DE102008045309A1 - Block-type heating power plant for production of current and power for e.g. multi-family house, has control device for controlling generator for variable partitioning of power delivered from fuel drive into current and heat - Google Patents
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Abstract
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft ein Blockheizkraftwerk zur Erzeugung von Strom und Wärme, insbesondere für ein Ein- oder Mehrfamilienhaus oder für Kleinbetriebe, sowie ein Verfahren zum Betrieb eines entsprechenden Blockheizkraftwerkes. Das erfindungsgemäße Blockheizkraftwerk ist mit einem Brennstoffantrieb und mit einem mit dem Brennstoffantrieb in Wirkverbindung stehenden Generator sowie einer Regelungsvorrichtung ausgestattet.The The invention relates to a combined heat and power plant for generating electricity and heat, especially for a single or multi-family house or for small businesses, as well as a Method for operating a corresponding combined heat and power plant. The cogeneration plant according to the invention is with a fuel drive and one with the fuel drive operatively connected generator and a control device fitted.
Stand der TechnikState of the art
Blockheizkraftwerke zur Erzeugung von Strom und Wärmeenergie sind im Stand der Technik bekannt. Die bekannten Blockheizkraftwerke werden abhängig von ihrem Einsatzzweck in unterschiedlichen Leistungsklassen unterschieden. In Vergangenheit wurden die Blockheizkraftwerke für Privathaushalte regelmäßig als Siedlungskraftwerke ausgelegt, welche genügend Wärme und Energie für mehrere Häuser oder Wohneinheiten bereitstellten. Derartige Blockheizkraftwerke basieren auf verschiedenen Motorkonzepten, meist unter Verwendung von fossilen oder pflanzlichen Brennstoffen wie Diesel, Pflanzenöl oder Holz.cogeneration for generating electricity and heat energy are known in the art. The known combined heat and power plants become dependent distinguished from their purpose in different performance classes. In the past, the combined heat and power plants for private households regularly as Settlement power plants designed which provide enough heat and energy for several homes or Housing units provided. Such cogeneration plants are based on different engine concepts, mostly using fossil or vegetable fuels such as diesel, vegetable oil or wood.
Der Betrieb der entsprechenden Blockheizkraftwerke hat sich aufgrund der hohen Wartungskosten als nicht besonders rentabel erwiesen. Man hat erkannt, dass Blockheizkraftwerke für kleinere Einheiten, sog. Mini-Blockheizkraftwerke, insbesondere für Ein- oder Mehrfamilienhäuser, rentabler sein können.Of the Operation of the corresponding cogeneration units has become due the high maintenance costs have not proved particularly profitable. It has been recognized that cogeneration units for smaller units, so-called. Mini combined heat and power plants, especially for single or multi-family houses, more profitable could be.
Ein Problem besteht jedoch darin, dass die ebenfalls auf der Verbrennung verschiedener Brennstoffe basierenden Klein- oder Mini-Blockheizkraftwerke wie sämtliche Verbrennungsmotoren regelmäßigen Wartungen unterzogen werden müssen, damit diese einwandfrei laufen.One Problem is, however, that also on the combustion various fuels based small or mini combined heat and power plants like all Internal combustion engines regular maintenance have to be subjected so that they run properly.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Betriebsphasen der Brennstoffantriebe der Mini-Blockheizkraftwerke meist relativ kurz sind, sodass diese häufig in und außer Betrieb genommen werden müssen. Dies erhöht jedoch den Verschleiß und den Wartungsaufwand.One Another disadvantage is that the operating phases of the fuel drives The mini cogeneration plants are usually relatively short, so this often in and out Operation must be taken. This increases however, the wear and tear the maintenance effort.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Blockheizkraftwerke besteht darin, dass diese aus vielen Bauteilen bestehen, welche alle für sich ein Defektrisiko bilden, das die Ausfallwahrscheinlichkeit und damit die Instandsetzungs- und Wartungskosten erhöht.One Another disadvantage of the known combined heat and power plants is that that these consist of many components, which all for themselves Defect risk, the probability of default and thus the repair and maintenance costs increased.
Ein weiterer Nachteil der aus dem Stand der Technik bekannten Mini-Blockheizkraftwerke besteht darin, dass deren Motoren mit einer Drehzahl betrieben werden müssen, die mit der Netzfrequenz, üblicherweise zwischen 50 und 60 Hz, in ganzzahligem Zusammenhang steht. Die meisten Mini-Blockheizkraftwerke werden daher der Dreiphasigkeit des abgegebenen Stromes wegen mit Kurbelwellendrehzahlen von 1 500 U/min. oder 3 000 U/min. betrieben. Der optimale Arbeitspunkt häufig verwendeter Dieselmotoren von Mini-Blockheizkraftwerken liegt jedoch in etwa zwischen den vorgenannten Drehzahlen, sodass bekannte Mini-Blockheizkraftwerke nicht mit dem optimalen Wirkungsgrad betreibbar sind. Dies mindert deren Rentabilität.One Another disadvantage of the known from the prior art mini cogeneration units is that their motors are operated at a speed have to, those with the grid frequency, usually between 50 and 60 Hz, in integer context. Most MCHP units are therefore the three-phase of the discharged stream because of Crankshaft speeds of 1,500 rpm. or 3,000 rpm. operated. Of the optimal working point often used diesel engines of mini combined heat and power plants is located in for example, between the aforementioned speeds, so known mini combined heat and power plants can not be operated with the optimum efficiency. This reduces their profitability.
Zuletzt besteht bei den aus dem Stand der Technik bekannten Mini-Blockheizkraftwerken der Nachteil, dass diese regelmäßig eine feste Verteilung der Abgabeleistung in Stromenergie und Wärmeenergie aufweisen. Der Strom- und Wärmebedarf schwankt jedoch. So gibt es im Laufe eines Tages Zeiten, in denen viel Wärme und wenig Strom benötigt wird, beispielsweise wenn morgens oder abends viel Warmwasser zur Körperhygiene entnommen wird oder Phasen, in denen besonders viel Strom, aber entsprechend weniger Wärme benötigt wird, beispielsweise mittags, wenn Herde und Kochfelder in Betrieb sind.Last exists in the known from the prior art mini cogeneration units the disadvantage that these are regularly a Fixed distribution of power output in electricity and heat energy exhibit. The electricity and heat demand fluctuates However. So there are times during a day when a lot of heat and little power needed is, for example, in the morning or evening much hot water personal hygiene is taken or phases in which a lot of electricity, but correspondingly less heat needed For example, at lunchtime, when stoves and hobs are in operation are.
Aufgabetask
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Blockheizkraftwerk sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Blockheizkraftwerks anzugeben, die die aus dem Stand der Technik resultierenden Nachteile überwindet.task The invention is a combined heat and power plant and a method to indicate the operation of a combined heat and power plant, which from the state overcomes the technology resulting disadvantages.
Aufgabe ist es insbesondere, ein Blockheizkraftwerk und ein Verfahren zum Betrieb eines Blockheizkraftwerkes anzugeben, bei dem die Zahl benötigter Bauteile gegenüber herkömmlichen Blockheizkraftwerken erheblich reduziert ist.task In particular, it is a combined heat and power plant and a method for To specify the operation of a cogeneration plant, in which the number of required components across from usual Combined heat and power plants is significantly reduced.
