DE202015104634U1 - Engine cogeneration - Google Patents
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Abstract
Motor-Blockheizkraftwerk, insbesondere Mikro-Blockheizkraftwerk für Einfamilienhäuser, das auf einem Grundrahmen (2) angeordnet ist und einen Verbrennungsmotor (4) mit einem aus einer Ölwanne (13) mit Motoröl versorgten Kurbelgehäuse (12) sowie einen oder mehrere Wärmetauscher (7, 8) zur Bereitstellung von thermischer Energie aus der Abwärme des Verbrennungsmotors (4) und einen mit dem Verbrennungsmotor verbundenen Generator (6) zur Erzeugung von elektrischer Energie umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundrahmen (2) zur Aufnahme von zusätzlichem Motoröl als umlaufender und mit der Ölwanne (13) durch Ölverbindungsleitungen (15) nach dem Prinzip kommunizierender Gefäße mit gleichem Ölstand verbundener Hohlkörper ausgebildet ist, der in einem über dem maximalen Ölstand liegenden Bereich über eine Druckausgleichsleitung (16) mit dem Kurbelgehäuse (12) verbunden ist.Motor combined heat and power plant, in particular micro-block heat and power plant for single-family homes, which is arranged on a base frame (2) and an internal combustion engine (4) with a supplied from an oil pan (13) with engine oil crankcase (12) and one or more heat exchangers (7, 8 ) for the provision of thermal energy from the waste heat of the internal combustion engine (4) and connected to the internal combustion engine generator (6) for generating electrical energy, characterized in that the base frame (2) for receiving additional motor oil as circulating and with the Oil sump (13) is formed by oil connection lines (15) connected according to the principle of communicating vessels with the same oil level hollow body, which is connected in a region above the maximum oil level via a pressure equalization line (16) with the crankcase (12).
Description
Die Erfindung betrifft ein Motor-Blockheizkraftwerk, insbesondere ein Mikro-Blockheizkraftwerk für Einfamilienhäuser, das auf einem Grundrahmen angeordnet ist und einen Verbrennungsmotor mit einem aus einer Ölwanne mit Motoröl versorgten Kurbelgehäuse sowie einen oder mehrere Wärmetauscher zur Bereitstellung von thermischer Energie aus der Abwärme des Verbrennungsmotors und einen mit dem Verbrennungsmotor verbundenen Generator zur Erzeugung von elektrischer Energie umfasst. The invention relates to a motor combined heat and power plant, in particular a micro-cogeneration plant for single-family homes, which is arranged on a base frame and an internal combustion engine with a supplied from an oil pan with engine oil crankcase and one or more heat exchangers for providing thermal energy from the waste heat of the engine and comprises a generator connected to the internal combustion engine for generating electrical energy.
Kleinst-Blockheizkraftwerke, sogenannte Mikro-, Mini- oder Nano-Blockheizkraftwerke, sind modular aufgebaute Anlagen zur Strom- und Wärmeerzeugung, die eine gekoppelte Strom- und Wärmebereitstellung für eine Wohn- oder Gewerbeeinheit, beispielsweise ein Einfamilienhaus, mit eigener Wärme und Stromversorgung ermöglichen. Derartige Blockheizkraftwerke, die vorzugsweise am Ort des Wärmeverbrauchs betrieben werden, nutzen das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung, indem mit einem von einem Motor, beispielsweise einem Verbrennungsmotor, angetriebenen Generator elektrische Energie erzeugt wird und die für die Heizung und Warmwasserbereitung erforderliche thermische Energie aus der Abwärme des Verbrennungsmotors im Wärmeaustausch mit dem Kühlwasserkreislauf und dem Abgas gewonnen wird. Ein Nachteil der mit einem Verbrennungsmotor betriebenen Kleinst-Blockheizkraftwerke besteht in dem für die Wartung des Verbrennungsmotors, insbesondere das Austauschen oder Nachfüllen von im Kurbelgehäuse zur Schmierung benötigten Öls, erforderlichen Aufwand, der sich negativ auf die ökonomische Bilanz, insbesondere von kleinen Anlagen, auswirkt. Aus Kostengründen werden vorzugweise industrielle Kleinmotoren mit kleiner Ölwanne und einem entsprechend geringen Ölvolumen (beispielsweise 1,7 l) eingesetzt, das jedoch schon in kurzer Zeit verschleißt. Daraus resultieren ein hoher Wartungsaufwand aufgrund kurzer Ölwechselintervalle und eine verringerte Lebensdauer aufgrund des ungünstigen Verschleißverhaltens des Verbrennungsmotors sowie ein ungünstiges thermisches Verhalten des Gesamtsystems. Small-scale combined heat and power plants, so-called micro, mini or nano combined heat and power plants, are modular systems for electricity and heat generation, which enable a