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Dokumentenidentifikation DE102005056148A1 24.05.2007
Titel Verfahren zum Betreiben eines Blockheizkraftwerkes
Anmelder Sturm, Axel, 66978 Clausen, DE
Erfinder Sturm, Axel, 66978 Clausen, DE
DE-Anmeldedatum 23.11.2005
DE-Aktenzeichen 102005056148
Offenlegungstag 24.05.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 24.05.2007
IPC-Hauptklasse F02G 5/02(2006.01)A, F, I, 20051123, B, H, DE
Zusammenfassung Bei einem Verfahren zum Betreiben eines Blockheizkraftwerkes mit einem Verbrennungsmotor zum Antreiben eines Generators und einem Wärmetauscher zum Auskoppeln von Nutzwärme aus dem Abgas des Verbrennungsmotors wird vorgeschlagen, dass das Blockheizkraftwerk mit einem luftdicht ausgebildeten Gehäuse eingehaust wird, dass die Verbrennungsluft für den Verbrennungsmotor dem Inneren des Gehäuses entnommen wird und dass gleichzeitig Frischluft unter Überdruck von außen in das Gehäuseinnere eingeleitet wird.
Durch das vorgeschlagene Verfahren kann die Effizienz eines mit einem Gehäuse eingehausten Blockheizkraftwerkes wesentlich erhöht werden.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Blockheizkraftwerkes mit einem Verbrennungsmotor zum Antreiben eines Generators und einem Wärmetauscher zum Auskoppeln von Nutzwärme aus dem heißen Abgas des Verbrennungsmotors sowie eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.

Bei den der Erfindung zugrunde liegenden Blockheizkraftwerken handelt es sich in der Regel um Einheiten im kleineren Leistungsbereich, insbesondere für den Wohnbereich bzw. mehrere Wohneinheiten. Als Verbrennungsmotor kommt meist ein Dieselmotor zur Anwendung.

Bei den bekannt gewordenen Einheiten sind die Hauptkomponenten, also der Verbrennungsmotor, der Generator und der Wärmetauscher meist in einem im Querschnitt rechteckigen Gehäuse untergebracht. Die Verbrennungsluft für den Motor wird von außen angesaugt. Zur Vermeidung von Überhitzungen im Inneren des Gehäuses sind bei diesem bekannten System Luftschlitze zur Kühlung des Gehäuseinneren vorgesehen. Es liegt auf der Hand, dass hierdurch sich erhebliche Wärmeverluste ergeben können.

Es ist bei derartigen Blockheizkraftwerken auch bereits bekannt geworden, die Ansaugluft für den Motor direkt aus dem Gehäuseinneren zu entnehmen und gleichzeitig einer äquivalente Menge Frischluft unter anderem auch zur Kühlung in das Gehäuseinnere einzuleiten. Ein Nachteil dieser Maßnahme besteht darin, dass durch die Temperaturerhöhung die Dichte der Verbrennungsluft entsprechend abnimmt, was sich wiederum negativ auf die Motorenleistung auswirkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren der eingangs genannten Art durch Reduzierung von Wärmeverlusten und Optimierung der Motorenleistung die Wirtschaftlichkeit insgesamt zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Blockheizkraftwerk mit einem luftdicht ausgebildeten Gehäuse eingehaust wird, dass die Verbrennungsluft für den Verbrennungsmotor aus dem Inneren des Gehäuses entnommen wird und dass gleichzeitig Frischluft unter Überdruck von außen in das Gehäuseinnere eingeleitet wird.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren gelingt es auf einfache Weise die Effizienz eines mit einem Gehäuse eingehausten Blockheizkraftwerkes wesentlich zu erhöhen.

Dadurch, dass das Gehäuseinnere luftdicht abgekapselt ist und den Innenbereich nur eine der Verbrennungsluft des Motors äquivalente Menge an kühler Frischluft zugeführt wird, lassen sich Wärmeverluste minimieren. Hinzu kommt, dass der Verbrennungsmotor im optimalen Leistungsbereich betrieben werden kann, da durch die Druckerhöhung im Inneren des Gehäuses die sonst übliche temperaturabhängige Reduzierung der Dichte dem Motor zur Verfügung stehenden Verbrennungsluft weitgehend bzw. vollständig kompensiert wird.

Nach einem weiteren Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Frischluft mittels des Kühlgebläses des Generators von außen angesaugt und dann nach Kühlung des Generators unter erhöhten Druck in das Innere des Gehäuses eingeleitet.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist gekennzeichnet durch ein luftdichtes Gehäuse für den Verbrennungsmotor, den Generator und den Wärmetauscher, wobei die Verbrennungsluftansaugung des Motors mit dem Gehäuseinneren in Verbindung steht und wobei Frischluft unter Druck von außen in das Gehäuseinnere einleitbar ist.

Vorzugsweise ist das Gehäuse zylindrisch ausgebildet. Gegenüber den bekannt gewordenen Gehäusen mit rechteckigem Querschnitt lassen sich runde Gehäuse wesentlich kostengünstiger herstellen. Bei der zylindrischen Mantelfläche wird nur eine Dichtkante benötigt. Darüber hinaus ist die Oberfläche und damit die Wärmeverlustfläche minimiert. Die Wärmeisolierung lässt sich optimal ohne unerwünschte Wärme- bzw. Kältebrücken anbringen. Das gleich gilt im Übrigen auch für die Schalisolierung.

Zweckmäßigerweise ist nach einem weiteren Merkmal auf den unteren luftdicht ausgebildeten zylindrischen Gehäuseteil noch eine zylindrische Haube aufgeflanscht, in deren Innenraum z.B. Leitungen, Kabel und sonstige notwendigen Regel- und Steuerungselemente angeordnet sein können.


Anspruch[de]
Verfahren zum Betreiben eines Blockheizkraftwerkes mit einem Verbrennungsmotor zum Antreiben eines Generators und einem Wärmetauscher zum Auskoppeln vom Nutzwärme aus dem Abgas des Verbrennungsmotors, dadurch gekennzeichnet, dass das Blockheizkraftwerk mit einem luftdicht ausgebildeten Gehäuse eingehaust wird, dass die Verbrennungsluft für den Verbrennungsmotor dem Inneren des Gehäusen entnommen wird und dass gleichzeitig Frischluft unter Überdruck von außen in das Gehäuseinnere eingeleitet wird. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Kühlgebläses des Generators Frischluft von außen angesaugt und nach Kühlung des Generators unter Überdruck in das Gehäuseinnere eingeleitet wird. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein luftdichtes Gehäuse für den Verbrennungsmotor, den Generator und den Wärmetauscher, wobei die Verbrennungsluftansaugung des Motors mit dem Gehäuseinneren in Verbindung steht und wobei Frischluft unter Druck von außen in das Gehäuseinnere einleitbar ist. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse zylindrisch ausgebildet ist. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zylindrische Gehäuse für den Motor, den Generator und den Wärmetauscher eine zusätzliche zylindrische Abdeckhaube aufweist.






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