Die Kombinierte Wärme und Power (KWK) Effizienzrechner ist ein Tool zur Bewertung der Effizienz von KWK-Systemen, die gleichzeitig Strom und nutzbare Wärmeenergie aus derselben Energiequelle erzeugen. Mit diesem Rechner können Sie die Gesamteffizienz des KWK-Systems bewerten, indem Sie sowohl die elektrische als auch die thermische Energieabgabe im Verhältnis zum gesamten Brennstoffeinsatz berücksichtigen. Er hilft bei der Bestimmung, wie effektiv ein KWK-System Brennstoff zur Energieerzeugung im Vergleich zu herkömmlichen getrennten Erzeugungssystemen (getrennte Wärme- und Stromerzeugung) nutzt. Durch die Eingabe von Daten wie elektrische und thermische Energieabgabe und Kraftstoffverbrauchkönnen Benutzer Einblicke in die Leistung ihres KWK-Systems gewinnen. Dieses Tool ist für Branchen von entscheidender Bedeutung, die ihre Leistung verbessern möchten Energieeffizienz und durch die Optimierung ihrer KWK-Anlagen Kosten senken.
Formel des KWK-Effizienzrechners
Die Effizienz einer Kraft-Wärme-Kopplungsanlage (KWK) kann mit zwei Haupt Methoden:
- Gesamtsystemeffizienz: Bei dieser Methode wird sowohl die elektrische als auch die thermische Energieabgabe im Verhältnis zum gesamten Brennstoffeinsatz berücksichtigt. Sie wird wie folgt berechnet:
Gesamtsystemeffizienz = (Elektrische Energieabgabe + thermische Energieabgabe) / Gesamtbrennstoffeinsatz
- Effektive elektrische Effizienz: Bei dieser Methode wird der zusätzliche Strom berücksichtigt, den die KWK-Anlage im Vergleich zu einer konventionellen Anlage (z. B. einem Heizkessel) erzeugt, die die gleiche Menge an Wärmeenergie erzeugen würde. Er wird wie folgt berechnet:
Effektive elektrische Effizienz = Nettostromleistung der KWK-Anlage / (Gesamtbrennstoffeinsatz – Brennstoffeinsatz für Kessel)
Schlüsselbegriffe:
- Nettostromleistung einer KWK-Anlage: Die durch die Kraft-Wärme-Kopplungsanlage erzeugte elektrische Energie.
- Gesamtbrennstoffeinsatz: Die gesamte Brennstoffmenge, die von der KWK-Anlage verbraucht wird.
- Brennstoffzufuhr für Kessel: Die Brennstoffmenge, die ein herkömmlicher Heizkessel verbrauchen würde, um die gleiche Menge Wärmeenergie zu erzeugen wie das KWK-System.
- Thermische Energieabgabe: Die aus der KWK-Anlage zurückgewonnene thermische Nutzenergie.
Mithilfe dieser Formeln können Benutzer die Leistung ihres KWK-Systems im Hinblick auf Energieerzeugung und -effizienz beurteilen.
Tabelle mit vorberechneten Werten
Für Benutzer, die schnelle Referenzen oder Umrechnungen benötigen, enthält die folgende Tabelle häufig gesuchte Werte für KWK-Systeme. Dies kann nützlich sein, wenn Sie mit KWK-Leistungsberechnungen arbeiten, ohne jeden Wert manuell eingeben zu müssen:
| Elektrische Energieabgabe (kWh) | Thermische Energieabgabe (kWh) | Gesamtbrennstoffeinsatz (kWh) | Netto-Stromerzeugung durch KWK (kWh) | Brennstoffeinsatz für Kessel (kWh) | Gesamtsystemeffizienz (%) | Effektiver elektrischer Wirkungsgrad (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 100 | 150 | 300 | 80 | 200 | 83.33 | 40 |
| 200 | 250 | 450 | 120 | 350 | 100 | 22.86 |
| 50 | 100 | 160 | 40 | 100 | 93.75 | 33.33 |
Diese Tabelle unterstützt Sie bei der schnellen Entscheidungsfindung, ermöglicht einen effizienten Vergleich verschiedener KWK-Systeme und optimiert den Energieverbrauch.
Beispiel für einen KWK-Effizienzrechner
Nehmen wir an, wir haben folgende Daten für ein KWK-System:
- Elektrische Energieabgabe = 200 kWh
- Thermische Energieabgabe = 250 kWh
- Gesamtbrennstoffeinsatz = 450 kWh
- Nettostromleistung der KWK-Anlage = 120 kWh
- Brennstoffeinsatz für Kessel = 350 kWh
So berechnen Sie die Gesamtsystemeffizienz:
Gesamtsystemeffizienz = (200 + 250) / 450 = 450 / 450 = 1 = 100 %
So berechnen Sie den effektiven elektrischen Wirkungsgrad:
Effektive elektrische Effizienz = 120 / (450 - 350) = 120 / 100 = 1.2 = 22.86 %
Somit liegt die Gesamtsystemeffizienz bei 100 % und die effektive elektrische Effizienz bei 22.86 %.
Die häufigsten FAQs
Der Wirkungsgrad einer Kraft-Wärme-Kopplungsanlage gibt an, wie effektiv ein Kraft-Wärme-Kopplungssystem mit derselben Brennstoffquelle sowohl Strom als auch Wärmeenergie erzeugt. Dies ist wichtig, da ein höherer Wirkungsgrad den Brennstoffverbrauch und die Betriebskosten senkt, was zu besseren Energieeinsparungen und einer geringeren Umweltbelastung führt.
Sie können die Effizienz Ihres KWK-Systems mithilfe von zwei Hauptmethoden berechnen: Gesamtsystemeffizienz, die sowohl die elektrische als auch die thermische Energieabgabe im Verhältnis zum Brennstoffeinsatz berücksichtigt, und effektive elektrische Effizienz, die sich darauf konzentriert, wie viel zusätzlicher Strom im Vergleich zu einem herkömmlichen System erzeugt wird. Sie können einen KWK-Effizienzrechner verwenden, um diesen Prozess zu vereinfachen.
KWK-Systeme sind in der Regel effizienter als herkömmliche getrennte Wärme- und Stromerzeugungssysteme, da sie die bei der Stromerzeugung entstehende Abwärme auffangen und nutzen, anstatt sie ungenutzt zu lassen. Dies verbessert die Gesamtbrennstoffnutzung und senkt die Energiekosten.