coupled power and heat supply for a residential or commercial unit, such as a detached house, with its own heat and electricity. Such combined heat and power plants, which are preferably operated at the place of heat consumption, use the principle of cogeneration by using a powered by a motor, such as an internal combustion engine generator, electrical energy is generated and required for the heating and water heating thermal energy from the waste heat of the internal combustion engine is obtained in heat exchange with the cooling water circuit and the exhaust gas. A disadvantage of operating with an internal combustion engine micro-cogeneration consists in the maintenance required for the internal combustion engine, in particular the replacement or refilling required in the crankcase for lubrication oil, effort required, which adversely affects the economic balance, especially of small plants. For cost reasons, industrial small engines with a small oil pan and a correspondingly small volume of oil (for example 1.7 l) are preferably used, but this wears out in a short time. This results in a high maintenance effort due to short oil change intervals and a reduced service life due to the unfavorable wear behavior of the internal combustion engine and an unfavorable thermal behavior of the entire system.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mit einem kostengünstigen kleinen Verbrennungsmotor betriebenes Mikro-Blockheizkraftwerk so weiterzubilden, das der Wartungsaufwand verringert wird und eine lange Lebensdauer des Motors gewährleistet ist und letztlich der Kraftstoffverbrauch gesenkt und die thermische Effizienz der Gesamtanlage verbessert wird. The invention has the object of developing a run with a low-cost small combustion engine micro cogeneration plant so that the maintenance is reduced and a long life of the engine is guaranteed and ultimately reduced fuel consumption and the thermal efficiency of the entire system is improved.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einem gemäß den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 modifizierten Motor-Blockheizkraftwerk gelöst. According to the invention the object is achieved with a modified according to the features of
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand er Unteransprüche. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Bei einem Motor-Blockheizkraftwerk der eingangs erwähnten Art besteht der Kern der Erfindung darin, dass der ohnehin vorhandene Grundrahmen zur Ausbildung eines zusätzlichen, gegenüber dem in der Ölwanne befindlichen Motoröl um ein Mehrfaches größeren Ölreservoirs als umlaufender und mit der Ölwanne durch Ölverbindungsleitungen nach dem Prinzip kommunizierender Gefäße mit gleichem Ölstand verbundener Hohlkörper ausgebildet ist, der in einem über dem maximalen Ölstand liegenden Bereich über eine Druckausgleichsleitung mit dem Kurbelgehäuse verbunden ist. Das Motoröl im Kurbelgehäuse vermischt sich aufgrund von im Kurbelgehäuse im Normalbetrieb auftretenden leichten Druckimpulsen mit dem zusätzlichen Motoröl. Für den Betrieb des Verbrennungsmotors steht somit eine große Ölmenge, und zwar über einen langen Zeitraum in hoher Qualität, zur Verfügung, so dass die durch Ölwechsel bedingten Wartungsintervalle erheblich verlängert werden und der Wartungsaufwand insgesamt verringert wird. Zudem erhöht sich die Lebensdauer des Verbrennungsmotors. Der Kraftstoffverbrauch wird gesenkt und die Effizienz des Blockheizkraftwerks wird erhöht. In an engine combined heat and power plant of the type mentioned above, the core of the invention is that the already existing base frame to form an additional, compared to the located in the oil pan engine oil to a multiple larger oil reservoir than circulating and communicating with the oil pan through oil lines on the principle Vessels connected to the same oil level hollow body is formed, which is connected in a region lying above the maximum oil level via a pressure equalization line with the crankcase. The engine oil in the crankcase mixes with the additional engine oil due to slight pressure pulses occurring in the crankcase during normal operation. For the operation of the internal combustion engine is thus a large amount of oil, over a long period of high quality, available, so that the oil change due to maintenance intervals are significantly extended and the overall maintenance is reduced. In addition, the service life of the internal combustion engine increases. The fuel consumption is lowered and the efficiency of the combined heat and power plant is increased.
