Was ist das Prinzip der Abwärmerückgewinnung in Biogasgeneratorsätzen?

Was ist das Prinzip dahinterAbwärmerückgewinnungin Biogasgeneratoren?

Das Kernprinzip der Abwärmerückgewinnung in Biogasgeneratorsätzen besteht darin, thermische Energie aus den vom Generator abgegebenen Rauchgasen hoher Temperatur und dem Kühlwasser aus den Zylinderlaufbuchsen über spezielle Wärmetauscher auf andere Medien (wie Wasser oder Luft) zu übertragen. Diese erhitzten Medien werden dann in industriellen oder häuslichen Anwendungen genutzt und ermöglichen so die Nutzung von Sekundärenergie.

I. Grundprinzip: Wärmeübertragung und Medienumwandlung

Der gesamte Prozess folgt dem ersten Hauptsatz der Thermodynamik: Wärme kann weder erzeugt noch zerstört werden, sondern nur von Objekten mit höherer -Temperatur auf Objekte mit niedrigerer-Temperatur übertragen werden. Dies wird durch zwei wichtige Schritte erreicht:

Wärmeerfassung: Durch die Verwendung von Wärmetauschern (z. B. Rauchgaswärmetauscher, Wasser-zu-Wasser-Wärmetauscher) als Vermittler kommen Hochtemperatur-Abwärmeträger (Rauchgas, Zylindermantelwasser) in direkten oder indirekten Kontakt mit Niedertemperatur-Medien, die erwärmt werden müssen (Kaltwasser, Luft).

Energiewiederverwendung: Das erhitzte Medium (z. B. heißes Wasser, heiße Luft) wird je nach Bedarf an verschiedene Anwendungen verteilt und wandelt ansonsten verschwendete Wärmeenergie in direkt nutzbare Energie für Heizung, Warmwasserversorgung oder Hilfsproduktionsprozesse um.

Die Abwärme in Biogasgeneratoranlagen stammt hauptsächlich aus zwei Quellen. Aufgrund von Unterschieden in der Temperatur und im Trägermedium variieren auch die Rückgewinnungsprinzipien und die verwendeten Geräte.

Hochtemperatur--Rauchgasabwärme

400-600 Grad

Rauchgaswärmetauscher (typischerweise Rohr-Typ oder Lamellen-Typ)

Rauchgas mit hoher -Temperatur strömt durch die Wärmetauscherrohre, während kaltes Wasser oder Luft von außen zirkuliert. Wärme wird durch die Rohrwände übertragen, wodurch das Wasser zu heißem Wasser (oder Dampf) erhitzt oder die Luft direkt erhitzt wird.

Abwärme des Kühlwassers der Zylinderlaufbuchse

80-90 Grad

Wasser-zu-Wasser-Wärmetauscher (typischerweise Platten- oder Mantel--und-Rohrtyp)

Mantelkühlwasser mit hoher-Temperatur und kaltes Wasser, das erwärmt werden muss, stehen durch Trennwände im Wärmetauscher indirekt in Kontakt miteinander. Wärmeübertragungen vom Wasser mit hoher-Temperatur auf das Wasser mit niedriger{3}}Temperatur, wodurch heißes Wasser mit mittlerer{4}}Temperatur ohne zusätzliche Erwärmung entsteht.