Eine weitere Aufgabe ist es, ein Blockheizkraftwerk und ein Verfahren zum Betrieb eines Blockheizkraftwerkes anzugeben, dessen Wartungszyklen gegenüber herkömmlichen Blockheizkraftwerken erheblich verlängert sind.A Another object is a combined heat and power plant and a method to indicate the operation of a combined heat and power plant whose maintenance cycles compared to conventional Combined heat and power plants are considerably extended.
Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Blockheizkraftwerk sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Blockheizkraftwerkes anzugeben, das möglichst im jeweils optimalen Betriebspunkt des Brennstoffantriebs betreibbar ist.A Another object is a combined heat and power plant and a Specify method for operating a combined heat and power plant, the preferably operable in each optimal operating point of the fuel drive is.
Eine letzte Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Blockheizkraftwerk und ein Verfahren zum Betrieb eines Blockheizkraftwerkes anzugeben, bei dem eine optimale Leistungsausbeute, abhängig von einem aktuellen Bedarf an Strom- und/oder Wärmeenergie möglich ist.A final object of the invention is to provide a combined heat and power plant and a method for operating a combined heat and power plant, in which an optimal power output, depending on a current need for electricity and / or heat nergy is possible.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Blockheizkraftwerk gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren zum Betrieb eines Blockheizkraftwerks gemäß dem nebengeordneten Anspruch 12. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.The Task is solved by a combined heat and power plant according to claim 1 and by a method for operating a combined heat and power plant according to the sibling Claim 12. Advantageous embodiments of the invention are the subject the dependent claims.
Ein erfindungsgemäßes Blockheizkraftwerk weist einen Brennstoffantrieb und einen mit dem Brennstoffantrieb in Wirkverbindung stehenden Generator auf, der kinetische Energie des Brennstoffantriebs in elektrische Energie umsetzt. Ein erfindungsgemäßes Blockheizkraftwerk eignet sich insbesondere zur Anwendung in Ein- oder Mehrfamilienhäusern, insbesondere kleineren Mehrfamilienhäusern mit bis zu vier Wohnparteien.One inventive cogeneration plant has a fuel drive and one with the fuel drive in operative connection standing generator on, the kinetic energy of the fuel drive converted into electrical energy. An inventive combined heat and power plant is particularly suitable for use in single or multi-family homes, in particular smaller apartment buildings with up to four residential parties.
Unter einem Brennstoffantrieb ist erfindungsgemäß ein Antrieb zu verstehen, der seine Energie aus der Verwertung von Brennstoffen bezieht. Infrage kommende Brennstoffe sind beispielsweise fossile Brennstoffe wie z. B. Benzin oder Diesel und pflanzliche Brennstoffe wie Pflanzenöl oder Holz. Weitere infrage kommende Brennstoffe sind beispielsweise gasförmige Brennstoffe wie Wasserstoff, Gas, insbesondere Erdgas, und dergleichen. Die erfindungsgemäßen Antriebe können Kolbenmotoren, Sterlingmotoren, Wankelmotoren oder allgemein Motoren sein, die eine Abtriebswelle umfassen. Kolbenmotoren weisen den Vorteil auf, dass diese z. B. in Fahrzeugen seit langer Zeit in großen Stückzahlen eingesetzt werden und daher sehr zuverlässig sind. Diese Kolbenmotoren können mit separater Zündung, zum Beispiel Benzinmotor, als auch als Selbstzünder, zum Beispiel Dieselmotor, ausgebildet sein.Under a fuel drive according to the invention is a drive to understand which derives its energy from the utilization of fuels. Eligible Fuels are for example fossil fuels such. Gasoline or diesel and vegetable fuels such as vegetable oil or wood. Other eligible fuels include gaseous fuels such as hydrogen, gas, especially natural gas, and the like. The drives according to the invention can Piston engines, Sterling engines, Wankel engines or general engines be, which include an output shaft. Piston engines have the Advantage that these z. B. in vehicles for a long time in huge numbers used and therefore are very reliable. These piston engines can with separate ignition, for example, gasoline engine, as well as a diesel engine, for example diesel engine, be educated.
Das erfindungsgemäße Blockheizkraftwerk weist eine Regelungsvorrichtung auf, die auf den Generator wirkt. Diese Wirkung kann mittelbar oder unmittelbar sein. Die Regelungsvorrichtung ist zur Steuerung des Generators ausgebildet, um die von dem Brennstoffantrieb abgegebene Leistung variabel in Stromleistung und in Wärmeleistung aufzuteilen. Hierzu kann insbesondere vorgesehen sein, das Drehmoment des Generators, also den durch den Generator erzeugten Widerstand, zu variieren. Eine bevorzugte Möglichkeit hierzu sieht die Anpassung des Blindleistungsanteils des Generators vor.The inventive cogeneration plant has a control device acting on the generator. These Effect can be direct or indirect. The control device is designed to control the generator to that of the fuel drive delivered power variable in power and heat output divide. For this purpose, in particular, be provided, the torque of the generator, ie the resistance generated by the generator, to vary. A preferred option For this purpose, the adaptation of the reactive power component of the generator sees in front.
Die in Blindleistung umgesetzte Wärmeenergie kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung abgeführt und als Wärmeleistung genutzt werden.The converted into reactive power heat energy can according to a Development of the invention dissipated and as heat output be used.
Weiterhin lässt sich mit einer derartigen mit der Vorrichtung zur Strom- und Spannungswandlung verbundenen Regelungsvorrichtung die Drehzahl des Brennstoffantriebs ermitteln. Auf diese Weise kann auf Drehzahlgeber am Brennstoffantrieb verzichtet werden.Farther let yourself with such connected to the device for current and voltage conversion Control device determine the speed of the fuel drive. In this way can be dispensed with speed sensor on the fuel drive become.
Da die Brennstoffantriebe Abwärme produzieren und häufig auch gekühlt werden, kann mit Vorzug ein Wärmetauscher vorgesehen sein, mit dem die von der Abwärme freiwerdenden Wärmeenergie an einen Wärmespeicher, der an das Blockheizkraftwerk angeschlossen ist, abgegeben werden kann.There the fuel drives waste heat produce and often also cooled can, preferably, a heat exchanger be provided with the released of the waste heat heat energy a heat storage, which is connected to the cogeneration plant to be discharged can.
Bevorzugt ist eine Vorrichtung zur Strom- und Spannungswandlung vorgesehen, die mit dem Generator verbunden ist. Auf diese Weise lassen sich die notwendigen Regelungen besonders leicht verwirklichen, da mit Hilfe einer solchen Vorrichtung das Drehmoment des Generators einstellbar ist.Prefers a device for current and voltage conversion is provided, which is connected to the generator. That way you can to implement the necessary regulations particularly easily, as with Help such a device, the torque of the generator adjustable is.
Nach einer besonders vorteilhaften Weiterbildung weist die Vorrichtung zur Strom- und Spannungswandlung einen Frequenzumrichter auf. Derartige Frequenzumrichter können durch Anpassung von Betriebsparametern ein Drehmoment am Generator einstellen und dadurch die variable Aufteilung der von dem Brennstoffantrieb abgegebenen Leistung in Strom und Wärme verwirklichen. Darüber hinaus können sie aus der Wechselspannung des Generators eine Gleichspannung erzeugen. Die Vorrichtung zur Strom- und Spannungswandlung kann weiterhin eine Rückspeiseeinheit aufweisen.To a particularly advantageous development, the device for current and voltage conversion a frequency converter. Such frequency converter can by Adjustment of operating parameters set a torque on the generator and thereby the variable distribution of the fuel drive Delivered power in electricity and heat realize. Furthermore can they generate a DC voltage from the AC voltage of the generator. The device for current and voltage conversion can continue a regenerative unit exhibit.
