Abwärmeverstromung

Von der Aufbereitung und Reinigung bis hin zur Verbrennung und Wärmenutzung, Nutzungssysteme, BHKW-Technik, Vorteile, Nachteile, Erfahrungen, Innovationen...

Moderator: aschmann

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H.E
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Re: Abwärmeverstromung

Beitrag von H.E »

papp hat geschrieben:
gruener hat geschrieben:War neulich wieder auf Bauerpower.de
Und du bist auch garnicht mit denen verwandt :roll:

Stell mal ne anständige technische Beschreibung rein am besten mit Wirkungsgrad (der vorzugsweise nicht über Carnot liegen sollte)
you made my day :mrgreen:
mille grazie für ein bisserl Spaß :!:
gruener
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Abwärmeverstromung

Beitrag von gruener »

Sorry sorry mea culpa!
ich meinte Bauernpower.de , also mit 'n', nicht kommerzielle Seite...
Technische Beschreibung Dampfmaschine von Plurevis (ist bei bauernpower beschrieben):
Elektrische Leistung: 25 kW
Wärmequelle: BHKW-Abgas ab 185 kWth (entspricht BHKW-Leistung ab ca.
320 kWel)
Eingangstemperatur Abgas BHKW: ca. 500°C
Temperatur Abgas nach Prozess: ca. 150 °C
Thermische Leistung nach Prozess: 120 kW (nutzbar z.B. für Heiz- oder Trockenzwecke)
Prozesstemperatur: Dampf ca. 230°C; Kondensat ca. 70°C

Was heisst das jetzt für den Wirkungsgrad?
Wade
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Beitrag von Wade »

25kW elektrische Ausgang bei 185kWth Eingang = 13,5% Wirkungsgrad

Wirkungsgrad ist ja nicht der entscheidente Punkt (genauso wie bei PV-Anlagen), wichtiger ist die Rendite und Laufleistung...
papp
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Beitrag von papp »

Wade hat geschrieben:25kW elektrische Ausgang bei 185kWth Eingang = 13,5% Wirkungsgrad

Wirkungsgrad ist ja nicht der entscheidente Punkt (genauso wie bei PV-Anlagen), wichtiger ist die Rendite und Laufleistung...
Absolut unrealistischer Wirkungsgrad, über den Rest brauchen wir uns schon garnicht mehr auszulassen...
Zico0815
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Beitrag von Zico0815 »

wieso sollen 13,5% denn unrealistisch sein ?
bei (vereinfachten) 300°C Th und 100 °C Tc lässt der alte Carnot ja 200/573, also fast 35% WG zu. Warum soll ein gutes Drittel davon nicht erreichbar sein ?

Wikipedia: "In der Praxis werden je nach Kreisprozess Werte von einem Drittel bis etwa zwei Drittel des Carnot-Wirkungsgrades erreicht."
papp
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Beitrag von papp »

Zico0815 hat geschrieben:wieso sollen 13,5% denn unrealistisch sein ?
bei (vereinfachten) 300°C Th und 100 °C Tc lässt der alte Carnot ja 200/573, also fast 35% WG zu. Warum soll ein gutes Drittel davon nicht erreichbar sein ?

Wikipedia: "In der Praxis werden je nach Kreisprozess Werte von einem Drittel bis etwa zwei Drittel des Carnot-Wirkungsgrades erreicht."
Der Ami von Greenmachine war mal da, von BIG hab ich Zahlen und allgemein interessiere ich mich schon jahrelang für das Thema. (kannst das hier nachsuchen)
Der leider ins NRM verschobene Cejovic hatte eine durchaus korrekte Einschätzung über mögliche Werte, lies mal nach was er so geschrieben hat.
cejovic
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Beitrag von cejovic »

Ich hofe es ist nicht verboten über Physik und Thermodinamik zu schreiben.

Ich bin hier ein Gast und ich muß mich an der Regel der Forumbesitzer anpassen, aber ich bin ein Ingenieur und ich denke das Ingenieure fachlich diskutieren sollen.

