Abwärme von Brennerei nutzen

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      • # 150385

      Abwärme von Brennerei nutzen

      Neu

      Hallo an die Heizungsspezialisten,

      ich bin nebenbei Obstbauer und Schnapsbrenner. Über den Winter verabeite ich meine Obstmaische durch einen Destillationsprozess zu Schnaps. Dies findet an ca. 30-40 Tagen statt. Meist an den kältesten Tagen im Winter. Zur Kühlung des Destlillates wird ein Röhrenkühler verwendet, der mit Leitungswasser gespeißt wird. Der Durchsatz an einem Tag (verteilt auf 12-14 Stunden) beträgt ca. 4000-5000 Liter Leitungswasser, welches mit ca. 80°C in den Gulli fließt. Nun würde ich dieses heiße Abwasser gerne durch einen Boiler leiten, und würde die Wärme gerne umschichten in den Pufferspeicher.
      Wir heizen mit Holz und alternativ mit Öl. Haben einen neu installierten Pufferspeicher mit 1440 L und eine recht neue Steuerung. Das Anschließen einer zusätzlichen Wärmequelle bereitet sowohl elektrisch alsauch hydraulisch keinen größeren Aufwand.
      Wie würdet ihr die Abwärme des heißen Leitungswassers am Besten umwandeln? Ich dachte mir, einen 500 L Warmwasser Boiler im umgekehrten Sinne zu nutzen. Dann würde ich das heiße Abwasser von oben in den Boilerkessel einspeißen und bei Erreichen einer Wassertemperatur von bspw. 60°C am unteren Anschluss, eine Umwälzpumpe zuschalten. Diese pumpt dann durch die Edelstahlschlange, durch die normalerweise das heiße Wasser zum Aufheizen des Warmwassers im Boiler geleitet wird, im Gegenzug das zu erhitzende Wasser des Heilkreislaufes hindurch um so die Wärme in den Pufferspeicher umzuschichten. Ist diese Variante nun die Richtige, oder würdet ihr den Boiler mit Wasser vom Heizkreislauf befüllen und das heiße Abwasser, das von der Brennerei kommt, durch die Schlange leiten? Welche Variante ist effektiver?

      Gruß holzheizer22
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      • # 150389

      Neu

      Hallo,

      am einfachste wäre ein PWT zum beladen der vorhandenen PS.

      Sonnige Grüße Reiner
      ETA BK 15 mit Saugzuggebläse geregelt mit UVR16x2

      3 X 800 l PS zwei mit Solarwendel und 14 m2 FK mit einem CTC 265 EM als
      Backup geregelt mit zwei UVR16x2 mit CAN-I/O44 CAN-MTx2 und CMI
      DHH mit Anbau und 110m2 Heizfläche
      • 3

      • # 150390

      Neu

      Hallo,

      Du hast 4000L mit 80°C.

      Um etwas sagen zu können muss man wissen welch die niedrigste Temperatur ist welche du noch ständig nutzen kannst.

      Wenn du z.B. Warmwasser mit 50°C erzeugen willst dann kannst du Temperaturen unter 50°C nicht mehr nutzen.

      Die max. Temperatur und die niedrigste Nutztemperatur bestimmen damit die nutzbare Wassermenge aus den 4000L und damit deine Speichergröße.

      Zum Einspeisen in den Speicher könnte es günstig sein die Wärme über ein Schichtrohr einzuspeisen.
      Benötigt man natürlich nicht, wenn ständig ungefähr konstant 80°C aus der Kühlung des Destillates kommt.

      mfg
      HJH
      • 4

      • # 150395

      Neu

      Den 500 L Edelstahlboiler hätte ich halt gerade zur Verfügung. Der wurde wegen zu kleiner Kapazität in einem Mehrfamilienhaus nach kurzer Zeit wieder ausgebaut. Ist also recht neu.

      Vorlauftemperatur in unserem Heizkreis beträgt 55°C. Das heiße Abwasser hat meist 80°C und min. 60°C. Kann man dann etwa sagen wieviel KW das entspricht bei 4000L Wasser am Tag?

      Ich habe mal eine Heizungsfirma gefragt, wegen Installation und Nutzen, die meinten, dass sich die Installation von den Kosten her, wenn man alles machen lässt, nicht rentiert. Da ich aber sehr viel selbst machen kann, Rohre verlegen, Leitungen verlegen ect. und an dem recht neuen Heizkreis keine all zu großen Veränderungen vorgenommen werden müssen, da die Anlage für weitere Wärmequellen ausgelegt ist, bin ich der Meinung, dass sich das doch rentiert.
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      • # 150400

      Neu

      Hallo

      Du hast einen Pufferspeicher mit 1440 Liter und dazu kommen noch 500 Liter Zwischenspeicher.
      Und hast 4000-5000 Liter heißes Abwasser.

