DE10160434A1 - Schaltungsanordnung und Verfahren zur Steuerung eines Eigenbedarfs-BHKW ohne elektrische Energieeinspeisung ins Netz - Google Patents

Schaltungsanordnung und Verfahren zur Steuerung eines Eigenbedarfs-BHKW ohne elektrische Energieeinspeisung ins Netz

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DE10160434A1
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Uwe Gehlert
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Abstract

Bisher bekannte Schaltungsanordnungen von BHKW sind, bezogen auf die vollständige Eigenversorgung mit Strom und Wärme, nicht vom festen Netz ohne Funktionseinschränkungen abtrennbar. DOLLAR A Die Schaltungsanordnung besteht aus einem Verbrennungsmotor, einer Drehstrommaschine, einem Netzwechselrichter, einem Warmwasserspeicherkessel, einem unidirektionalen DC-Chopper (Heizung), optional einem bidirektionalen DC-Chopper (Energiespeicher), einem elektrischen und/oder chemischen Energiespeicher, einer zentralen Steuerung, einer Meßwerterfassung für den Netzstrom (i¶N¶), einer Meßwerterfassung für die Netzspannung (u¶N¶), einer Meßwerterfassung für die Zwischenkreisgleichspannung (U¶Z¶) und einem Netztrennschalter (siehe Figur). DOLLAR A Unter Einbeziehung der Meßgrößen Netzstrom (i¶N¶), Netzspannung (u¶N¶) und Zwischenkreisgleichspannung (U¶Z¶), wird entsprechend der Leistungsaufnahme der Stromverbraucher, die elektrische Energie durch die Drehstrommaschine und/oder den Netzwechselrichter bereitgestellt. Die dabei entstehende Abwärme des Verbrennungsmotors wird in den Speicherkessel der Warmwasserversorgung bzw. in den Heizungskreislauf geleitet. Der Netzwechselrichter steuert und regelt, im Zusammenwirken mit dem unidirektionalen DC-Chopper (Heizung) die Temperatur im Warmwasserspeicherkessel, sowie im Zusammenwirken mit dem bidirektionalen DC-Chopper (Energiespeicher) den Energiefluß zum/vom elektrischen und/oder chemischen Energiespeicher (z. B. Lade-/Entladebetrieb) so, daß keine ...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung und ein Verfahren zur Steuerung eines Eigenbedarfs-BHKW ohne elektrische Energieeinspeisung ins Netz.
  • Eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art besteht grundsätzlich aus einem Verbrennungsmotor, einer Drehstrommaschine, einem Netzwechselrichter, einem Warmwasserspeicherkessel, einem unidirektionalen DC-Chopper(Heizung), einem bidirektionalen DC- Chopper(Energiespeicher), einem elektrischen und/oder chemischen Energiespeicher, einer zentralen Steuerung, einer Meßwerterfassung für den Netzstrom (iN), einer Meßwerterfassung für die Netzspannung (uN), einer Meßwerterfassung für die Zwischenkreisgleichspannung (UZ) und einem Netztrennschalter.
  • Bisher bekannte Schaltungsanordnungen von BHKW sind, bezogen auf die vollständige Eigenversorgung mit Strom und Wärme, nicht vom festen Netz ohne Funktionseinschränkungen abtrennbar.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung sowie ein Verfahren zu deren Steuerung zu schaffen, wodurch eine anteilige Selbstversorgung mit Strom und vollständige Selbstversorgung mit Wärme als BHKW ohne Energieeinspeisung ins Netz realisierbar ist.
  • Die Aufgabe wird mittels der Schaltungsanordnung und Steuerung eingangs genannter Art durch die kennzeichnenden Teile der Ansprüche 1 bis 4 gelöst.
  • Durch die Schaltungsanordnung (Fig. 1) und das Verfahren zur Steuerung nach den Ansprüchen 1 bis 5, wird die Möglichkeit eröffnet, das Eigenbedarfs-BHKW bei vollständiger Selbstversorgung mit Strom und Wärme vom Netzanschluß abzutrennen. Bei anteiliger Selbstversorgung bleibt das BHKW am Netz, um den Mehrbedarf an Energie für Strom und/oder Wärme bereitzustellen. Unter Einbeziehung der Meßgrößen Netzstrom (iN), Netzspannung (uN) und Zwischenkreisgleichspannung (UZ) wird entsprechend der Leistungsaufnahme der Stromverbraucher die elektrische Energie durch die Drehstrommaschine und/oder den Netzwechselrichter bereitgestellt. Die entstehende Abwärme des Verbrennungsmotors wird in den Warmwasserspeicherkessel bzw. in den Heizungskreislauf geleitet. Die zentrale Steuerung regelt den Energiefluß des Netzwechselrichters im Zusammenwirken mit dem unidirektionalen DC-Chopper(Heizung), sowie optional im Zusammenwirken mit dem bidirektionalen DC- Chopper(Energiespeicher) so, daß keine elektrische Energie ins Netz eingespeist wird.

