicht optimal. Welches BHKW soll da rein? Wie wird das TWW bereitet? Wie hoch ist der TWW-Anteil oder wieviel Bewohner gibt es? Sind es Tagesgänge für Strom und Wärme (in welchem Zeitraster)? In BHKW-Plan können excelbasiert Jahresgänge im Stundenraster eingelesen werden. Was spielen die Kosten für eine Rolle? - Der Puffer sollte wahrscheinlich zwischen 1000l und 2000l fassen. Gibt es irgendwelche k.o.-Kriterien aus obigen Fragen (Türbreiten, Raumhöhen etc.)?

  • Zitat

    Mini BHKW. Wohnblock mit 18WE, 123500kWh Heizung+TWW. Da kommt mir n Speicher mit 750 oder 1000l etwas klein vor.


    In einem solchen Objekt sollte sich die Dachsklasse (5kW) ganz wohl fühlen. Das Mini-BHKW würde hier (ich nehme an, das Haus ist mit 7500 kWh_th pro Wohneinheit halbwegs vernünftig gedämmt) in der Grundlast laufen, da braucht man garnicht mal so einen riesengroßen Wärmepuffer. Irgendwann bringt zusätzliches Volumen nichts außer erhöhte Wärmeverluste über die größere Oberfläche des Speichers - ok das kann man noch als Kellerheizung nutzen. Nimm das was rein passt und wo platz ist. 800-1000 l und achte auf eine Möglichkeit der stromgeführten, wärmegedeckelten Betriebsweise.


    Gruß,
    Gunnar

  • Macht es doch nicht immer so kompliziert. Bei dem Jahresverbrauch von
    123500 kWh ergibt sich ein Tagesbedarf im Januar von durchschnittlich
    680 kWh. Ein 5 kW-BHKW produziert max 5kW x 24h = 120 kWh oder
    10kW-BHKW eben 240kWh. Folge je nach Leistung des BHKWs läuft es ca. 9
    bzw. 7 Monate im Jahr ohne Unterbrechung. In dieser Zeit spielt die
    Größe des Speichers keine große Rolle. In den übrigen Monate benötigt
    man zwischen 40 und 120 kWh bzw. 80 kWh pro Tag. Das 5kW-BHKW läuft
    min. 8h, das 10kW-BHKW ca. 4h pro Tag. Man kann im Wasser je Liter und °C
    1,16 Wh speichern. Bei min 50°C bzw. max. 70°C für WW benötigt man für
    40 kWh einen Kombi-Speicher von ca. 1700 Liter, da WW in der Regel nur
    in relativ kurzer Zeit verbraucht wird. Bei dem 10kW-BHKW könnte es
    auch mit dem 1000 Liter Kombispeicher klappen, weil dieser nur 4
    Stunden braucht um den Speicher wieder auf zu laden. Bei einem
    modulierendem BHKW reicht auf alle Fälle ein 1000 Liter Kombispeicher
    aus. Ein reiner Pufferspeicher mit separater WW-Speicher würde ich aus
    regelungstechnischen Gründen nicht empfehlen.




    Bei einem reinen WW-Speicher benötigt man einen Speicher mit einer
    NL-Zahl von 18. Entspricht etwa 600 bis 800 Liter. Die Größe des Puffer
    spielt dann keine große Rolle. Da reichen dann 500 - 800 Liter aus.




    Die Frage ist ob man den Speicher in den Heizraum bekommt und ohne Spitzenlastkessel geht es sowieso nicht.

    Rechnen hilft. Bleistift, Stück Papier und ein Taschenrechner und man wird sich über einige Ergebnisse wundern. ?(
    http://perdok.info/
    Oscar Perdok GmbH
    Gildeweg 14, 46562 Voerde
    Beratung, Planung und Installation von: KWK-Anlagen, PV-Anlagen, Stromspeicher mit Notstromfunktion, Eigene Herstellung von Ladestationen für E-Mobile, Energie-Effizienz incl. Kosten/Nutzen-Betrachtung, Ladestation für E-Mobile (kostenlos)

  • Zitat

    Ein 5 kW-BHKW produziert max 5kW x 24h = 120 kWh oder 10kW-BHKW eben 240kWh.


