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Wirkungsgrad einer Pelletheizung

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(@jossie)
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Einen guten Morgen an die Forumsgemeinde,

seit Mitte Oktober betreiben wir eine Holzpelletheizung (BioTech, 14.5kW) mit Buderus-Pufferspeicher und Solarunterstützung. Laut Datenblatt hat der Kessel einen Wirkungsgrad von 93% (Volllast) bzw. 96% (Teillast). Da ich noch kein Pelletsilo habe, fülle ich von Hand aus Säcken und habe so einen sehr guten Überblick über den Pelletverbrauch. Und dieser ist fast 50% höher als erwartet! Daher wende ich mich an dieses Forum.

Die Anlage sagt mir, wie lange sie unter Volllast, 80-99%, 60-80%, 40-60% und 0-40% gelaufen ist. Diese Zeiten rechne ich auf fiktive Volllastzeiten um. Mit einem Brennwert der Pellets von 4.6kWh/kg und dem Verbrauch an Pellets errechnet sich ein Wirkungsgrad von gerade mal 72%. Rechne ich hier was Falsches oder stimmt was mit der Anlage nicht?

Vielen Dank für Eure Hinweise im Voraus!

Hermann-Josef


 
Veröffentlicht : 13/11/2013 10:31 a.m.
(@oekofan)
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Moin,

erklär dazu bitte noch Deinen Rechenweg und wie Du die nutzbare Wärme-Energie gemessen hast.


 
Veröffentlicht : 14/11/2013 1:08 a.m.
(@jossie)
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Guten Morgen Michael,

In meine Berechnung geht ein, dass in jedem Intervall der Leistung (0 ... 40% usw.) die Leistung linear mit der Zeit abfällt. Dies ist nach meinen Messungen ganz gut erfüllt. Außerdem wird folgende Formel angewandt (Einheiten in eckigen Klammern):

Pelletverbrauch [kg] = Leistung des Ofens [kW] / ( Wirkungsgrad [%] / 100 ) x effektive Laufzeit [Stunden] / Brennwert der Pellets [kWh / kg]

Die effektive Laufzeit wird aus den Angaben der Kesselsteuerung hochgerechnet auf Laufzeit mit fiktiven 100%.

Für einen Brennwert der Pellets von 4.6 kWh/kg erhalte ich einen Mehrverbrauch an Pellets gegenüber der Berechnung von 30%, bei einem Brennwert von 5.3 kWh/kg von 50%. Anders ausgedrückt, berechne ich eine Effizienz der Anlage von 72% bzw. 62%.

Mehr Information steht mir nicht zur Verfügung. Ich nehme an, dass der Wirkungsgrad so zu verstehen ist, dass er das Verhältnis von reingesteckter Energie (Pelletmenge) zu abgegebener Energie (Kesselleistung x Zeit) ist.

Beste Grüße

Hermann-Josef


 
Veröffentlicht : 14/11/2013 10:55 a.m.
(@oekofan)
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Moin Hermann-Josef,

ich versuch's mal auf anderem Wege, Beispiel... 😉

Wenn der Kessel eine Stunde auf 100% Leistung arbeitet, müsste er eine Brennstoffmenge von: 14,5kWh / WG (= z.B. 0,9, also 90%) = 16,1kWh zugeführt bekommen.

Diese 16,1kWh Heizwert** entsprechen einer Brennstoffmenge von etwa:

16,1kWh / 4,9kWh/kg = 3,29kg Brennstoff in einer Stunde.

Das Ganze ist jedoch nur eine punktuelle Betrachtung, da der Kessel während der Start- und Ausbrandphase keinesfalls mit dem (Prüfstand-)WG von angenommen 90% arbeitet.
Rundum (über's Jahr) betrachtet wird also der Anlagen-Nutzungsgrad erheblich niedriger als der feuerungstechnische WG liegen. Wird schätzungsweise bei ca. 80% liegen.

Eine WG-Bestimmung setzt voraus, dass ich die erzeugte Energie wasserseitig messe (z.B. mit einem Wärmemengenzähler). Erst dann kann ich die erzeugte Netto-Energie in's Verhältnis zum E-Gehalt des eingesetzten Brennstoffs setzen und erhalte den Anlagen-WG (in der Momentan-Betrachtung) und über einen längeren Zeitraum den Anlagen-Nutzungsgrad.

