Wirkungsgrad eines Holzgas BHKW´s berechnen ?

[Pascal Kirchner]

Hallo zusammen
seit Tagen mache ich mir Gedanken über die Berechnung des Wirkungsgrades eines Holzgas BHKW´s.
Bei Holz oder Pelletheizungen ist eine Berechnung ja relativ einfach.
Da diese ja nur thermische Energie zur Verfügung stellen.
Nehmen wir z.B. eine moderne Pelletheizung. Diese produziert aus 0,2kg eingesetzten Pellets 1kW an thermischer Energie.
Damit erreichen sie dann einen Wirkungsgrad von bis zu 95%, wenn man davon ausgeht, dass ein Kilogramm Pellets eine Energie von 4,9kW hat.
Probleme ergeben sich nun, wenn man nun versucht das ganze auf ein Holzgas BHKW umzurechnen.
0,2kg Pellets erzeugen 0,21kW elektrische Energie plus 0,4kW thermische Energie erzeugt.
Dann sieht es so aus, dass man einen maximalen Wirkungsgrad von 61% erreicht.

Wenn man nun aber davon ausgeht das man die elektrische Energie z.B. mit einer Wärmepumpe "veredelt wird" und aus den 0,21kW elektrisch 0,55kW thermisch erzeugt. Ist der Wirkungsgrad ebenfalls bei 95%.

Nur wie wird der Wirkungsgrad wirklich gerechnet ?
Hat jemand Erfahrungen dazu ?

lg Pascal

[max23]

Ich denke eine Wärmepumpe kannst du nicht in in die Wirkungsgradberechnung mit einbeziehen, denn der Großteil der Heizleistung die die Wärmepumpe abgibt stammt ja nicht von der el. Energie vom BHKW sondern vom Wärmetauscher z.B. im Erdreich. Deshalb wird bei Wärmepumpen auch nicht der Wirkungsgrad angegeben sondern die Leistungszahl. Leistungszahl = Heizleistung/Elektische Leistungsaufnahme. Sonst hätte ja die Wärmepumpe einen Wirkungsgrad von über 100% = perpetuum mobile
Ich hoffe etwas weitergeholfen zu haben.

mfg
Max

[Pascal Kirchner]

Hallo Max

Ich denke eine Wärmepumpe kannst du nicht in in die Wirkungsgradberechnung mit einbeziehen, denn der Großteil der Heizleistung die die Wärmepumpe abgibt stammt ja nicht von der el. Energie vom BHKW sondern vom Wärmetauscher z.B. im Erdreich. Deshalb wird bei Wärmepumpen auch nicht der Wirkungsgrad angegeben sondern die Leistungszahl. Leistungszahl = Heizleistung/Elektische Leistungsaufnahme. Sonst hätte ja die Wärmepumpe einen Wirkungsgrad von über 100% = perpetuum mobile
Ich hoffe etwas weitergeholfen zu haben.

Ja so sehe ich das eigentlich auch.
Aber die elektrische Energie ist in meinen Augen ein höheres Gut als die Thermische Energie, da die elektrische Energie für viele andere Anwendungszwecke nutzbar ist. Eben einen höheren Mehrwert hat als einfach nur zum heizen.
Es gibt auch Pelletheizungen mit einem Wirkungsgrad von über 100% durch Zuschaltung eines kondensierenden Wärmetauschers. Dieser kühlt die Abgase nochmal runter. Also tritt dort auch der "Perpetuum Mobile" effekt auf ?
Aber sind die 75% realistisch ? Oder hab ich irgendwas bei der Berechnung nicht bedacht ?

lg Pascal

[max23]

Es gibt auch Pelletheizungen mit einem Wirkungsgrad von über 100% durch Zuschaltung eines kondensierenden Wärmetauschers. Dieser kühlt die Abgase nochmal runter. Also tritt dort auch der "Perpetuum Mobile" effekt auf ?

Ich denke dass liegt daran, dass dabei der Heizwert zur Berechnung verwendet worden ist und nicht der Brennwert. Unterschied Heizwert - Brennwert: Beim Heizwert ist das im Abgas vorhandene Wasser gasförmig und beim Brennwert flüssig. Das heißt wenn das Abgas unter 100°C heruntergekült wird, muss man mit dem Brennwert rechnen.

Oder hab ich irgendwas bei der Berechnung nicht bedacht ?

Gute Frage. Gefühlsmäßig kommt mir die thermische Leistung im Verhältnis zu el. Leistung etwas niedrig vor.

mfg

[Holzigas]

Hallo Pascal.

Ich versuchte das bei meiner Anlage auch zu berechnen und bin auf 76% gekommen.


DSC00260 by Holzigas, auf Flickr

Grüsse von Holigas

[Pascal Kirchner]

Naja
Soo schlecht ist der Wirkungsgrad unserer BHKW´s ja nicht...
Ich hab da ein Video von einem Selbstbau BHKW auf Diesel/Pflanzenölbasis gesehen. Der Motor verbraucht lt. Beschreibung im Video:

Hallo stelle hier mein Eignenbau BHKW vor. Das BHKW wird mit einem 199€ teuren Dieselmotor der Marke Jiang Dong betrieben, als Generator wird ein 5,5 KW Asynchronmotor verwendet. In diesem Video kann man den ersten Probelauf am Netz sehen. Bei diesem Probelauf wurde ermittelt das der Motor bei betrieb mit Diesel 2,2 KW/h pro 1 Liter produziert und mit Pflanzenöl 2,1 KW/h pro 1 Liter produziert, was bedeutet das er 0,45l pro KW Diesel benötigt oder 0,47l pro KW Pflanzenöl verbraucht.

0,45l Diesel pro kW elektrisch ....

Da bleib ich doch lieber beim Holzgas

lg Pascal

[Pascal Kirchner]

Hallo zusammen
Ich habe da noch was interessantes Gefunden....

Wir finden in Produktbeschreibungen und Werbebroschüren der Heizkesselhersteller Geräte mit Wirkungsgradangaben von über 100%. Dieser technisch unsinnige Wirkungsgrad beruht auf der althergebrachten Bezugsgröße des (unteren) Heizwertes des Energieträgers für die Ermittlung des Wirkungsgrades eines Heizkessels. Im Gegensatz zu anderen Ländern wird eine Änderung in Deutschland abgelehnt.

http://www.heizungsbetrieb.de/de/brennwert.html

einfach mal durchlesen

lg Pascal

[max23]

Hallo,
was mir noch eingefallen ist: Wenn bei der Vergasung Holzkohle übrig bleibt müsste man die auch beim Wirkungsgrad berücksichtigen. Ist ja kein Abfall sondern kann ja weiter genutzt werden. Aber ich glaube bei euch bleibt eher wenig bis gar keine Kohle übrig?

Eine andere Frage die ich mir stelle: Angenommen man einen Wirkungsgrad von 75%, das heißt man hat 25% Verlust. Aber wohin verschwinden die 25%? Zum einen wahrscheinlich ungenutzte Abwärme vom Maschinenraum. Welche anderen Verluste treten noch auf?

mfg

[Pascal Kirchner]

Hallo Max

was mir noch eingefallen ist: Wenn bei der Vergasung Holzkohle übrig bleibt müsste man die auch beim Wirkungsgrad berücksichtigen. Ist ja kein Abfall sondern kann ja weiter genutzt werden. Aber ich glaube bei euch bleibt eher wenig bis gar keine Kohle übrig?

Da kann ich nur von meinem DriZzleR sprechen der im Pellet Betrieb läuft. Da bleibt nix über außer Kohlestaub. Bei Hackschnitzeln sieht das schon etwas anders aus...

Eine andere Frage die ich mir stelle: Angenommen man einen Wirkungsgrad von 75%, das heißt man hat 25% Verlust. Aber wohin verschwinden die 25%? Zum einen wahrscheinlich ungenutzte Abwärme vom Maschinenraum. Welche anderen Verluste treten noch auf?

Der Maschinenraum wird schon bis zu 45°C aufgeheizt da könnte man sicher entweder besser Isolieren oder die Abwärme durch einen Luft/Luft Wärmetauscher auch ins Haus einbringen und dort nutzen. Das setzt natürlich voraus das man ein Lüftungssystem im Haus integriert hat.

Auch müsste man dann natürlich die Lüfter im Wirkungsgrad mitberechnen, die ja die Warme Luft durchs Haus transportieren.

lg Pascal

[Spacepeter]

Hallo
Also ich finde einen technischen Wirkungsgrad von 75% Traumhaft.
Er ist unter real Bedingungen entstanden und nicht im Labor.
Ich habe auf meiner Baustelle die Möglichkeit mit Technikern zu reden die heizungs Anlagen in betrieb nehmen und auch abnehmen durchführen.
in einem Fall habe ich Glück gehabt und einen ehrlich und auch gesprächsbereiten Mitarbeiter einer österreichischen Firma getroffen.
Nach dem üblichen wir sind die besten und 96% Wirkungsgrad habe ich ihn dann auch angesprochen das das nicht sein kann.
Konkret geht es um einen fröling t4 Turbo und einem Atmos (Ebay) beides sind Holzvergaser und haben Traum effizienten zu-mindestens auf dem Papier.
Mein Einwand war das es nicht sein könne bei 170 Grad Abgas Temperatur und 160 Liter Wasser im Kessel
Dazu kommt noch der Stahl bei nur ca 30 kg Fichtenholz Inhalt.
Zu allem Überfluss werden die Atoms Kessel bei ca 12 % Restsauerstoff betrieben (mein Kenntnis stand 2012)
Jeder kann sich zusammen reimen das hier was gewaltig nicht stimmt.
In Wirklichkeit und realem Umfeld hat ein Gas Brennwertkessel maximal 91 % Wirkungsgrad.
Ein Holzvergaser 70-80 % (mit Lambda ) 50-60 % (ohne Lambda)
Ein normaler Ofen im Wohnzimmer kommt auf 15-25% Wirkungsgrad je nachdem wie gut man den lambda wert trifft.
Im Holzvergaser Forum (atmos) kann man lesen das es Menschen gibt die das Holz vorher wiegen und die Feuchtigkeit bestimmen.
Diese Menschen haben auch einen wärme mengen Zähler installiert und freuen sich wenn sie die 70 % Marke knacken.
Wie diese Tests gemacht werden ist überaus spannend und interessant. (leider ein eigenes Thema für sich)
Alles in allem habe ich sehr viel lernen dürfen zwischen Papier werten und den realen Bedingungen.
75% sind Traum werte.
Peter