    Strom.


    Wärme kommt dabei 2-3 mal soviel raus.


    Zitat


    Man kann im Wasser je Liter und °C 1,16 Wh speichern. Bei min 50°C bzw. max. 70°C für WW benötigt man für 40 kWh einen Kombi-Speicher von ca. 1700 Liter,


    Sofern man das Delta T vergrößert, z.B. auf 30°C - 70°C verdoppelt, braucht man keine 1700 Liter, sondern es reicht die Hälfte. Daher auch meine Faible von Plattenwärmetauschern zur Warmwasserbereitung.


    Gruß,
    Gunnar

  • Wärme kommt dabei 2-3 mal soviel raus.


    Lieber Gunnar,




    ich habe thermische Leistung gemeint. Wollte auch nur eine
    Beispielrechnung machen, da der Kollege keine Angaben über die Leistung
    des BHKWs gemacht hat und die Rechnumg nicht zu kompliziert machen
    wollte. Oder hab ich was überlesen?




    Jedenfalls kann er die thermische Leistung seines BHKWs
    einsetzen. Die spielt bei der Puffergröße eine nicht so wichtige Rolle.
    Je größer die thermische Leistung um so kleiner kann der Pufferspeicher
    sein. Viel schlimmer ist es, wenn die thermische Leistung des BHKWs für
    das Gebäude zu groß wird. Bei dem Wärmeverbrauch würde ich max. 15 kW
    thermische Leistung einsetzen. Es gibt nichts schlimmeres wie ein zu
    großes BHKW. Dann macht man nur noch minus (wirtschaftlich).

    Rechnen hilft. Bleistift, Stück Papier und ein Taschenrechner und man wird sich über einige Ergebnisse wundern. ?(
    http://perdok.info/
    Oscar Perdok GmbH
    Gildeweg 14, 46562 Voerde
    Beratung, Planung und Installation von: KWK-Anlagen, PV-Anlagen, Stromspeicher mit Notstromfunktion, Eigene Herstellung von Ladestationen für E-Mobile, Energie-Effizienz incl. Kosten/Nutzen-Betrachtung, Ladestation für E-Mobile (kostenlos)

  • ich habe thermische Leistung gemeint.



    Die Ausrede wen man das Wort Profi hinschreibt ist sehr dünn


    Gunnar bezog sich auf die Aussage


    Zitat

    Ein 5 kW-BHKW produziert max 5kW x 24h = 120 kWh oder
    10kW-BHKW eben 240kWh.


    Jeder der was von BHKW versteht würde das als Elektrische Leistung lesen wenn der
    Zusatz Thermisch fehlt, ich auch aber ich versteh nix von der Sach.



    Im übrigen ist nicht gefragt ob das BHKW für den Fall zu groß ist,
    ein einfaches Tschuldigung hätte genügt |__|:-)

  • hmmm... OK.


    Was brauchste du denn für Anageben um eine beispielhafte Optimierungsrechnung zu machen, bei der am Ende die RECHNERISCH optimale Puffergröße als Ergebnis steht.
    Die Formel mit Volumen, delta T, Rho*cP=~1,16 -> Q (kWh) = V (m³) * 1,16 (Ws/m³K) * K kenne ich, aber hier ist der Knacktus-Kasus ;)
    Woher kenne ich die Wärmemenge die mich zur optimalen Puffergröße führt???
    Ich kann ja mal die Diagramme der 3 wärmsten Typtage posten...?
    Wie geschrieben, nach VDI 4655 gerechnet...


