BHKW-Plan: Berechnung Hotel mit Schwimmbad

Aufgabe:

In einem Hotel mit Schwimmbad und Wellnessbereich in München soll der alte Heizkessel ersetzt werden. Dabei soll gleichzeitig auf Erdgas umgestellt werden. Zusätzlich wird überlegt, ob für die Wärme- und Stromversorgung ein Blockheizkraftwerk in Frage kommt.

 

Es ist zu ermitteln, ob ein BHKW gegenüber einer konventionellen Heizung wirtschaftlich ist.

 

Klimagebiet München, 1 Hotel mit Schwimmbad, Baujahr 1968, Fläche 2000 m², Ölverbrauch 52.000 l, Stromverbrauch 450 MWh Die Heizung wird auf Erdgas umgestellt

 

 

Lösung:

 

 

 Mit dem Befehl Projekt neu wird eine neues Projekt anlegen.

Danach wird der Wärmebedarfsberechnung aufgerufen.

Mit der Taste "Auswahl Gebäude" rufen wir die Gebäudeauswahl aufgerufen.

Gebäude gr-Hotel-D-162 makieren, bzw. zuvor kontrollieren ob es mit den U-Werten dem vorhanden Gebäude entspricht.

Taste „Gbäude in DB-ändern“ drücken.

In diesen Dialog wird überprüft ob die U-Werte entsprechend sind.

Der Dialog wird mit der Taste „Abbrechen“ verlassen , oder es wird ein Wert geändert und mit der Taste „Überschreiben“ verlassen.

Mit der Taste „ß aus der Datenbank hinzufügen“ wird das Gebäude aus der Datenbank übertragen und es kann jetzt der Verbrauchswert/Wärmebedarf oder Wohn/Nutzflaäche für die Simulation eingegeben werden.

Die Art der Eingabe wird ausgewählt, hier Ölverbrauch 20.000 l und der Jahresnutzungsgrad des alten Ölkessels eingegeben, hier 0,8 ( entspricht 80 %). Mit der Option „Dezentrale Warmwasserbereitung wird nur die Heizenergie berechnet kein Warmwasserbedarf.

Wenn keine weiteren Gebäude in die Versorgung integriert werden müssen, kann der Dialog mit der Taste „Schließen“ verlasen werden.

Mit der Taste "Durchführen der Simulation" wird die Simulation gestartet.

Die Grafik kann mit der Taste "Ok" verlassen werden und mit der Taste "Ergebnis" können weitere Ergebnisse angezeigt werden.

Bei den Ergebnissen schauen wir uns die Beheizte Fläche an. Mit 2174 m² entspricht sie unserer Aufgabenstellung mit 2000 m². Wenn wir die U-Werte kleiner machen würden, dann wird diese Fläche ebenfalls kleiner. Aber wir greifen hier erste bei größeren Abweichungen ein.

 

Es soll ein Prozesswärmeprozess zur Beheizung des Hotelhallenbads und des Brauchwassers

des Wellnesbereichs eingeben werden.

 

 

In diesem Fall 96 MWh/a (12.000 l Öl * 0,8*10 kWh/l). Das Hotel soll ganzjährig gleichmäßig ausgelastet sein. Für die Abschätzung des Wärmeanteils kann die Abrechnung des Kaltwasserbedarfs in Anspruch genommen werden.

Insgesamt stehen drei verschiedene monatliche Wärmebedarfsprozesse für das Hotel zur Verfügung,

Hotel_1, Hotel_2 und Hotel_3. Diese können vom Benutzer jederzeit entsprechend der Hotelauslastung angeglichen werden.

Prozesswärme: Für die Verbrauchs-Stundenwerte einer typischen Arbeitswoche steht die Taste „Typ in DB ändern(DB: DatenBank) .Ändern oder neu Eingeben eines Prozesstyps zur Verfügung (mit Aussagen zu Tages- bzw. Wochenwerten).

Mit dieser Menüauswahl wird der Dialog zur „Eingabe eines Prozesstyps“ aufgerufen. Hier kann man den Verlauf anwählen und mit „Grafik“ anschauen.

 

In diesem Verlauf wird angenommen:

-          Die Belegung des Hotels ist über die Woche gleich.

-          Schwimmbad und Wellnesbereich als größte Wärmeanforderer sind die ganze Woche geöffnet.

-          Die Hotelwäsche wird im Haus gewaschen.

-          Das Restaurant hat einen gut besuchten Mittagstisch.

-          Das Restaurant hat keinen Ruhetag.

Da der Brauchwasserbedarf immer über einen großen Speicher abgedeckt wird, sind einzelne Spitzen von keiner Bedeutung; es kann mit einer relativ einfachen Kurve gearbeitet werden.

Taste „Ok“ den Dialog verlassen.

Taste „Schließen“ den Dialog verlassen.