Bevorzugt ist die Regelungsvorrichtung mit der Vorrichtung zur Strom- und Spannungswandlung verbunden. Auf diese Weise lässt sich der Generator besonders gut regeln.Prefers is the control device with the device for power and Voltage conversion connected. In this way, the generator can be special handle well.
Wenn der Generator weiterhin durch die Vorrichtung zur Strom- und Spannungswandlung und durch die Regelungsvorrichtung als Anlasser des Brennstoffantriebs betreibbar ist, lässt sich der Vorteil erreichen, dass kein separater Anlasser für den Brennstoffantrieb erforderlich ist. Auf diese Weise lässt sich die Komplexität des Blockheizkraftwerkes reduzieren und die Zuverlässigkeit erhöhen. Zur Stromversorgung des Blockheizkraftwerkes im Anlasserbetrieb kann entweder ein vorhandener Netzanschluss verwendet werden, wenn das Blockheizkraftwerk z. B. dazu vorgesehen ist, Strom in ein Stromnetz, beispielsweise ein öffentliches Stromnetz, einzuspeisen oder es kann eine optionale Batterie bzw. ein optionaler Akkumulator vorgesehen sein. Insbesondere in Industrienationen werden erfindungsgemäße Blockheizkraftwerke häufig dazu verwendet, Strom in das Stromnetz zurückzuspeisen, was den weiteren Vorteil mit sich bringt, dass auf eine Batterie oder einen Akkumulator in diesen Regionen meist verzichtet werden kann.If the generator continues through the device for current and voltage conversion and by the control device as a starter of the fuel drive is operable leaves to achieve the advantage that no separate starter for the fuel drive is required. In this way, the complexity of the combined heat and power plant can be reduced and increase reliability. To the power supply of the cogeneration plant in starter operation can either be an existing Power supply can be used when the cogeneration plant z. B. is intended to provide electricity in a power grid, such as a public Power supply, or it can be an optional battery or an optional accumulator may be provided. Especially in industrial nations are combined heat and power plants according to the invention often used to feed electricity back into the grid, what the other Advantage that brings on a battery or an accumulator can usually be dispensed with in these regions.
Um den Generator als Anlasser des Brennstoffantriebes zu verwenden, wird die Vorrichtung zur Strom- und Spannungswandlung über die Regelungsvorrichtung derart gesteuert, dass ein Stromfluss von der Vorrichtung zur Strom- und Spannungswandlung zum Generator hin stattfindet, so dass dieser als Motor arbeitet.To use the generator as a starter of the fuel drive, the device for Current and voltage conversion via the control device controlled such that a current flow from the device for current and voltage conversion takes place towards the generator, so that it operates as a motor.
Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung zur Strom- und Spannungswandlung zur Erzeugung eines Wechselstroms mit einer vorgebbaren oder vorgegebenen Ausgangsfrequenz unabhängig von der Eingangsfrequenz des Stromes ausgebildet ist. Auf diese Weise wird erreicht, dass der Antrieb immer im optimalen Wirkungspunkt betrieben wird, ohne dass Rücksicht auf eine notwendige Ausgangsfrequenz genommen werden muss. Des Weiteren lässt sich auf diese Weise das Blockheizkraftwerk ohne Umbaumaßnahmen zu unterschiedlichen Zwecken einsetzen, beispielsweise zur Bereitstellung zwei- oder dreiphasigen Stromes mit zum Beispiel 50 oder 60 Hz. Besonders bevorzugt wird dies durch eine Kombination eines Frequenzumrichters mit einer Rückspeiseeinheit verwirklicht.To A preferred embodiment of the invention is provided that the device for current and voltage conversion for generating a AC power with a predetermined or predetermined output frequency independently is formed by the input frequency of the current. To this Way is achieved that the drive always in the optimal point of effect is operated without any consideration must be taken to a necessary output frequency. Furthermore lets up this way the combined heat and power plant without conversion measures to different Use purposes, for example, to provide two- or three-phase Current with, for example, 50 or 60 Hz. Particularly preferred this by a combination of a frequency converter with a regenerative unit realized.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Regelungsvorrichtung auf dem Brennstoffantrieb wirkt. Auf diese Weise lassen sich Betriebsparameter des Brennstoffantriebs mit der Regelungsvorrichtung regeln. Bevorzugt lässt sich mit Hilfe der Regelungsvorrichtung die Leistungsabgabe des Brennstoffantriebs regeln. Dies kann bei zum Beispiel Benzin-, Gas- oder Dieselantrieben durch Regulierung der Brennstoffzufuhr geschehen. Auf diese Weise lässt sich zum einen die Abgabeleistung des Brennstoffantriebs einstellen und zum anderen die Drehzahl, mit der der Brennstoffantrieb betrieben wird. Zur Einstellung der Drehzahl kann weiterhin das Drehmoment bzw. der Widerstand des Generators eingestellt werden.To A further advantageous embodiment provides that the control device acts on the fuel drive. To this Manner, operating parameters of the fuel drive with the Regulate control device. Preferably can be with the help of the control device regulate the power output of the fuel drive. This can be done For example, gasoline, gas or diesel engines by regulation the fuel supply happen. That way you can on the one hand set the output power of the fuel drive and on the other hand, the speed at which the fuel drive operated becomes. To adjust the speed can continue to torque or the resistance of the generator can be adjusted.
Wenn weiterhin Mittel zur Erfassung des Wärmebedarfs und/oder des elektrischen Leistungsbedarfs vorgesehen sind, deren Signale der Regelungsvorrichtung zuführbar sind, lässt sich eine besonders sinnvolle Leistungsverteilung und Inbetriebnahme des Blockheizkraftwerkes erreichen. So kann zum Beispiel bei Vorhandensein eines an das Blockheizkraftwerk angeschlossenen Wärmespeichers bei Absinken eines Strombedarfs und bei geringer Wärmemenge im Wärmespeicher, die sich beispielsweise an der Temperatur eines Rücklaufs des Anschlusses an den Wärmespeicher erkennen lässt, das Blockheizkraftwerk in Betrieb bleiben und die erzeugte Leistung zum größtmöglichen Teil in Wärmeleistung umsetzen. Die Inbetriebnahme des Blockheizkraftwerkes ist daher seltener erforderlich. Auf diese Weise können die Betriebszyklen verlängert werden, da jede Inbetriebnahme einen höheren Verschleiß bedingt.If Furthermore means for detecting the heat demand and / or the electrical Power requirements are provided, the signals of the control device supplied are, lets a particularly useful power distribution and commissioning reach the cogeneration plant. So, for example, at presence a heat accumulator connected to the combined heat and power plant when the demand for electricity drops and the amount of heat is low in the heat storage, for example, the temperature of a return the connection to the heat storage to recognize the combined heat and power plant remain in operation and the power generated to the largest possible Part in heat output implement. The commissioning of the cogeneration plant is therefore less often required. In this way, the operating cycles can be extended since every commissioning a higher Wear conditional.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind Mittel zur Erfassung einer Abgastemperatur vorgesehen, deren Signale der Regelungsvorrichtung zuführbar sind. Die Abgastemperatur des Brennstoffantriebs sollte einen von der Art des Antriebes abhängigen Temperaturbereich nicht verlassen, um beispielsweise ein Verrußen des Motors zu verhindern. Mit Hilfe eines Abgastemperaturfühlers kann dies verhindert werden. So kann bei Absinken der Abgastemperatur die Drehzahl des Brennstoffantriebs abgesenkt und das Drehmoment des Generators erhöht werden, was bei gleicher Leistung mit sich bringt, dass pro Zyklus mehr Brennstoff verbrannt werden muss, wodurch die Abgastemperatur steigt.To Another embodiment of the invention are means for detection an exhaust gas temperature provided, the signals of the control device supplied are. The exhaust gas temperature of the fuel drive should be one of depending on the type of drive Do not leave the temperature range, for example, a sooting of the To prevent engines. With the help of an exhaust gas temperature sensor, this can be prevented. Thus, when the exhaust gas temperature drops, the Reduced speed of the fuel drive and the torque of the Generators increased which results in the same performance per cycle more fuel must be burned, reducing the exhaust gas temperature increases.
