Betriebsanalyse und Optimierung industrielle Heizsysteme

Betriebsanalyse und Optimierung industrielle Heizsysteme

Thomas Oberle / Jan Scholer

Das Thema dieser Projektarbeit ist die Analyse und Optimierung bestehender Wärmeverbunde. Wärmeverbunde bestehen aus meist zentralen Wärmeerzeugern, die mehrere Verbraucher mit Energie für Raumheizung und Warmwasser versorgen. Um für die Kunden wirtschaftlich attraktiv zu sein ist ein effizienter Betrieb der Wärmeerzeugung erforderlich. Der Zweck dieser Diplomarbeit ist die Erarbeitung und Definition von Optimierungsmassnahmen, die einen energetischen sowie ökonomischen Mehrwert versprechen.

Die Grundlagen bilden drei bestehende Wärmeverbunde mit Holzfeuerung und fossiler Spitzenlastabdeckung sowie deren Betriebsdaten. Die energetischen Input- und Outputmengen haben Differenzen, die als Verluste definiert sind. Diese Verluste ergeben das energetische Optimierungspotential. Die Begehungen der Zentralen und das Studieren der Betriebsdaten haben Erkenntnisse zum Betrieb der Anlagen gebracht, wie beispielsweise zur Hydraulik, den Informationen zu den Betriebszeiten, oder zu den Brennstoffen. Aus diesen Erkenntnissen haben sich konkrete Massnahmen zur Optimierung der Wärmeverbunde ergeben. Diese sind erst qualitativ und anschliessend quantitativ beschrieben.

Die Ergebnisse für alle Wärmeverbunde sind Investitionen in neue Wärmeerzeugerregelungen, eventueller Einbau einer Abgaskondensation und Netztemperatursenkungen, um Exergieverluste zu vermindern. Hydraulisch sind die Wärmeverbunde sinnvoll und weisen keine nennenswerten Fehlfunktionen auf. In allen drei Verbunden wäre der Einsatz eines modernen, vollautomatisierten Holzkessels sinnvoll. In den analysierten Wärmeverbunden erfolgt die Warmwassererzeugung in den Sommermonaten auf fossiler Basis. Somit würde der fossile Anteil während des Sommers reduziert.

Längerfristige detaillierte Betriebsdatenanalysen durch den Betreiber sind anknüpfend an diese Arbeit sicher zielführend, unabhängig von der Umsetzung der empfohlenen Massnahmen.

Abbildung 1: Ablaufkette BAT

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