In diesem Artikel betrachten wir die Vorteile der Umwandlung eines typischen, von Hubkolbenmotoren angetriebenen Generators in ein Kraft-Wärme-Kopplungssystem (KWK), indem wir einfach die “Abwärme” des Motors zurückgewinnen und sie in eine wertvolle Energiequelle umwandeln.
Warum Wärme aus einem Aggregat zurückgewinnen?
Jedes motorgetriebene Aggregat erzeugt Wärme. Sie ist ein Nebenprodukt des Verbrennungsprozesses und wird nach dem Start des Motors aus allen Bereichen der Einheit erzeugt. Die meisten “nur Strom”-Generatoren sind im Betrieb recht ineffizient, da nur etwa 30% der in den Motor eingespeisten Kraftstoffenergie in Strom umgewandelt wird. Der größte Teil der Kraftstoffenergie wird in Wärme umgewandelt und geht an die Atmosphäre verloren.
Die Vorteile der Abwärmenutzung
Rund 50% der im Motor verbrauchten Kraftstoffenergie kann als Wärme zurückgewonnen werden. Dies ist in der Tat eine “freie” Energiequelle, da sie keinen zusätzlichen Kraftstoffeinsatz benötigt, aber eine massive Energiegewinnung ermöglicht. Die Rückgewinnung dieser “Abwärme” hat auch den Effekt, dass der Gesamtwirkungsgrad der Aggregate von rund 30% (nur Strom) auf rund 80% (Kraft-Wärme-Kopplung) steigt. Die rückgewonnene Wärme kann für eine Vielzahl von häuslichen, gewerblichen oder industriellen Anwendungen genutzt werden, einschließlich Fernwärme und Warmwasser für Wohnanlagen, Raumheizung in Geschäftsräumen, Prozesswärme für eine Vielzahl von industriellen Anwendungen, zusätzlicher Stromerzeugung in Verbindung mit einem Stirling-Motor oder sogar des Betriebs einer Kältemaschine zur Komfortkühlung.
Abwärmenutzungspotenzial
Die Rückgewinnung der Abwärme aus einem Aggregat ist ganz einfach. Es handelt sich um die Installation von Wärmetauschern zur Rückgewinnung der Abwärmeenergie, die aus verschiedenen Teilen des Motors gewonnen werden kann, die dann zur Erwärmung eines Wasserkreislaufs verwendet wird. Wärme kann aus den meisten Bereichen des Motors zurückgewonnen werden, einschließlich des Abgassystems, des Motorkühlkreislaufs, der Ölschmierung, der Kraftstoffsysteme und der zwischengekühlten Verbrennungsluft aus dem Turbolader.
Ein Ansatz der Gesamtlösung zur Abwärmenutzung
Da rund 55% der gesamten Abwärme des Motors aus dem Abgasstrom zurückgewonnen werden können, ist die Abgaswärmerückgewinnung eine äußerst effiziente Methode, um ein Aggregat in ein KWK-System umzuwandeln. Dadurch bleibt jedoch noch eine beträchtliche Menge an Wärme übrig, die aus anderen Teilen des Motors zurückgewonnen werden kann, darunter 24% aus dem Kühlkreislauf des Motors, 12% aus der Ladeluft, 9% aus dem Schmiersystem des Motors. Bowman ist eines der wenigen Unternehmen, welches ein komplettes Sortiment an Wärmetauschern und Ölkühlern anbieten kann, um Abwärmeenergie aus jedem Teil des Generatormotors zurückzugewinnen. Wir können Sie über die am besten geeigneten Wärmerückgewinnungsoptionen beraten, die für Ihre speziellen Anforderungen verfügbar sind.