Ein weiterer Vorteil lässt sich erreichen, wenn eine Vorwärmvorrichtung zur Vorwärmung des Brennstoffantriebs vorgesehen ist. Hierzu kann beispielsweise auf eine elektrische Vorwärmvorrichtung zurückgegriffen werden, die im Falle eines Netzanschlusses des Blockheizkraftwerkes mit Netzstrom versorgt werden kann. Wenn ein derartiger Netzanschluss nicht zur Verfügung steht, kann die Vorwärmvorrichtung beispielsweise ein Brenner sein, der den verwendeten Brennstoff verwertet.One another advantage reach when a preheater for preheating the fuel drive is provided. For this purpose, for example, on used an electric preheater which in the case of a grid connection of the combined heat and power plant can be supplied with mains power. If such a network connection not available stands, the preheater can For example, be a burner, the fuel used recycled.
Bevorzugt sind der Generator oder die Vorrichtung zur Strom- und Spannungswandlung mit einer steuer- oder regelbaren Vorrichtung zur Umwandlung von elektrischer Energie in Wärme verbunden. Auf diese Weise kann die Blindleistung, die bei der Regelung des Brennstoffantriebs abfällt, als Wärmeenergie genutzt werden.Prefers are the generator or device for current and voltage conversion with a controllable or variable conversion device electrical energy in heat connected. In this way, the reactive power used in the scheme the fuel drive drops, as heat energy be used.
Der erfindungsgemäße Brennstoffantrieb kann weitere Bestandteile aufweisen, zum Beispiel Glättungsdrosseln zur Glättung des erzeugten Wechselstroms oder, wenn eine Einspeisung des erzeugten Stroms in ein Netz vorgesehen ist, hierfür notwendige Bestandteile, wie zum Beispiel Netzgütesensoren oder Synchronisationsbauteile.Of the Fuel drive according to the invention can have further constituents, for example smoothing throttles for smoothing the generated AC or when an injection of the generated Electricity is provided in a network, necessary components, such as network quality sensors or synchronization components.
Des Weiteren können mit Vorzug Mittel vorgesehen sein, mit denen sich die Motorabwärme nutzen lässt. Auf diese Weise lässt sich der Wirkungsgrad erhöhen. Weiterhin kann mit Vorzug vorgesehen sein, dass die Wärmeenergie über einen Wärmetauscher abgebbar ist.Of Further can be provided with preference means, with which use the engine waste heat leaves. That way increase the efficiency. Furthermore, it can be provided with preference that the heat energy over a heat exchangers is deliverable.
Ein weiterer besonderer Vorteil ergibt sich, wenn das Blockheizkraftwerk eine Vorrichtung zum automatischen Schmierstoffwechsel, kurz: Schmiermittelwechselvorrichtung, aufweist. Eine derartige Vorrichtung erlaubt die Erhöhung der Betriebsdauer des Blockheizkraftwerkes, ohne die Notwendigkeit von Wartungen erheblich. Derartige Schmiermittel sind üblicherweise flüssige Schmiermittel, beispielsweise Schmieröle, wie sie bei Brennstoffantrieben üblich sind.One Another particular advantage arises when the cogeneration plant a device for automatic lubricant change, in short: lubricant change device, having. Such a device allows the increase of Operating life of the combined heat and power plant, without the need of Maintenance considerably. Such lubricants are common liquid Lubricants, such as lubricating oils, as are common in fuel drives.
Die Vorrichtung weist ein Frischmittel-Reservoir auf, das an einen Betriebsschmiermittel-Kreislauf des Brennstoffantriebes angeschlossen ist. Weiterhin ist ein Altschmiermittel-Reservoir bzw. Gebrauchtschmiermittel-Reservoir vorgesehen, das ebenfalls an den Brennstoffantrieb angeschlossen ist.The The device has a fresh medium reservoir which is connected to an operating lubricant circuit the fuel drive is connected. Furthermore, an old lubricant reservoir or used lubricant reservoir provided, also connected to the fuel drive.
Zur Verbindung des Frischschmiermittel-Reservoirs mit dem Betriebsschmiermittel-Kreislauf ist ein Zulauf vorgesehen, zur Verbindung des Altschmiermittel-Reservoirs mit dem Betriebsschmiermittel-Kreislauf ein Ablauf. Zulauf und Ablauf können als Verbindungsschläuche oder sonstige Zuleitungen ausgebildet sein.to Connection of the fresh lubricant reservoir with the operating lubricant circuit is a Feed provided for the connection of the waste lubricant reservoir with the Operating lubricant circuit a drain. Inlet and outlet can as connecting hoses or other supply lines may be formed.
Zur Absperrung von Zulauf und Ablauf sind jeweils Absperrmittel vorgesehen, mit denen ein Zulauf frischen Schmiermittels und ein Ablauf von Betriebsschmiermittel verhindert werden kann.to Shut-off of inlet and outlet are each provided shut-off, with which a feed of fresh lubricant and a drain of Operating lubricant can be prevented.
Des Weiteren sind Steuerungsmittel zur Steuerung der Absperrmittel vorgesehen.Of Furthermore, control means for controlling the shut-off means are provided.