      Dein 1440 Liter Püfferchen, kann bei 80°C Maximaltemperatur und 25K Spreizung (80°C-55°C) gerade mal knapp 42 kWh speichern, sind ca. 5 Liter Heizöl (bei 85% Wirkungsgrad)
      Mit dem 500 Liter Zwischenpuffer sind das ca. 57 kWh oder ca. 6,7 Liter Heizöl.

      Kannst Dir ausrechnen welche Amortisation Du hast. Wenn Du viel/alles selbst machen kannst warum nicht. Ich würde dennoch die 500 Liter mit den 1440 Liter in Reihe schalten und über einen PWT einspeisen. Die Heizschlange im 500 Liter Speicher braucht eine größere Temperaturdifferenz als ein PWT und diese Temperaturdifferenz macht Dir meine oben aufgeführte "Berechnung/Betrachtung" zunichte.

      Gut, unterschlagen habe ich dabei was du während des Brennprozesses bereit entnimmst und nicht speichern musst, weil auch das kommt Dir zugute.

      ciao Peter
      • 6

      • # 150407

      Neu

      Ja, aber wir heizen mit dem naja recht kleinen Pufferspeicher eine sehr große Wohnfläche. Das heißt viel Abnahme. Wenn wir bei niedrigen Temperaturen im Winter mit dem recht alten Fischer Holzkessel heizen, mit dem früher eine kleinere Wohnfläche ohne Pufferspeicher beheizt wurde, jedoch sehr erfolglos wegen der schnellen Überhitzung des Heizkreises, müssen wir den Speicher 2 mal am Tag auf 80 °C aufheizen, damit es reicht. Während des Brennprozesses der ca. 4-5 Stunden andauert wird dann auch noch Wärme entnommen. Und der Holzkessel hat ein Kessevolumen von 40 L, dessen Wärme auch erst umgeschichtet wird, bevor der Kessel abkühlt. Ca. 5-6 Stunden nach Erreichen der Pufferspeichertemperatur von 80°C ist er dann wieder auf ca. 50°C abgekühlt und dann muss wieder angeheizt werden. Wie lässt sich daraus nun erechnen, wieviel Wärme ich am Tag verbrauche, gegenüber dem was ich mit der Brennerei erzeugen kann?

      Wir heizen einen Altbau mit ca. 60qm. Dort herrscht eine Vorlauftemperatur von 60°C und eine Rücklauftemperatur von 30°C

      Nebenan befindet sich ein Neubau mit ca. 80qm. Dort herrscht eine Vorlauftemperatur von 55°C und eine Rücklauftemperatur von 45°C
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      • # 150409

      Neu

      Hallo,

      Die Frage, welche man beantworten muss ist welche durchschnittliche RLT hast du?
      Ich habe mal 37°C angenommen, 30°C + 45°C =75°C / 2 = 37,5°C
      Ist die Rücklauftemperatur höher wie die 37°C, dann fasst der Speicher weniger Nutzwärme (weniger kWh).

      EIN 28kW Kessel bringt bei 4h Laufzeit 4hx28kW = 112kWh, bei 5h Lz. 5hx28kW = 140kWh.

      Nehmen wir mal zum Rechnen 140kWh an.
      Das 2 x am Tag sind 280kWh.

      Das ist das was du innerhalb von 24h nach deinen Angaben an Wärme erzeugst.
      Wenn dein Kessel ein Holzvergaser ist kann man schon mal 90% feuerungstechn. Wirkungsgrad annehmen.
      Bei einem normalen Rostkessel mit Obenabbrand nimm ca. 60% an das ist aber dann schon viel!

      In einen Puffer von 1440L mit 80°C Ladetemperatur und einer mittleren RLT von ca. 37° (??)
      sind im Speicher ca. 69kWh gespeichert.

      Während der Laufzeit des Kessels bedienst du die Heizung und den Speicher.
      Ist der Speicher voll musst du aufhören zu heizen.
      Daher die Werte.

      mfg
      HJH
      • 8

      • # 150414

      Neu

      Also du meinst, ich müsste die Wärmespeicherkapazität erweitern, wenn ich mit dem Heißwasser der Brennerei noch dazu heizen möchte.