Schade für mein Schreiben, wenn sie meine Expertise weiter wegwerfen.
Trotzdem ich werde das akzeptieren und entschuldige mich in Voraus.

Es ist sicher nicht schönn über andere schlecht zu schreiben, aber wenn eine Firma, wie zum Beispiel Firma "Lesa" http://www.lesa-maschinen.de/cms/index. ... t&hl=de_DE
schreibt das sie ein elektrisches Wirkungsgrad von 60% haben, obwohl es keine Schans gibt, mit diese Parameter mehr als 10% bis 12% zu haben, dann muß ich denken, das diese Leute ein bischen übertreiben, nicht war.

Gleich ist für ORC-Anlage wo die Leute sehr oft übertreiben.

Herr Pap hate Recht, elektrisches Wirkungsgrad soll die karnotische Wirkungsgrad nicht ubersteigen. 8)
Karnotisches Wirkungsgrad zu übersteigen wäre sehr freh.

Und karnostische Wirkungsgrad rechnet man volgendes:

Karnotische-Wirkungsgrad = Tm - T2 alles dividiert durch Tm

Tm= mitlere Temperatur
T2= Kondensationstemperatur

Tm ist nicht die oberste Temperatur von Medium, der sehr oft die Temperatur von überhitzte Medium ist, sondern Tm muß mann mit komplizierte Rechnungen ermiteln, aber wenn man für Tm die Verdamfungstemperatur von verdamfte Medium nimmt, wird mann ganz nah zu Tm sein.

Also nehmen wir jetzt eine Maschine die ein Druck von 20bar hat. Das ist dann eine Verdamfungstemperatur von 210°C oder 483 Kelvin.
Dieses Dampf wird man bei eine Dampfmaschine sehr oft überhitzen.

Warum wird mann Dieses dampf sehr oft überhitzen???
Weil bei der Kondensation nicht so viel Wasser im Zylinder sein darf.
Eine klasische Dampfmaschine verträgt maximum 10% Wasser im Zylinder, mehr kann sie nicht.

Die Wassermänge im Zylinder bei Kondensation ermitelt mann über ein Mollier h,s Diagramm und wenn ich jetzt eine Dampfmaschine die 20bar Druck habe, diese Dampf bis zum z.b. 230°C überhitze, dann kann ich nur bis zum 3 bar kondensieren, daß heist bei eine Temperatur von 135°C oder 408 Kelvin. Dann habe ih im Zylinder 10% Wasser.
Das kann jede im Mollier Diagram nachprufen.

Das ist dann Kondensationstemperatur im Kondensator, aber nach dem Kondensator kann ich diese Temperatur senken, das beeinflust die karnotische Wirkungsgrad überhaupt nicht.

Also, die temperatur T2 ist die Kondensationstemperatur im Kondensator, nicht nach dem Kondensator.

Eine klasische Dampfmaschine kann nicht mehr als 10% Wasser im Zylinder haben.

Nehmen wir jetzt dieses Fall.

Dampfdruck 20bar die Dampftemperatur 230°C

Die Verdamfumgstemperatur bei 20bar ist 210°C oder 483 Kelvin, und diese Temperatur nehmen wir als Tm für die Berechnung.
Es ist nicht 100% richtig, aber mit Sicherheit 98% ist das richtig.

Also Tm=483K

Bei Temperatur von 230°C und Druck von 20bar Kondesationstemperatur, wo der Wassergehalt im Zylinder nicht über 10% sein wird, ist 135°C oder 408K bei einem druck von 3bar.

Also T2=408K

Karnotische Wirkunsgrad = 483K - 408K ales dividiert durch 483K

Karnotische Wirkungsgrad = 15,5%

Dieses Wirkungsgrad muß mann mit Abgaskessel-Wirkungsgrad (90%), mit Dampfmaschine-Wirkungsgrad (90%), mit Generator- Wirkungsgrad (90%) multiplizieren und davon 10% eigene Energieverbrauch subtrahieren.

Das Oben sind idealle Verhältnissen.