Mit Hilfe der Schmiermittelwechselvorrichtung ist somit ein automatischer Schmiermittelwechsel auf besonders einfache Weise möglich, in dem abhängig von bestimmten Parametern Schmiermittel nachfüllbar oder austauschbar ist. Der Benutzer des Blockheizkraftwerkes muss dann lediglich Schmiermittel nachfüllen und gebrauchtes Schmiermittel aus dem Altschmiermittel-Reservoir entfernen, solange keine anderen Wartungsarbeiten an dem Blockheizkraftwerk anfallen. Auf diese Weise kann der Betrieb des Blockheizkraftwerkes ohne Eingriff durch den Benutzer lange Zeit durchgeführt werden. Bei dem erfindungsgemäßen Blockheizkraftwerk kann auf diese Weise ein Betrieb über viele Monate hinweg ohne Wartung ermöglicht werden, sodass die Akzeptanz derartiger Blockheizkraftwerke auch im privaten Bereich steigt. Des Weiteren kann mit Hilfe der Vorrichtung verhindert werden, dass der Schmiermittelstand innerhalb der Vorrichtung unter eine Mindestmenge absinkt und die schmiermittelführende Vorrichtung Schaden nimmt.With Help the lubricant change device is thus an automatic Lubricant change in a particularly simple manner possible, in dependent Lubricant is refillable or replaceable by certain parameters. The user of the combined heat and power plant then only needs lubricant refill and used lubricant from the used lubricant reservoir remove, as long as no other maintenance work on the cogeneration plant attack. In this way, the operation of the combined heat and power plant be performed without intervention by the user for a long time. In the combined heat and power plant according to the invention can operate in this way for many months without Maintenance allows so that the acceptance of such combined heat and power plants also in the private sector is increasing. Furthermore, with the help of the device prevents the lubricant level inside the device falls below a minimum amount and the lubricant-carrying device Takes damage.
Die Vorrichtung ist insbesondere bei bereits bestehenden schmiermittelführenden Vorrichtungen nachrüstbar und kann zur Aufwertung der Funktionalität bereits bestehender Vorrichtungen beitragen.The Device is particularly in existing lubricant leading Devices can be retrofitted and can enhance the functionality of existing devices contribute.
Gemäß einer Weiterbildung der Schmiermittelvorrichtung ist vorgesehen, dass die Absperrmittel automatisch betätigbare Ventile sind. Derartige Ventile haben sich als besonders zuverlässig erwiesen und ermöglichen die Reduktion der erforderlichen Bauteile zur Bereitstellung der Vorrichtung, da keine weiteren Mittel zur Betätigung der Ventile erforderlich sind.According to one Further development of the lubricant device is provided that the shut-off means are automatically operable valves. such Valves have proven to be particularly reliable and allow the reduction of the required components to provide the Device, since no further means for actuating the valves are required.
Als besonders geeignet haben sich Magnetventile erwiesen, die sich mit elektrischen Steuerbefehlen steuern lassen.When Particularly suitable solenoid valves have proven that with control electrical control commands.
Die Schmiermittelprüfvorrichtung ist bevorzugt als Schmiermittelstand-Sensor und/oder als Schmiermittel-Qualitätsprüfvorrichtung ausgebildet. Mit Hilfe eines Schmiermittelstand-Sensors lässt sich der Schmiermittelstand des Brennstoffantriebes besonders leicht ermitteln. Der Schmiermittelstand-Sensor ist bei Vorhandensein eines Betriebsschmiermittel-Reservoirs des Brennstoffantriebes bevorzugt zur Anbringung an dem entsprechenden Betriebsschmiermittel-Reservoir ausgebildet. Eine bevorzugte Ausgestaltung des Schmiermittelstand-Sensors ist ein Schwimmer, der sich als besonders zuverlässig und genau erwiesen hat, insbesondere bei stationären Vorrichtungen.The Schmiermittelprüfvorrichtung is preferred as a lubricant level sensor and / or as a lubricant quality testing device educated. With the help of a lubricant level sensor can be the Determine the lubricant level of the fuel drive particularly easily. The lubricant level sensor is in the presence of an operating lubricant reservoir the fuel drive preferably for attachment to the corresponding operating lubricant reservoir educated. A preferred embodiment of the lubricant level sensor is a swimmer who has proven to be particularly reliable and accurate especially in stationary Devices.
Wenn die Schmiermittel-Prüfvorrichtung als Schmiermittel-Qualitätsprüfvorrichtung ausgebildet ist, beispielsweise eine Vorrichtung, die chemische Zusammensetzung, Leitwert und/oder Trübung des Betriebsschmiermittels analysiert, kann darüber hinaus ein Schmiermittelwechsel dann vorgenommen werden, wenn die Schmiermittelqualität einen Mindeststandard unterschreitet. Somit kann ein Schmiermittelwechsel immer zur optimalen Zeit vorgenommen werden.If the lubricant tester as a lubricant quality tester is formed, for example a device, the chemical composition, Conductance and / or turbidity In addition, a lubricant change can be analyzed then be made if the lubricant quality a Minimum standard falls below. Thus, a lubricant change always be done at the optimal time.
Die Schmiermittelprüfvorrichtung ist bevorzugt zur Anordnung in einem Bypass ausgebildet, der z. B. von einem Betriebsschmiermittel-Reservoir des Brennstoffantriebes abzweigt. Ein derartiger Bypass erlaubt einen unkomplizierten Zugang zum Betriebsschmittel des Brennstoffantriebes.The Schmiermittelprüfvorrichtung is preferably designed for arrangement in a bypass, the z. B. from an operating lubricant reservoir of the fuel drive branches. Such a bypass allows easy access to the operating agent of the fuel drive.
Bevorzugt ist die Steuerung zur Erfassung der Betriebszeit des Brennstoffantriebes ausgebildet. Bei der Betriebszeit kann differenziert werden zwischen der absoluten Betriebszeit des Brennstoffantriebes und der Betriebszeit seit bestimmten Ereignissen, zum Beispiel der letzten Schmiermittelnachfüllung und/oder seit dem letzten Schmiermittelwechsel. Auf diese Weise kann ein Schmiermittelwechsel abhängig von der Verweilzeit des Schmiermittels in dem Betriebsschmiermittel-Kreislauf vorgenommen werden. Darüber hinaus kann Schmiermittelverlust festgestellt werden, wenn ein Nachfüllen von Schmiermitteln zu häufig erforderlich ist.Prefers is the control for detecting the operating time of the fuel drive educated. In the operating time can be differentiated between the absolute operating time of the fuel drive and the operating time since certain events, for example the last lubricant replenishment and / or since the last lubricant change. This way you can Lubricant change dependent be made by the residence time of the lubricant in the operating lubricant circuit. About that In addition, lubricant loss can be detected when refilling lubricants too often is required.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Schmiermittelwechselvorrichtung sieht vor, dass das Frischschmiermittel-Reservoir ein größeres Schmiermittelvolumen fasst als das Altschmiermittel-Reservoir. Auf diese Weise lässt sich erreichen, dass bei einem Schmiermittelwechsel zuerst das Altschmiermittel-Reservoir gefüllt ist, bevor das Frischschmiermittel-Reservoir leer wird. Somit wird verhindert, dass bei einem notwendigen Schmiermittelwechsel kein frisches Schmiermittel mehr vorhanden ist und der Brennstoffantrieb bis zur Nachfüllung von Schmiermittel ausfällt. Insbesondere bei Blockheizkraftwerken wird somit verhindert, dass zum Beispiel im Winter die Vorrichtung zu einem besonders ungünstigen Zeitpunkt ausfällt und weder Strom noch Wärme produziert werden können. Zumindest ein Betriebszyklus ist dann immer noch möglich, bevor die Leerung des Altschmiermittel-Reservoirs und das Nachfüllen von frischem Schmiermittel erforderlich sind.A further preferred embodiment of the lubricant changeover device provides that the fresh lubricant reservoir holds a larger volume of lubricant than the waste lubricant reservoir. In this way it can be achieved that at a lubricant change first the waste lubricant reservoir is filled before the fresh lubricant reservoir is empty. This prevents that with a necessary change of lubricant no fresh lubricant is present and the fuel drive fails until the lubricant is replenished. In particular, in combined heat and power plants is thus prevented that, for example, in winter, the device fails at a particularly unfavorable time and neither electricity nor heat can be produced. At least one operating cycle is then still possible before the emptying of the waste lubricant reservoir and the replenishment of fresh lubricant are required.