Claims (6)

1. Schaltungsanordnung zur Energie- und Wärmeerzeugung als Eigenbedarfs-BHKW unter Verwendung eines Verbrennungsmotors, einer Drehstrommaschine, eines Netzwechselrichters, eines Warmwasserspeicherkessels, eines unidirektionalen DC-Choppers (Heizung), eines bidirektionalen DC-Choppers (Energiespeicher), eines elektrischen und/oder chemischen Energiespeichers, einer zentralen Steuerung, einer Meßwerterfassung für den Netzstrom, einer Meßwerterfassung für die Netzspannung, einer Meßwerterfassung für die Zwischenkreisgleichspannung und eines Netztrennschalters gekennzeichnet dadurch, daß der Netztrennschalter mit seinen Schaltkontakten eingangsseitig am Netz und ausgangsseitig an der Netzstrommessung (iN) angeschlossen ist, nachfolgend am Netzwechselrichter, an dessen 3 Leiter DC-Ausgangsspannungssystem die Zwischenkreisspannungsmessung (UZ) und der unidirektionale DC-Chopper(Heizung) angeschlossen sind, nachfolgend an der Netzspannungsmessung (uN), nachfolgend am Stromverbrauchersystem und der Drehstrommaschine, welche mechanisch an den Verbrennungsmotor angekoppelt ist, dessen Abwärme in den Warmwasserspeicherkessel bzw. in den Heizungskreislauf geleitet wird (siehe Fig. 1).
2. Verfahren zur Steuerung der Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß unter Einbeziehung der Meßgrößen Netzstrom (iN), Netzspannung (uN) und Zwischenkreisgleichspannung (UZ), die benötigte elektrische Leistung der Verbraucher durch die Drehstrommaschine und/oder den Netzwechselrichter anteilig bereitgestellt wird, sowie bei vollständiger Selbstversorgung mit Wärme der Netzwechselrichter im Zusammenwirken mit dem unidirektionalen DC-Chopper(Heizung) den Warmwasserspeicherkessel zusätzlich so nachheizt, daß keine überschüssige elektrische Energie ins Netz eingespeist wird.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß am 3 Leiter DC-Ausgangsspannungssystem des Netzwechselrichters zusätzlich ein bidirektionaler DC-Chopper (Energiespeicher)angeschlossen ist.
4. Verfahren zur Steuerung der Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die zentrale Steuerung den Energiefluß des Netzwechselrichters im Zusammenwirken mit dem bidirektionalen DC-Chopper(Energiespeicher) zum/vom elektrischen und/oder chemischen Energiespeicher steuert und regelt (z. B. Lade-Entladebetrieb).
5. Realisierung eines elektrischen Inselnetzsystems bei Netzabschaltung nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß eine vollständige Selbstversorgung mit Strom und Wärme durch intelligentes Verbrauchermanagement gesichert ist.
6. Realisierung einer Blindleistungs- und Oberschwingungskompensation nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß am Netzanschlußpunkt normgerechte Netzströme fließen.
DE10160434A 2001-12-08 2001-12-08 Schaltungsanordnung und Verfahren zur Steuerung eines Eigenbedarfs-BHKW ohne elektrische Energieeinspeisung ins Netz Withdrawn DE10160434A1 (de)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009031179A1 (de) * 2009-06-29 2010-09-23 Viessmann Werke Gmbh & Co Kg Anlage zur Erzeugung von Strom
DE102012024992A1 (de) * 2012-12-20 2014-06-26 Wolfram Walter Verfahren und Vorrichtung zum Umschalten eines Gebäudenetzes von einem öffentlichen Energieversorgungsnetz auf ein Batterienetz und umgekehrt
EP3148036A1 (de) * 2015-09-28 2017-03-29 AEG Power Solutions GmbH Anordnung zum speichern von elektrischer energie

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