Doch zuerst berechnen wir den Wärmebedarf zur Beheizung des Hallenbades. Dabei gehen wir von einer Badetemperatur von 28 Grad C, Wasseroberfläche 40 m², übernacht wird das Becken abgedeckt, also 12 h offen.

Der überwiegende Wärmebedarf für das Schwimmbad wird durch die Verdunstungskühlung verursacht, diese liegt je nach Temperatur, Luftwechsel und Bewegungen der Wasseroberfläche zwischen 100 bis 300 W/m²h. In unseren Beispiel nehmen wir konservative 100 W/m² an.

Damit berechnet sich der Wärmebedarfs des Schwimmbades:

100 W/m²h * 40 m²*12h * 365 Tage= 17.472.000 Wh = 17,5 MWh

Der Prozess wird markiert und mit der Taste „neuer Wert“ der Dialog zur Eingabe des neuen Jahreswertes aufgerufen.

Die 17,5 MWh werden von den verbleibenden 96 MWh abgezogen dann sind für den Warmwasserbedarf noch 78,5 MWh übrig.

Mit der Taste „Schließen“ verlassen wir den Dialog.

Jetzt können wir mit der Taste „Durchführen der Simulation“ alle ausgewählte Gebäude und die Prozesswärme simulieren. Es wird für jedes Gebäude und jeden Prozess eine stündliche Wärmebedarfsganglinie erstellt und die Ganglinien werden dann zu einer gemeinsamen Ganglinie addiert. Aus dieser Ganglinie wird dann die Jahresdeuerlinie erstellt und angezeigt.

Der Wärmebedarf ist jetzt berechnet. Die Dialoge können mit "Ok" und "Schließen" verlassen werden.

 

Mit dem Symbol „Strommast“ wird die Dialog Stromeingabe aufgerufen.

Hier wählen wir den Stromverbraucher Hotel_Queens oder Hotel_1 aus und drücken die Taste „<-- aus der Datenbank hinzufügen“

Danach markieren wir den Verbraucher in der Auswahl und drücken die Taste „neuer Wert“ um den Jahresverbrauch des Hotels einzugeben.

Hier geben wir den jahresverbrauch des Hotels ein und bestätigen den Wert mit der Taste „Ok“.

Danach schließen wir den Dialog zur Stromeingabe und befinden uns wieder auf der Haupmenü Ansicht.

Hier wählen wir jetzt das Symbol Motor aus.

Taste "BHKW-Module" klicken.

Wir wählen ein BHKW mit 50 kW elektrische Leistung aus.

Für den Pufferspeicher sehen wir 3000l d.h. 3 m³ vor. Achtung oft geben Anfänger hier 3000 m³ ein.

Dann simulieren wir das BHKW durch die Taste "Simulation".

Das BHKW läuft 4098 h Vollbenutzungsstunden und deck den Wärmebedarf zu 95 %. Das BHKW ist fast zu groß aber BHKW mit 40 kW elektrischer Leistung sind sehr selten und zwei 20 kW BHKWs kosten mehr als ein 50 kW BHKW. Gründe das BHKW kleiner zu machen wären nur Platzprobleme oder der erzeugten Strom wird überwiegend nicht genutzt.

Wir installieren einen Brennwert Gaskessel mit 225 kW Leistung der im Notfall die gesamte Heizleistung aufbringen kann.

Zum Vergleich nehmen wir den alten Heizkessel mit Öl betrieben.

 

 

Taste „Ok“, dann Taste „Schließen“ die Dialoge verlassen.

 

Sysmbol „Geld“ anklicken.

Taste „Auswahl der Strompreisregelungen“ drücken.

Taste „neu“ beim Strombezug drücken.

 

 

Neu ist der KWK-Bonus seit Oktober 2012 0,0541 €/kWh bei einer elektrischen Leistung bist zu 50 kW. 

Mit der Taste „Bonus nach KWKG-2009 eintragen“ wird der Bonus-Wert eingetragen. Vom Programm wird dabei die installierte elektrische Leistung der BHKW`s berücksichtigt.

Mit der Taste „Ok“ und der Taste „Scghließen“ werden die Dialoge verlassen.

Symbol der „Waage“ anklicken um den Dialog Kosteneingabe und Wirtschaftlichkeitsberechnung.

Mit der Tast "Investitionen" kann der Dialog für die Investitionskosten des KWK System aufgerufen.

 

Mit der Taste "Ok" wird der Dialog verlassen. Im Dialog Eingabe Kosten kann dann mit der Taste "Betriebskosten" der Dialog "Eingabe Betriebskosten ..."

 Mit der Taste "Ok" wird der Dialog verlassen. Im Dialog Eingabe Kosten kann dann mit der Taste "Investitionen" im Bereich Vergleichsheizung der Dialog "Eingabe Investitionen für das Referenzsystem."