Wenn das Frischschmiermittel-Reservoir zur Anordnung oberhalb des Betriebsschmiermittel-Kreislaufs und/oder das Altschmiermittel-Reservoir zur Anordnung unterhalb des Betriebsschmiermittel-Kreislaufs ausgebildet sind, kann auf Pumpen zur Beförderung von Schmiermittel verzichtet werden, da die Schmiermittel schwerkraftbedingt befördert werden.If the fresh lubricant reservoir for placement above the operating lubricant circuit and / or the waste lubricant reservoir for placement below the operating lubricant circuit are formed, can Pumps for transport be dispensed with lubricant, since the lubricant due to gravity promoted become.
Weiterhin kann vorgesehen sein, eine Rotations- oder Umlaufpumpe zur Kühlung des Brennstoffantriebs zu verwenden. Auf diese Weise kann auf eine defektanfällige keilriemenangetriebene Pumpe verzichtet werden.Farther can be provided, a rotary or circulation pump for cooling the Fuel drive to use. In this way, it is possible to have a fault-prone V-belt driven pump be waived.
Ein weiterer unabhängiger Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Blockheizkraftwerkes, insbesondere eines gemäß der zuvor beschriebenen Erfindung. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass ein von dem Blockheizkraftwerk bereitzustellender Wärme- und Strombedarf ermittelt wird und ein Brennstoffantrieb des Blockheizkraftwerkes zur Abgabe der erforderlichen Gesamtleistung betrieben wird, wobei die Verteilung der Gesamtleistung in Strom und Wärme über eine Regelung eines mit dem Brennstoffantrieb wirkverbundenen Generators vorgenommen wird. Selbstverständlich muss die Gesamtleistung so hoch sein, dass Leistungsverluste kompensiert werden. Auf diese Weise lässt sich ein besonders flexibel einsetzbares Blockheizkraftwerk angeben, bei dem, abhängig von dem aktuellen Strom- und Wärmebedarf, die Verteilung der Leistung auf Strom und Wärme variiert werden kann. So kann ein Blockheizkraftwerk stets mit hohem Wirkungsgrad betrieben werden, da sich Strom- oder Wärmeverluste reduzieren lassen. Des Weiteren lassen sich die Betriebszyklen des Blockheizkraftwerkes verlängern, was die Lebensdauer des Blockheizkraftwerkes erhöht.One another independent The invention relates to a method for operating a combined heat and power plant, in particular one according to the above described invention. According to the invention it is provided that a determined by the cogeneration plant to be provided heat and electricity demand and a fuel drive of the combined heat and power plant to the delivery the required total power is operated, the distribution of Total power in electricity and heat via a scheme made of an operatively connected to the fuel drive generator becomes. Of course the total power must be high enough to compensate for power losses become. That way specify a particularly flexible cogeneration plant, in which, depending on the current electricity and heat demand, the distribution of power on electricity and heat can be varied. So a combined heat and power plant can always be operated with high efficiency be because of power or heat losses let reduce. Furthermore, the operating cycles of the Extend combined heat and power plant, which increases the life of the combined heat and power plant.
Nach einer ersten vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass zur Inbetriebnahme der Brennstoffantrieb mittels des Generators angelassen wird. Auf diese Weise kann auf einen separaten Anlasser verzichtet werden.To A first advantageous embodiment provides that the Commissioning of the fuel drive by means of the generator is started. In this way, can be dispensed with a separate starter.
Weiterhin kann mit Vorzug vorgesehen sein, dass der Brennstoffantrieb vor dem Anlassen auf eine Starttemperatur vorgewärmt wird. Auf diese Weise lässt sich der besonders verschleißträchtige Kaltstart des Brennstoffantriebs verhindern, was der Lebensdauer des Brennstoffantriebs zugute kommt.Farther may be provided with preference that the fuel drive before is preheated to a starting temperature for starting. That way you can the particularly wear-prone cold start prevent the fuel drive, what the life of the fuel drive benefits.
Wenn weiterhin vorgesehen ist, dass eine mit der Regelungseinrichtung und mit dem Generator verbundene Vorrichtung zur Strom- und Spannungswandlung, insbesondere ein Frequenzumrichter, zur Verteilung der Gesamtleistung in Strom und Wärme durch Anpassung eines Generatordrehmoments vorgenommen wird, lässt sich die Regelung besonders einfach erreichen, da mit Hilfe einer derartigen Strom- und Spannungswandlungsvorrichtung durch Einstellung einer Blindleistung Strom- und Wärmeabgabe besonders einfach eingestellt werden können. Mit Hilfe einer solchen Vorrichtung lässt sich der Betrieb des Generators als Anlasser besonders leicht verwirklichen.If Furthermore, it is provided that one with the control device and device for current and voltage conversion connected to the generator, in particular a frequency converter, for the distribution of the total power in electricity and heat through Adjustment of a generator torque is made, can be reach the regulation particularly easily, since with the help of such a current and voltage conversion device by adjusting a reactive power Electricity and heat emission can be adjusted very easily. With the help of such Device leaves Operation of the generator as a starter is particularly easy to realize.
Bevorzugt wird eine Abgastemperatur des Brennstoffantriebs erfasst und eine Regelung des Brennstoffantriebs über eine Steuerung der Drehzahl des Brennstoffantriebes und/oder der Leistungsabgabe des Brennstoffsantriebes vorgenommen. Auf diese Weise lässt sich eine möglichst nicht zu unterscheidende Abgastemperatur auch bei niedriger Last einhalten, beispielsweise in dem die Drehzahl des Brennstoffantriebs reduziert wird, wodurch automatisch die Abgastemperatur steigt.Prefers An exhaust gas temperature of the fuel drive is detected and a Regulation of the fuel drive via a control of the speed of the fuel drive and / or the Power output of the fuel drive made. To this Way lets one as possible unequal exhaust gas temperature even at low load, For example, in which reduces the speed of the fuel drive which automatically increases the exhaust gas temperature.
Bevorzugte Drehzahlen des Brennstoffantriebs liegen zwischen 1700 U/min und 2700 U/min, bevorzugt zwischen 2000 U/min und 2400 U/min, besonders bevorzugt bei 2200 U/min. In den angegebenen Drehzahlbereichen ist der Wirkungsgrad der entsprechenden Antriebe besonders hoch.preferred Speeds of the fuel drive are between 1700 rpm and 2700rpm, preferably between 2000rpm and 2400rpm, especially preferably at 2200 rpm. In the specified speed ranges is the efficiency of the corresponding drives particularly high.