Bei solche Berechnung die elektrische netto Wirkungsgrad von so eine Dampfmaschine kann maximum ca. 10%.

Ein Wirkungsgrad von 10% ist unter Umständen nicht schlecht, natürlich wenn alles gut funktioniert.

In Praxix werden obengenante Parameter fast nie ereicht, und kann mann ruhig diese 10% um 10% bis 20% kleiner machen. Das heißt in Praxix ist sehr wahrscheinlich das elektrische netto Wirkungsgrad bei eine Anlage mit obengenanten Parameter zwischen 8% bis 9% ligt.

Das ist keine größe Sache Wirkungsgrad zu ermitteln, normalweisse sollte solche Daten von TÜV, oder irgendwelche UNI bestätigt werden und auch von Hersteller garantiert.

Mein Vorschlag ist, kaufen sie keine Anlage wo die elektrisches netto Wirkungsgrad nicht von TÜV oder UNI gepruft ist, und wo Hersteller keine Garantie auch für Wirkungsgrad gibt.

Dann haben sie keine Kopfschmerzen.

Und für jede Hersteller wird kein Problem sein eine Bestätigung für Wirkungsgrad von TÜV zu kriegen, das kostet nicht so viel.

Und natürlich,jede Hersteller wird sehr glucklich sein, falls er eine ofitielle Bestätigung für seine Anlage bekommt.
Dann kann man sehr stolz sein.

Trotzdem, fast kein Hersteller für Energieruckgewinungs-Anlage hat so eine Bestätigung.

Warum???
cejovic
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Beitrag von cejovic »

Ganze letzte Woche habe ich eine Dampfmaschine für Energieruckgewinung berechnet.

Problem bei solche Anlagen ist die Druck und Temperatur bei Abgaskessel.

Mit 450°C mann kann 16bar und 250°C Temperatur ereichen, aber mehr als das wird sehr teuer.

Daswegen kann ich meine entwickelte 20kW Maschine für Hackschnitzelverbrenung hier nicht nutzen. Die arbeitet mit höheren Drucken und hat ein elektrisches neto Wirkungsgrad von mindestens 15%.

Mit diese Parameter kann mann eine Maschine mit eine elektrisches neto Wirkungsgrad von 10% machen. Wenn die Kondensationstemperatur ca.80°C wird.

Es ist auch möglich höhere Wirkungsgrade zu ereichen, aber die Maschine wird deutlich teuerer.

Es sieht aus das ein elektrisches neto Wirkungsgrad von 10% realistisches Wert für Energieruckgewinung ist.
Bei einem Spagat zwischen Efizinez, Kosten und Langläbigkeit scheint 10% ideal zu sein.

Nach meine Berechnungen, mit obengenante Dampfparameter, mit Turbine kann man ein maksimalen elektrisches neto Wirkungsgrad von ca. 8% ereichen, aber mit Kondensatioonstemperatur von 40°C (keine weitere Verwertung der Wärme), oder ca. 6% mit weitere Verwertung der Wärme.

Bei Turbine ist das größtes Problem nich nur kleinere Wirkungsgrad, sondern drastischen verkleinerung dieses Wirkungsgrad bei schwankungen von Dampfparameter.

Dampfmaschine ist für diese Schwankungen nicht emfindlich.

Ich werde mich erlauben, als ein Expert für dieses Gebiet, ein par Vorschläge weiter zu geben.

1. Achten sie auf die Wirkungsgradangaben. Ob dieses Wirkungsgrad bruto, neto oder etwas anderes ist.

2. Ob dieses Wirkungsgrad theoretisch, oder praktisch ermitelt ist.

3. Bei welche Umständen ereicht mann diese Wirkungsgraden.
Sehr oft haben sie solche Umständen bei Betrieb nicht.

4. Und am wichstigsten, ob TÜV, UNI, oder eine andere Institution mit Autoritet Wirkungsgrad getestet und bestätigt hat.
So eine Bestätigung sollte jede erlicher Hersteller haben. Die kostet nicht viel Geld.