Die Druckausgleichsleitung ist so dimensioniert, dass im Normalbetrieb des Verbrennungsmotors ein vollständiger Druckausgleich zwischen dem mit Öl befüllten Grundrahmen und dem Kurbelgehäuse gewährleistet ist. Mithilfe einer dem Verbrennungsmotor zugeordneten Temperatur-Messstelle erfolgt jedoch ein von der Motoröltemperatur abhängiges moderates Anfahren des Verbrennungsmotors, um in dieser Phase einen durch temperaturbedingte unterschiedliche Viskositäten des in der Ölwanne und dem Grundrahmen befindlichen Motoröls bewirkten Unterschied zwischen dem im Kurbelgehäuse und im Grundrahmen herrschenden Druck zu vermeiden und ein den Motor schädigendes Absenken oder Anheben des Ölstandes in der Ölwanne zu verhindern. The pressure equalization line is dimensioned so that in normal operation of the internal combustion engine, a complete pressure equalization between the oil-filled base frame and the crankcase is guaranteed. By means of a temperature measuring point assigned to the internal combustion engine, however, a moderate starting of the internal combustion engine takes place in order to produce a difference between the pressure prevailing in the crankcase and in the base frame due to temperature-induced different viscosities of the engine oil in the oil pan and the base frame To avoid and damaging the engine lowering or raising the oil level in the oil pan to prevent.
In weiterer Ausbildung der Erfindung ist der Grundrahmen auf dem Niveau der Ölwanne angeordnet und in einer an die Ölwanne angepassten Höhe ausgebildet ist. In a further embodiment of the invention, the base frame is arranged at the level of the oil pan and is formed in a height adapted to the oil pan.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung verbinden die Ölverbindungsleitungen die jeweils unter dem minimalen Ölstand liegenden Bereiche des Grundrahmens und der Ölwanne miteinander. Die Ölverbindungsleitungen gehen beidseitig von der Ölwanne aus und sind jeweils mit einer in Längsrichtung verlaufenden Seitenwange des Grundrahmens verbunden. In a further embodiment of the invention connect the oil connection lines each lying below the minimum oil level areas of the base frame and the oil pan with each other. The oil connection lines go from both sides of the oil pan and are each connected to a longitudinal side cheek of the base frame.
In weiterer Ausbildung der Erfindung sind der Verbrennungsmotor und der Generator auf zwischen dem Grundrahmen verlaufenden Querholmen angeordnet. An den mit dem zusätzlichen Motoröl gefüllten Grundrahmen ist ein Ölkühler angeschlossenen. In a further embodiment of the invention, the internal combustion engine and the generator are on between arranged the base frame transverse beams. An oil cooler is connected to the base frame filled with the additional engine oil.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung, in der An embodiment of the invention will be described with reference to the drawing, in which
Wie
In
Der Grundrahmen
Über die Ölverbindungsleitungen
Eine wichtige Voraussetzung für die sichere Funktion des Ölausgleichs zwischen dem Motoröl im Kurbelgehäuse
Die Druckausgleichsleitung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Querholme crossbars
- 2 2
- Grundrahmen, Ölrahmen für Zusatzöl Base frame, oil frame for additional oil
- 3 3
- Gehäuse casing
- 4 4
- Verbrennungsmotor internal combustion engine
- 5 5
- Kupplung clutch
- 6 6
- Generator generator
- 7 7
- Motorkühler radiator
- 8 8th
- Abgaskühler exhaust gas cooler
- 9 9
- Abgasleitung exhaust pipe
- 10 10
- BW-Kühler BW cooler
- 11 11
- Ölkühler oil cooler
- 12 12
-
Kurbelgehäuse von
4 Crankcase of4 - 13 13
-
Ölwanne von
12 Oil pan of12 - 14 14
-
Ölpumpe von
13 Oil pump from13 - 15 15
- Ölverbindungsleitungen Oil interconnections
- 16 16
- Druckausgleichsleitung Pressure equalizing line
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202015104634.0U DE202015104634U1 (en) | 2015-09-01 | 2015-09-01 | Engine cogeneration |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202015104634.0U DE202015104634U1 (en) | 2015-09-01 | 2015-09-01 | Engine cogeneration |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202015104634U1 true DE202015104634U1 (en) | 2015-10-28 |
Family
ID=54481933
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE202015104634.0U Expired - Lifetime DE202015104634U1 (en) | 2015-09-01 | 2015-09-01 | Engine cogeneration |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202015104634U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11859834B2 (en) | 2020-10-07 | 2024-01-02 | Axiom Energy Group, LLC | Micro-combined heat and power system with exterior generator and heating system compatibility and method of use |
-
2015
- 2015-09-01 DE DE202015104634.0U patent/DE202015104634U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11859834B2 (en) | 2020-10-07 | 2024-01-02 | Axiom Energy Group, LLC | Micro-combined heat and power system with exterior generator and heating system compatibility and method of use |
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