Zur Verteilung der Gesamtleistung in Strom und Wärme wird gemäß einer Weiterbildung die Rücklauftemperatur eines an das Blockheizkraftwerk angeschlossenen Wärmesystems erfasst und daraus ein Wärmebedarf ermittelt. Weiterhin oder alternativ kann zur Ermittlung des Strombedarfs eine Leistungsaufnahme einer vom Blockheizkraftwerk versorgten Stromversorgung erfasst werden. Auf diese Weise lassen sich Wärme- und Strombedarf besonders leicht feststellen. Weiterhin ist mit Vorteil vorgesehen, dass eine Drehzahl des Brennstoffantriebes über die Vorrichtung zur Strom- und Spannungswandlung erfasst wird. Auf diese Weise sind keine weiteren Drehzahlgeber erforderlich.to Distribution of total power in electricity and heat is calculated according to a Continuing the return temperature a heat system connected to the combined heat and power plant recorded and from this a heat requirement determined. Furthermore or alternatively, to determine the power requirement a power consumption of a supplied from the cogeneration power supply be recorded. In this way, heat and electricity consumption can be particularly easily notice. Furthermore, it is advantageously provided that a Rotational speed of the fuel drive via the device for and voltage conversion is detected. In this way, there are no more Speed sensor required.
Zum Schmiermittelwechsel wird das erfindungsgemäße Blockheizkraftwerk bevorzugt gemäß dem folgenden Verfahren betrieben. Zunächst ist vorgesehen, dass der Schmiermittelstand des Brennstoffantriebes und/oder die Schmiermittelqualität und/oder die Betriebsstunden des Brennstoffantriebes seit dem letzten Schmiermittelwechsel und/oder seit der letzten Schmiermittelnachfüllung und/oder der des Brennstoffantriebes erfasst werden.To change the lubricant, the combined heat and power plant according to the invention is preferably operated according to the following method. First, it is provided that the lubricant level of the fuel drive and / or the lubricant quality and / or the operating hours of the fuel drive since the last lubricant change and / or since the last lubricant replenishment and / or the fuel drive are detected.
Für den Fall, dass ein zu geringer Schmiermittelstand in dem Betriebsschmiermittel-Kreislauf festgestellt wird, wird erfindungsgemäß automatisch Schmiermittel aus dem Frischschmiermittel-Reservoir in das Betriebsschmiermittel-Reservoir gebracht. Das Gleiche gilt für den Fall, dass eine zu schlechte Schmiermittelqualität festgestellt wird oder eine bestimmte Betriebsstundenanzahl bezogen auf eine der drei voran erläuterten Zeiträume festgestellt wird.In the case, that a too low level of lubricant is detected in the operating lubricant circuit is, according to the invention automatically lubricant from the fresh lubricant reservoir into the working lubricant reservoir brought. The same applies the case that has been found to be too bad lubricant quality or a specific number of operating hours related to one of the three explained in advance periods is detected.
Das Verfahren erlaubt die automatische Nachfüllung und den automatischen Wechsel von Schmierstoff des Brennstoffantriebes, bei dem der Schmierstoffstand meist einen bestimmten Pegel haben muss und bei denen ein regelmäßiger Schmierstoffwechsel abhängig von vorgegebenen Kriterien erforderlich ist.The Procedure allows automatic refilling and automatic Change of lubricant of the fuel drive, where the lubricant level usually has to have a certain level and where a regular lubricant change dependent required by given criteria.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens wird zum Schmiermittelwechsel vor der Beförderung von Schmiermittel aus dem Frischschmiermittel-Reservoir in das Betriebsschmiermittel-Reservoir gebrauchtes Schmiermittel aus dem Betriebsschmiermittel-Kreislauf in das Altschmiermittel-Reservoir gebracht. Auf diese Weise wird ein weitgehender Austausch von gebrauchtem Schmiermittel erreicht.According to one Continuing the process is used to change the lubricant before Carriage of Lubricant from the fresh lubricant reservoir into the operating lubricant reservoir Used lubricant from the operating lubricant circuit brought into the old lubricant reservoir. This way will achieved a wide exchange of used lubricant.
Um verbrauchtes Schmiermittel möglichst weitgehend zu entfernen, ist nach einer Weiterbildung des Verfahrens vorgesehen, dass das gebrauchte Schmiermittel im Schmiermittel-Kreislauf zunächst auf eine Temperatur nahe der Betriebstemperatur erwärmt wird. Dadurch lässt sich eine geringere Viskosität des gebrauchten Schmiermittels erreichen, sodass dieses besser abfließen kann. Zum Erwärmen kann vorgesehen sein, dass der Brennstoffantrieb in Betrieb genommen wird, sofern diese dabei Abwärme produziert.Around consumed lubricant as much as possible to remove, is provided for a development of the method, that the used lubricant in the lubricant circuit first on a temperature is heated near the operating temperature. This can be done a lower viscosity reach the used lubricant, so that it can drain better. For heating can be provided that the fuel drive put into operation if this is waste heat produced.
Weiterhin wird bevorzugt, während des Ablassens des gebrauchten Schmiermittels und/oder während des Nachfüllens frischen Schmiermittels der Schmiermittelstand in dem Brennstoffantrieb zu überwachen.Farther is preferred while Discharge of the used lubricant and / or during the refilling fresh lubricant, the lubricant level in the fuel drive to monitor.
Hiermit lässt sich zweierlei erreichen. Zum einen lässt sich bei der Überwachung des Schmiermittelstandes während des Nachfüllens eine automatische Dosierung nachzufüllenden Schmiermittels erreichen. Dadurch werden Dosiervorrichtungen zur Dosierung nachzufüllenden Schmiermittels überflüssig.Herewith let yourself achieve two things. For one thing lets in the surveillance the lubricant level during of refilling achieve an automatic dosage of lubricant to be replenished. As a result, dosing devices for dosing are refilled Lubricant superfluous.
Zum anderen lässt sich durch eine Überwachung des Schmiermittelstandes beim Ablassen von Schmiermittel in das Altschmiermittel-Reservoir erstens das Fortschreiten des Ablassens überwachen und zweitens ein volles Altschmiermittel-Reservoir feststellen. Wenn das Altschmiermittel-Reservoir voll ist, sinkt der Schmiermittelstand in dem Brennstoffantrieb nicht mehr weiter ab. Insbesondere bei einer bereits beschriebenen Weiterbildung der Vorrichtung mit größerem Frischschmiermittel-Reservoir als Altschmiermittel-Reservoir kann in diesem Falle noch frisches Schmiermittel aufgefüllt werden und der Brennstoffantrieb bzw. das Blockheizkraftwerk noch einen weiteren Betriebszyklus betrieben werden.To the leaves others through supervision the lubricant level when draining lubricant into the Old lubricant reservoir first, monitor the progress of draining and second, notice a full used lubricant reservoir. If the waste lubricant reservoir is full, the lubricant level in the fuel drive decreases not further down. Especially with an already described Development of the device with a larger fresh lubricant reservoir as an old lubricant reservoir can still fresh in this case Filled with lubricant and the fuel drive or the combined heat and power plant one more be operated further operating cycle.
Wenn gemäß der zuvor beschriebenen Weiterbildung vorgesehen ist, dass der Schmiermittelstand beim Ablassen überwacht wird, so wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung eine Meldung abgegeben, sobald ein volles Altschmiermittel-Reservoir festgestellt wird. Auf diese Weise kann dem Benutzer des Blockheizkraftwerkes angezeigt werden, wann das Altschmiermittel-Reservoir ausgetauscht werden muss.If according to the above described training is provided that the lubricant level monitored during deflation will, according to one Development of the invention issued a message as soon as a full Old lubricant reservoir is detected. This way you can the user of the combined heat and power plant to be displayed when the Old lubricant reservoir must be replaced.
