Biomasse- heizanlagen - OÖ Energiesparverband

Weitere technische Aspekte
Pufferspeicher
Ausgleich von Leistungsschwankungen
Wann ist ein Pufferspeicher sinnvoll?
• Bei Leistungsschwankungen, wie z.B. bei Prozesswärmebedarf
oder variierendem Warmwasserverbrauch
• Bei Einbindung von verschiedenen Systemen wie z.B. parallel
zu einer Hackgutanlage, einer Solaranlage, einer Wärmepumpe
oder Wärmerückgewinnung
• Zum Erzielen höherer Kesselnutzungsgrade. Diese werden
vor allem im Teillastbetrieb im Vergleich zu einem System
ohne Pufferspeicher deutlich verbessert. Durch längere
Stillstandsintervalle verlängert sich auch die Lebensdauer
der Anlage.
• Warmwassererzeugung im Sommer
Einbindung einer Solaranlage
Technisch ist das Einbinden einer Solaranlage in eine automatische
Biomasseheizanlage leicht möglich.
Dies bringt folgende Vorteile:
• Einsparung von Primärenergie (Biomasse)
• Kesselabschaltung ist in den Sommermonaten u.U. möglich,
dadurch muss die Biomasseanlage nicht im unwirtschaftlichen
Teillastbetrieb betrieben werden.
• geringere Emissionen und weniger Energieverluste
• geringerer Wartungsaufwand, da z.B. weniger Russbildung
erfolgt
• längere Lebensdauer des Kessels
Bei einer Einbindung einer Solaranlage sollte darauf geachtet
werden, dass …
• die Integration bereits in der Planungsphase berücksichtigt
wird. Dadurch wird der Mehraufwand und somit die Investitionskosten
deutlich reduziert.
• die Kollektoren sollen mit möglichst niedrigen Temperaturen
betrieben werden. Je niedriger die Temperaturdifferenz
zwischen Außenluft und Kollektortemperatur ist, desto
höher ist der Wirkungsgrad der Solaranlage.
Die Deckung von Leistungsspitzen ist immer energieaufwändig
und teuer, sinnvoll ist es daher, Leistungsschwankungen
weitgehend auszugleichen. Entscheidend dabei ist vor allem
die Geschwindigkeit und Größe der Leistungsschwankung.
Langsame Schwankungen, wie z.B. die Regelung der Vorlauftemperatur
nach der Außentemperatur sind in der Regel gut
steuerbar. Der Kesselwirkungsgrad liegt bis 30 % der Nennleistung
relativ konstant über 90 %.
Im Diagramm (unten) ist ersichtlich, dass in diesem Beispiel
nur an durchschnittlich 40 Heiztagen einer Heizsaison für
Raumwärme die Kesselauslastung unter 30 % liegt. In diesen
Tagen ist der Wirkungsgrad im etwas schlechteren Teilleistungsbereich.
Treten stärkere Leistungsschwankungen auf,
ist die Installation eines Pufferspeichers sinnvoll. Bei richtiger
Dimensionierung gleicht der Pufferspeicher problemlos Leistungsschwankungen
aus.
Kaltauslastung in Prozent
Beispiel: Verteilung der Kesselleistung
100 100 Prozent
90
an 6 Tagen
80
70
60
50
40
30
20
10
0
80 Prozent
an 19 Tagen
60 Prozent
Kesselleistung
an 105 Tagen
Heiztage
35 Prozent
an 60 Tagen
25 Prozent
an
40 Tagen
Bei großen Anlagen ist es üblich, die Leistung mit einem
2-Kesselsystem bereitzustellen. Dadurch wird der ungünstige
Teillastbetrieb reduziert.
Solaranlage mit Pufferspeicher (Planungsvorschlag)
Solaranlage mit Pufferspeicher
Vorlauffühler 1
Warmwasser Heizkörper Schornstein
Raumführer
(Option)
Außenfühler
Netz 230V
Holz-Automatikkessel
Pelletskessel
Vorlauffühler 2
Heizung 2
Mischer 2
Pumpe 2
M
Pumpengruppe
Warm
Wasser
Kalt
Wasser
Fühler 1
Fühler 2
Fühler 7
Hygienespeicher
Heizkesselpumpe 1
Flachkollektor
Kaltwasser
Solar-
Regelung
Pufferspeicher
Heizkreis
Pelletsvorratsraum
(Schwerkraftsystem)
Einzelofen-
Regelung
Solarkollektor
Absperrschieber
Einzelofen