** Grundsätzlich rechnen wir mit dem Heizwert des Brennstoffs. Der Brennwert würde voraussetzen, dass ich tatsächlich eine Brennwert-Nutzung (Kondensation des Rauchgases) betreibe, was ja durchaus seit einigen Jahren praktisch auch gemacht wird.
Die modernen BW-Geräte erreichen heute (feuerungstechnisch) bis zu 106% WG.


 
Veröffentlicht : 15/11/2013 10:16 a.m.
(@jossie)
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Hallo Michael,

vielen Dank für Deine Ausführungen.

Bis auf die exakte Wärmemessung und die Berücksichtigung der Start- und Ausbrennphase liege ich also im Wesentlichen richtig.

Der Brennwert meiner Pellets ist auf der Verpackung aufgedruckt mit 5.3 kWh/kg und damit komme ich bei 14.5kW Leistung des Kessels auf 2.9kg/h bei Volllast.

Dass aber insgesamt der Anlagen-Wirkungsgrad (der vom momentanen Wirkungsgrad zu unterscheiden ist) bei lediglich 62% liegt, ist schon enttäuschend und eben nicht ganz nachzuvollziehen.

Laut meinem Heizungsbauer gibt es bei Pelletheizungen keine Brennwert-Anlagen (die das warme Abgas nutzen und dessen Wärme entziehen), da dies zu Kondensation von Wasser und Teer im Kamin führen würde.

Nochmals vielen Dank und beste Grüße

Hermann-Josef


 
Veröffentlicht : 15/11/2013 10:57 a.m.
(@oekofan)
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...Laut meinem Heizungsbauer gibt es bei Pelletheizungen keine Brennwert-Anlagen (die das warme Abgas nutzen und dessen Wärme entziehen), da dies zu Kondensation von Wasser und Teer im Kamin führen würde....

Seit 2007 erhältlich
Seit 2011 im Programm

Ich denke, Dein HB sollte sich schleunigst mal nach dem "Stand der Dinge" erkundigen... 😆


 
Veröffentlicht : 15/11/2013 11:07 a.m.
(@jossie)
Beiträge: 9
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Hallo Michael,

werde ihn sicher darauf ansprechen!

Allerdings hat meine Google-Suche nach Pelletkesseln mit Brennwert auch nichts gebracht (außer theoretischen Aussagen). Bei den großen, bekannten Herstellern fand ich keinen für Pellets. Deine Links zeigen, dass ich nicht ausführlich genug gesucht hatte!

Beste Grüße

Hermann-Josef


 
Veröffentlicht : 15/11/2013 8:25 p.m.
(@oekofan)
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..."pellets brennwerttechnik" bringt bei Goggel sofort Ergebnisse... 😉


 
Veröffentlicht : 15/11/2013 8:53 p.m.
(@jossie)
Beiträge: 9
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Guten Morgen Michael,

tja, aber da lese ich "...Voraussetzung für die Brennwertnutzung ist eine niedrige Rücklauftemperatur von möglichst unter 30°C. Diese wird bei Flächenheizungen (Fußboden oder Wand) erreicht..." Und das ist bei uns leider nicht gegeben, da wir noch mit Heizkörpern heizen. Offenbar hat das unser Heizungsbauer bei seiner Aussage gleich mit berücksichtigt ohne es auszusprechen.

Ich werde mal den Kesselhersteller auf die 62% Anlagen-Nutzungsgrad ansprechen.

Ein schönes Wochenende und beste Grüße

Hermann-Josef


 
Veröffentlicht : 16/11/2013 11:05 a.m.
(@oekofan)
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Moin nochmal,

wir haben als oberste Grenze 35°C RL. Jedes Grad niedriger bringt mehr "Sicherheit".
Wenn man es hydraulisch pfiffig anstellt, bekommt man auch mit 50% Heizkörpern und 50% Flächensystem RL-T. deutlich unter 35°C.

Ohne Frage würden reine Heizkörpersysteme mit riesigen "Heizflächen" (=Heizkörpern) ausgestattet werden müssen, um solch extrem niedrige Temp. zu erhalten. Diese riesig großen Heizkörper möchte und kann wahrscheinlich jedoch keiner in seinen 4 Wänden verbauen. 😉

Schönes WE...


 
Veröffentlicht : 16/11/2013 11:26 a.m.
(@jossie)
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Hallo Michael,

ja, das will man nicht.

Da die neue Heizung installiert ist, ist dies alles rein akademisch. Aber ich sehe jetzt klarer.

Danke für Deine Hilfe!

Hermann-Josef


 
Veröffentlicht : 16/11/2013 7:12 p.m.
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