Frischschmiermittel-Reservoir und/oder Altschmiermittel-Reservoir können als komplett austauschbare Module ausgestaltet sein. Andernfalls kann das Altschmiermittel-Reservoir über einen Entleerventil geleert werden.Fresh lubricant reservoir and / or used lubricant reservoir can be considered completely replaceable Be designed modules. Otherwise, the old lubricant reservoir over a Emptying the emptying valve.
Bevorzugt werden der Schmiermittelstand und/oder die Schmiermittelqualität nach dem Abschalten des Brennstoffantriebes, also zum Beispiel nach dem Abschalten des Brennstoffantriebs, vorgenommen. Brennstoffantriebe weisen in aller Regel ein Betriebsschmiermittel-Reservoir auf, in welchem sich das Betriebsschmiermittel nach dem Abschalten der Maschine meist sammelt. Durch das Messen nach Abschalten der Maschine kann eine sehr präzise Aussage über den Schmiermittelstand und/oder über die Schmiermittelqualität getroffen werden.Prefers be the lubricant level and / or the lubricant quality after the Switching off the fuel drive, so for example after switching off the fuel drive made. Fuel drives point in usually an operating lubricant reservoir, in which the operating lubricant after switching off the machine usually collects. By measuring after switching off the machine can be a very precise Statement about the lubricant level and / or over the lubricant quality to be hit.
Weiterhin ist mit Vorzug vorgesehen, dass die Zuführung frischen Schmiermittels in Dosagen erfolgt, die zwischen 0,5 und 2% des gesamten Betriebsschmiermittel-Volumens liegen. Auf diese Weise kann eine sehr genaue Zudosierung von Betriebsschmiermittel erreicht werden. Die Dosage kann über ein zeitgesteuertes Öffnen des Zulaufs zwischen Frischschmiermittel-Reservoir und Betriebsschmiermittel-Kreislauf erfolgen. Die dafür nötigen Öffnungszeiten lassen sich leicht ermitteln. Bevorzugt wird nach jedem Zuführen von frischem Schmiermittel aus dem Frischschmiermittel-Reservoir eine Schmiermittelstands-Messung vorgenommen. Zwischen Zuführung von frischem Schmiermittel und Schmiermittelstands-Messung kann bevorzugt weiterhin eine Wartezeit vorgesehen werden, die ausreichend lange ist, um einen Großteil des frischen Schmiermittels in das Betriebsschmiermittel-Reservoir gelangen zu lassen.Farther is preferably provided that the supply of fresh lubricant in dosages between 0.5 and 2% of the total operating lubricant volume. In this way, a very accurate metering of operating lubricant be achieved. The dosage can be controlled by a time-controlled opening of the Inlet between fresh lubricant reservoir and operating lubricant circuit respectively. The one for it necessary opening times can be easily determined. It is preferred after each feeding of fresh lubricant from the fresh lubricant reservoir a Lubricant prior measurement performed. Between feeder of fresh lubricant and lubricant level measurement can Preferably, a waiting period can be provided which is sufficient long is to a large extent of the fresh lubricant into the working lubricant reservoir to get to.
Weiterhin bevorzugt unterscheiden sich die Zuführmengen von frischem Schmiermittel abhängig von der durchzuführenden Tätigkeit. Beim Schmiermittelwechsel können die Zuführmengen zunächst wesentlich größer gewählt werden, und wenn sich der Füllstand einem normalen Füllstand annähert, kleinere Dosagen. Bei dem Nachfüllen von frischem Schmiermittel sind kleinere Dosagen zu bevorzugen.Further preferably, the supply amounts of fresh lubricant differ depending on the activity to be performed. When lubricating medium change, the feed quantities can initially be chosen much larger, and when the level approaches a normal level, smaller dosages. When refilling fresh lubricant, smaller dosages are preferable.
Weitere Ziele, Merkmale sowie vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen. Dabei bilden sämtliche beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale in ihrer sinnvollen Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von den Patentansprüchen und deren Rückbezügen.Further Objectives, features and advantageous applications of the invention will become apparent from the following description of an embodiment with reference to the Drawings. All are described and / or illustrated features in their meaningful combination the subject matter of the present invention, also independent of the claims and their remittances.
Kurzbeschreibung der FigurenBrief description of the figures
Es zeigen schematisch:It show schematically:
Ausführungsbeispielembodiment
Das
Blockheizkraftwerk
Auf
einer Abtriebswelle des Motors
Der
Generator
Die
Steuerung setzt sich zusammen aus einem Leistungsteil
Das
Blockheizkraftwerk
In
einem Bypass, der an der Ölwanne
Über die
Erfassung der Betriebszeit des Motors
Nach
einer bestimmten Betriebsdauer, zum Beispiel 500 h, sollte ein Ölwechsel
vorgenommen werden, da in dieser Zeit das Öl in seiner Qualität nachlässt. Dazu
wird zunächst
der Motor
Die
Zuführung
von Frischöl
findet bevorzugt gepulst statt, also mit kurzen Öffnungsintervallen des Ventils
sowie dazwischenliegenden Messpausen. Dies trägt der Tatsache Rechnung, dass
das Öl
von oben üblicherweise
im Bereich einer Nockenwelle in den Motor eingelassen wird und eine
bestimmte Zeit benötigt,
bis es in die Ölwanne
Das
Blockheizkraftwerk
Die
Verteilung von Strom und Wärme
wird über
eine gezielte Regelung des Generators
Der
Frischöltank
In
Die
von dem Motor
Der
umgewandelte Strom wird einer Rückspeiseeinheit
Die
Rückspeiseeinheit
Der
freigegebene Strom wird einem Oberschwingungsfilter
Daran
anschließend
ist ein weiterer Filter
Weiterhin
ist eine Steuerungseinheit
Des
Weiteren wird durch das PMC
Eine
weitere Funktion des PMC
Darüber hinaus
dient das PMC
Die
Abgastemperatur lässt
sich in drei Bereiche aufgliedern, einen Bereich idealer Abgastemperatur,
einen Bereich zu geringer Abgastemperatur und einen Bereich zu hoher
Abgastemperatur. Bei zu hohen Abgastemperaturen drohen die Motorkomponenten
Schaden zu nehmen und die Brandgefahr in der Umgebung der Abgasführung steigt.
Bei zu niedrigen Abgastemperaturen droht die Gefahr der Verrußung des
Motors
Um
den Motor
Bei zu hoher Abgastemperatur wird gegenteilig gefahren. Die Generatorbelastung, also das Drehmoment, das vom Generator auf den Motor ausgeübt wird, wird reduziert und die Drehzahl des Motors angehoben, vorliegend auf etwa 3 000 Umdrehungen pro Minute. Dadurch wird erreicht, dass die verbrannte Treibstoffmenge pro Verbrennungsvorgang reduziert wird und die Abgastemperatur wieder absinkt.at too high exhaust gas temperature is driven to the contrary. The generator load, So the torque exerted by the generator on the engine, is reduced and the speed of the engine raised, present at about 3,000 revolutions per minute. This ensures that reduces the amount of fuel burned per combustion process and the exhaust gas temperature drops again.
- 22
- BlockheizkraftwerkCHP
- 44
- Gehäusecasing
- 66
- Türdoor
- 88th
- Bedienpanelcontrol panel
- 1010
- Verbrennungsmotorinternal combustion engine
- 1212
- Generatorgenerator
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Claims (19)
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