5. Fals sie irgendwo ein Motor für Energieruckgewinung haben, schauen sie gut wie hoch ist die Lebensdauer von so ein Motor.
Es kann sehr leicht sein, das ein schnellaufenden Motor mit ein oder zwei Zylinder nur ein bis zwei Jahre halten kann.
Größe Biogasmotoren, mit 6 oder mehr Zylinder halten maksimal vier Jahren.
august
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Beitrag von august »

Hallo Kollegen, da in unserem Forum immer wieder von ORC gesprochen wird und das Thema immer wieder in die Nähe von Bastellösungen gestellt wird, habe ich mich heute hier eingetragen, um meine Erfahrungen mit ORC loszuwerden. Hier mein Bericht den ich "Sturm" schon gesendet habe. (zur Info: ich bin weder mit einem Hersteller von ORC Maschinen verwandt auch bin ich nicht mit irgendwelchen Bastlern verfeindet)

Wir betreiben seit Dezember 2007 in Mecklenburg Vorpommern in der Nähe von Wismar eine Biogasanlage mit 530 kW elektrischer Leistung gem. EEG 2004 und beabsichtigen eine weitere Anlage in 2012 zu errichten. Leider haben wir bisher nur sehr wenig Abwärme aus der unserem Jenbacher nutzen können, so dass wir bis jetzt nur geringe KWK-Erträge von unserem EVU (WEMAG) erhielten. Wir haben uns jetzt eine ORC-Anlage in Wakenstet (ebenfalls MV) angesehen, die je nach Außentemperatur unterschiedlich viel Strom erzeugt. Wir haben uns jetzt entschlossen auch so eine Anlage zu kaufen , da ich den Betreiber persönlich kennengelernt habe und die Erträge mit KWK Bonus uns gar keine andere Wahl lassen, so eine ORC-Maschine als Wärmenutzung zu installieren. Wir haben uns seit einigen Jahren mit dem Thema ORC beschäftigt und bis auf diese Maschine in Wakenstet keinen seriösen Hersteller gefunden der bereit war, die Maschine zurückzunehmen, wenn sie nicht funktioniert und uns als Sicherheit eine Bank-Bürgschaft zu stellen! Auf Nachfrage beim Fachverband Biogas habe ich die Empfehlung für das Youtube Video (ORC Biogas) erhalten, die den Hersteller der ORC Anlage als Mitgliedsunternehmen kennen, es ist GMK aus MV, was mir komplett neu war, da ich bis vor kurzem von so einer Firma noch nie gehört hatte. Ich habe mir dann die Produktion in Bargeshausen angesehen und habe eine funktionierende Kleinserienproduktion von ORC-Anlagen gesehen, die sehr sauber und professionel wirkte. Ich betone dies extra, da wir bereits mehrere andere ORC Firmen besucht haben. die alle Bastelbuden waren und außer großen Plänen nichts als nicht laufende Prototypen vorweisen konnten. Namen nenne ich bewusst nicht. Das kann in einigen Monaten schon anders aussehen, aber bis jetzt haben wir (bis auf GMK) nur 99 Prozent Bastelbuden und teilweise sogar Betrüger gesehen, die mit dem Namen ORC werben ohne solche Anlagen zu haben. Zwei Wermutstropfen bei GMK - die Firma kann erst ab 3. Quartal 2012 liefern und die Anlagen sind sehr teuer und haben auch nur zwischen 25 und 45 kW elektrische Leistung.

Gruß
August

(Marten&Peter Biogas GbR)
papp
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Beitrag von papp »

Dass fast alle ORC-Hersteller nur "Bastelbuden" sein sollen, kann man so nicht stehen lassen.Zumindest die Teile von Turboden und Ormat sind absolut erprobt und professionell, ist halt so dass die, aus den bekannten Gründen, nicht oder kaum für Biogasanlagen bauen.

Wenn ihr euer Teil mal installiert habt wäre es sehr nett uns mit laufenden Infos zu versorgen.
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