    tschau

  • ach,
    vergiß mal die DIN


    Ich sage, Du wirst überschlägig
    - bei -10°AT ca 1.000kwh/Tag brauchen
    - bei 0° AT ca. 700
    - bei +10° AT ca. 350


    so mal grob übern Daumen gepeilt


    Ein BHKW mit max. 20kw thermisch sollte passen
    Bivalenpunkt bei 20 kw ca 4°C
    Bivalenzpunkt bei 15 kw ca. 7°C
    im Zweifel halt nenTick kleiner und wir wären z.B. beim Dachs, der mit 5kw el auch recht gut zur elektrischen grundlast passen fürfte
    ggf. mal genauer hinschaun und auch ein KW7,5 könnte noch knapp reingehn


    Was istn das für ein Objekt?
    Saniert?
    wie bisher Wärmeversorgt?
    woher der Wärmebedarf, errechnet oder alte verbrauchswerte....


    Wie soll im Objekt das Warmwasser erzeugt werde (wie bisher?)?
    ein WW-Boiler, nen Kombispeicher, Friwa?

  • also es geht nach wie vor um meine BA, siehe andere Threads, aber ok, ich fasse noch einmal kurz zusammen:


    Wohnblock, 18 Wohneinheiten, Strom jährlich 32978kWh, Gas jährlich 130052kWh Ho, Normnutzungsgrad 95% Hi / 106% Ho (bei 75/60), Jahresnutzungsgrad unbekannt (ich will und werde in Ermangelung MEINER nicht vorhandenen Erfahrung keinen Wert einfach annehmen/schätzen), Gasbrennwertkessel Viessmann Vitocrossal 300 CT3 80Kw Nennwärmeleistung, Warmwasserbereitung 1000l über Speicherladesystem (hydraulisch entkoppelt über WäTa), tV=90°C, tR=60°C, Warmwasserbereitung nach HeizKoVer 34649kWh (den Wert hat auch die Wohnungsgesellschaft), Heizwärme somit 88900kWh.
    Das Objekt wurde 2001(?) saniert - also neue Fenster/Türen, Außendämmung und den oben erwöhnten Brennwertkessel. Darüber hinaus wurde die Warmwasserversorgung von dezentral auf obiges System umgestellt.
    Die Jahresdauerlinie habe ich wie geschrieben nach VDI 4655 bestimmt und wenn ich da eine lineare Trendlinie einzeichnen lasse, solvert mir Excel ein Maximum an erzeugter Wärme bei 15,8kW, was rund 3950VBh ergibt und 62500kWh. Da man aber 4000VBh+ anstrebt, habe ich die BHKWs kleiner 15kW ausgewählt. Das Größte ist der Dachs mit 12,5kW.


    Für die 2 wärmsten Typtage mal kurz die Bedarfswerte in kWh: Heizung - TWW
    Sommer Werktag: 20,62 - 61,86
    Sommer Sonntag: 20,68 - 67,41


    Die Frage nach dem Pufferspeicher stell ich mir deshalb, weil ich persönlich 1000l für 18WE ziemlich klein finde. Cogenon hatten in ihrer Rechnung eine optimale Puffergröße von ~2,5m³ ausgerechnet. Mich interessiert halt wie man das macht... (sicher benutzen sie dort Simu-Software) - aber das muss doch auch so gehen???


    ufff... ;)


    tschau

  • also es geht nach wie vor um meine BA, siehe andere Threads,


    , weil ich persönlich 1000l für 18WE ziemlich klein finde.



    Öhhh ich dachte das ist alles streng :wissenschaftler:



    wie so zwischen den Zeilen angedeutet, ist es nicht ganz Leberkäs ähhh Wurst
    ob das BHKW moduliert betrieben wird oder Intervallartig, je nach Fahrweise
    ergibt sich eine völlig andre persönliche Meinung wie groß der Pufferspeicher
    optimaler weise wäre und auch das ist schon so erwähnt worden das es Klingel könnt
    wie wird das Warmwasser für die Handwerker gemacht, auf das Sie sich nach
    getaner Arbeit wenigstens die Hände waschen können :beaengstigend: