Die abgebildete Schaltung ist für BHKW-Anlagen mit Pufferspeicher und NT-Kessel konzipiert. Die Wärmeabgabe des BHKW wirkt hierbei als Rücklaufvorwärmung für die NT- Kessel. Die Schaltung kann durch weitere parallel zueinander geschaltete NT-Kessel oder BHKW-Module ergänzt werden. Der Mischer zwischen T14 und der Speicherentladepumpe dient nur der besseren Regelbarkeit und ist ebenso wie die Motorklappe am Pufferspeicher optional.
Die hydraulische Einbindung des NT-Kessels mit Mischventil, Kesselkreispumpe und Mischstrecke vor T12 ist immer empfehlenswert, jedoch unverzichtbar, wenn eine besondere Variante der Kesselkreisregelung zur Anwendung gelangen soll.
+ Vorlauftemperatur kann insbesondere bei BHKW-Betrieb sehr konstant gehalten werden
+ Starthäufigkeit gering
+ Leichte Anbindung auch an große bestehende Anlagen
+ Pufferspeicher in Grenzen für stromgeführte Betriebsweise benutzbar
+ BHKW-Brennwerttauscher leicht integrierbar
+ Einfaches und erprobtes Notbetriebsverhalten bei Regelungsstörungen
- Erhöhter Regelungsaufwand
- Kosten für Pufferspeicher und Entladesystem
Der Einsatz der Speicherentladepumpe ermöglicht den Anschluss von BHKW-Anlagen an beliebig große Heizungsnetze mit vergleichsweise kleinen Rohrquerschnitten. Ebenso sind längere Leitungsverbindungen zwischen BHKW und Heizzentrale (z.B. 50m) unproblematisch. Diese Schaltung eignet sich daher in besonderer Weise für den nachträglichen Anschluss von BHKW-Anlagen an vorhandene Heizanlagen.
Anstelle der Speicherentladepumpe kann auch ein Mischventil eingesetzt werden. Die Dimensionierung dieses Mischventils und der Verrohrung muss hierbei entsprechend der Durchflussmenge des Gesamtnetzes vorgenommen werden.
Kernstück der Schaltung ist der Pufferspeicher. Er wird als Schichtenspeicher benutzt. Beim Laden wird die Schichtgrenze zwischen heißem und kaltem Wasser von oben nach unten, beim Entladen von unten nach oben verschoben. Hierbei bewirkt das parallel geschaltete BHKW die Beladung und die Speicherentladepumpe die Entladung des Pufferspeichers. Sind Wärmebedarf und Erzeugung ausgeglichen, bleibt der Ladezustand des Speichers erhalten.
Ebenso kann der Speicherstand durch Schließen der optionalen Motorklappe "konserviert" werden. Die geschlossene Klappe ermöglicht auch den weiteren Betrieb des BHKW bei gestörter Speicherentladepumpe.
Die Energie, die im Pufferspeicher gespeichert werden kann, hängt vom Speichervolumen, von der BHKW-Vorlauftemperatur und von der Rücklauftemperatur des Heizungsnetzes ab.
Die Temperatur an T11 wird mit Hilfe der Speicherentladepumpe aus dem heißen Wasser von BHKW und Pufferspeicher (T14) und dem kälteren Rücklaufwasser (T8) gemischt. Die Regelgenauigkeit hängt hierbei in hohem Maße von der Gestaltung der Mischstrecke ab. Bei steigender Netzlast bewirkt die Entladung des Pufferspeichers die Freigabe der Kesselanlage. Diese übernimmt dann die Regelung der Netztemperatur an der Temperaturmessstelle T12. Gleichzeitig wird der Sollwert für T11 abgesenkt.
Damit die Regelung auch bei Anlagen mit sehr schwacher Last präzise arbeitet, wird hier optional ein Mischer eingesetzt, durch den das Gemisch teilweise zur Pumpe zurück geführt wird.
Bei der von uns entwickelten Kesselkreisregelung wird die Kesselwassertemperatur mit Hilfe eines Brenners mit hohem Modulationsgrad (10:1) auf einen Temperatursollwert geregelt, der in Abhängigkeit zur Abgastemperatur gebildet wird. Hierbei bewirkt eine fallende Abgastemperatur einen steigenden Sollwert. Auf diese Weise wird die Kondensation des Abgases im NT-Kessel sicher verhindert. Durch den hohen Modulationsgrad werden die Startvorgänge des Kessel auf ein Minimum begrenzt. Die Vorlauftemperatur des Heizungsnetzes an T12 wird aus dem Rücklauf und dem Kesselvorlauf mit Hilfe des Mischventils geregelt.
Aus der Funktionsbeschreibung wird klar, dass die Vorgänge derart verzahnt sind, das sie nur mit flexibel anpassbarer Software optimal bedient werden können. Unsere übergeordneten Steuerungen (Zentralsteuerungen) benutzen eine frei programmierbare SPS, um die nötige Flexibilität zu erreichen. Je nach Projekt und Kundenwunsch übernimmt die SPS bzw. die zugehörige Schaltanlage folgende Regelungsaufgaben:
Die Speicherentladepumpe und ggf. der Mischer wird von uns geliefert, damit die Ansteuerung immer identisch ist und zugleich eine reibungslose Ersatzteilversorgung sichergestellt ist.