Projekt Heizung Mutterhaus

Das Heizungssystem (Mutterhaus) der Technikerschule Butzbach im Überblick

Das Blockheizkraftwerk besteht aus einem Verbrennungsmotor und einem Generator. Der Generator„produziert“ Strom und die bei der Verbrennung anfallende Wärme wird in den Heizkreis eingespeist.

Einsatzgebiet:
Das BHKW sollte die Grundlast abdecken. Das heißt, es sollte möglichst im Dauerbetrieb laufen um Materialverschleiß gering zu halten.

Die Brennwertheizung schaltet ein, wenn die Leistung des BHKWs nicht mehr ausreicht.

Der Unterschied zur herkömmlichen Heizungsanlagen:
Die Abgase werden durch den Wärmetauscher so stark abgekühlt, dass das in den Abgasen enthaltene Wasser kondensiert und die darin enthaltene Wärme vom Heizungssystem genutzt werden kann.

Der Pufferspeicher hat die Aufgabe, Energie in Form von Wärme zwischen zu speichern. Bedeutung in der Praxis:
Wird keine Wärme zu den Heizkörpern transportiert,  müsste der Wärmeerzeuger eigentlich abschalten. Da das BHKW aber möglichst wenig starten bzw. möglichst lange laufen soll, wird nun die „überschüssige Wärme“ in diesen Zwischenspeicher geleitet.

Die Verbindung zum Internet

Viessmann Vitocom 300

Hier kann man die Komponenten:

• Grundmodul,
• Erweiterungsmodul und
• Optische Verbindung

sehen, die zur Herstellung der Verbindung zum Internet nötig sind.

Die Grafik zeigt die Möglichkeiten der Vitocom/Vitodata. Dies sind zum Beispiel: Fernabfrage von Betriebszuständen, (die zur Auswertung der Temperaturverläufe und somit der Arbeitsweise nötig waren) sowie Störungen, Schaltzustände, automatische Meldungen bei Störungen über Fax- ,Funktelefon-, E-Mail, Voice Mail oder SMS.

Das Anschließen der Temperaturfühler

Es wurden Widerstandstemperaturfühler in Vor- und Rückläufe des BHKWs und des Brennwertkessels verbaut. Der Pufferspeicher wurde an drei verschiedenen Stellen gemessen.
Die Temperaturfühler wurden im Schaltschrank verkabelt und somit an die Vitocom angeschlossen.

Messwert-Diagramme (Vitocom)

Temperaturverläufe des Blockheizkraftwerks

Die dunkelblaue Kennlinie zeigt die Vorlauf-, die gelbe die Rücklauf- und die hellblaue die Außenlufttemperatur. Aus diesem Diagramm kann man unter anderem die Starthäufigkeit des BHKWs erkennen. Aus diesen Diagrammen und den von der Regelung aufgezeichneten Daten konnte ein optimales Verhältnis zwischen Laufzeit und Starts erkannt werden.

Temperaturverläufe des Brennwertkessels

Die dunkelblaue Linie zeigt die Rücklauf-, die gelbe die Vorlauf- und die hellblaue die Außenlufttemperatur. Hier ist ersichtlich, dass die Heizung im Brennwertbereich arbeitet (Rücklauftemperatur < 57°C). Ebenso die Spitzenlastabdeckung (Unterstützung des BHKWs), für die der Kessel eingesetzt wird. Bei der Auswertung ist zu beachten, dass der Kessel in verschiedenen Strömungsrichtungen durchflossen wird.

Temperaturverläufe des Pufferspeichers

Die dunkelblaue Kennlinie gibt die Temperaturen im oberen Bereich, die gelbe die Temperatur im mittleren Bereich und die hellblaue den unteren Bereich wieder. Durch die Auswertung des Diagramms lassen sich Rückschlüsse auf die Befüllung des Pufferspeichers machen. Hierbei ist zu beachten, dass der Pufferspeicher in verschiedenen Richtungen durchflossen wird. Zweck der Änderung der Durchflussrichtung ist, dass der Pufferspeicher befüllt und entleert werden kann.

Fehlerbehebung Kesseltemperatur

Während der Betreuungszeit wurde festgestellt, dass die Kesseltemperatur der Brennwertheizung nicht angezeigt wurde. Durch die Analyse des Fehlers konnte der Grund gefunden werden:

Der Fühler der Kesseltemperatur befand sich nicht an der dafür vorgesehenen Messstelle. Dieser Fehler wurde behoben und somit ein ordnungsgemäßer und energiesparender Betrieb gewährleistet.

Die Schautafeln
Zur besseren Darstellung des Heizungssystems wurden Schautafeln angefertigt, die die wichtigsten Kenndaten und eine kurze Funktionsbeschreibung beinhalten. Zweck dieser Tafeln ist, Führungen an der Heizungsanlage anschaulicher darstellen zu können.

Fazit:
Die messtechnische Überwachung der Anlage über das Internet wurde hergestellt. Somit konnten Temperaturverläufe erfasst und auf Optimierungsmaßnahmen überprüft werden. Die Auswertung ergab, dass es derzeit keine Optimierungsmöglichkeiten gibt, da die Anlage sehr gut arbeitet.