      Der Holzkessel ist übrigens kein Vergaserkessel, sondern mit Rost.

      Wieviel KW erzeuge ich mit den 4000L bei 80°C ?

      Dementsprechend müsste ich den PWT dimentionieren
      • 9

      • # 150420

      Neu

      Hallo,

      Bei 4000L, einer VLT von 80°C und einer RLT von 37°C hast du bei vollem Speicher (alles ist 80°C)
      ca. 194kWh an nutzbarer Wärme.

      Wenn du so etwas bauen willst, muss man sich etwas einfallen lassen damit du in den Speicher immer 80°C rein fahren kannst.

      mfg
      HJH
      • 10

      • # 150435

      Neu

      Ich habe zufällig im Internet einen PWT mit 45KW gefunden, der jedoch einen Durchsatz hat von 4000L / Stunde. Heißt das, dass der die 45KW in einer Stunde umwandeln kann? Ich habe ja nur 4000L am Tag.Wärmetauscher.JPG
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      • # 150438

      Neu

      Hallo,

      den von dir angegebenen WT kannst du nicht gebrauchen bzw. brächte kein zufriedenstellendes Ergebnis zustande.

      Ich bin mal von folgenden Parametern ausgegangen:

      WT Eintritt primär: 350 kg/h mit 80°C, WT Austritt primär 35°C. Sek. Austritt 70°C, Eintritt 30°C Volumenstrom Sek = 398 kg/h Ben. Tauscherfläche 2,0 m²
      Sek Austritt 65°C, Eintritt 30°C Volumenstrom Sek = 456 kg/h Ben. Tauscherfläche 1,0 m²

      Erbrachte Leistung in beiden Fällen = 18,3 kw x 1h = 18,3 kwh

      Um dieses Ergebnis auch dauerhaft erreichen zu können, ist eine möglichst geringe Zulauftemperatur auf der Sekundärseite nötig.
      Also, Heizung abgleichen (wegen niedriger RL Temp.) und wenns "Brei regnet", also wenn die Wärme da ist, Löffel bereithalten, heißt Heizung aufdrehen in allen Räumen.

      Gruß, Michael
      Pelletskessel Ecolyzer Nennleistung 16 KW (vorm. Atmos D15 + Brötje Ölkessel), 800 ltr. Pufferspeicher mit SLS-System von Solarbayer, 140 ltr. WW Speicher, 80 ltr. E-Speicher von Stiebel Eltron,
      Heizungsregelung KMS von OEG, LC zwecks visueller Verbrennungsüberwachung. Hydraulisch abgeglichene Heizungsanlage. Pumpe: Wilo stratos pico 25/1-4
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      • # 150445

      Neu

      Mein Vater ist heute zufällig am Schnaps brennen. Also ich habe es jetzt mal genauer verfolgt. Die 4000 L habe ich nicht kontinuierlich. Das heißt es gibt mal Spitzenzeiten, wo 300L mit 80°C in 30min von der Brennerei abgegeben werden, dann wird ein Kühler abgeschaltet, wonach dann nochmal 15-20min ca. 60°C warmes Wasser abgeben wird. Danach gibt die Brennerei ca. 15min garkein warmes Wasser ab. Dann geht der Prozess wieder von vorne los. Deshalb dachte ich mir, das heiße Abwasser kontinuierlich durch den Boiler zu leiten. Und ab erreichen der Mindesttemperatur durch die sich darin befindende Heizschlange die Wärme in meinen Pufferspeicher umzuschichten. Der Boiler dient quasi nur als Wärmetauscher / Vorpuffer. Sollte mal zu viel heißes Wasser kommen, weil durch die Heizkörper zu wenig Wärme abgenommen wird, kann das Umschichten auch mal stoppen und das Wasser eben wie bisher heiß in den Gulli fließen.

      Eures Erachten nach wäre ein zusätzlicher Pufferspeicher zum Speichern der entnommen Wärme und zum Wärmetausch ein PWT mehr von Vorteil, als der Boiler?
      • 14

      • # 150448

      Neu

      Hallo,

      der einzig sinnvolle und effektive Weg die Abwärme zu nutzen ist der durch einen PWT. Egal ob direkt in die Heizanlage oder über den Umweg durch den/einen Puffer.
      Wie man sowas am besten in die vorh. Hydraulik einbindet ist ein anderes Thema.
      Welche Tauscherfläche vorhanden sein sollte, steht in meinem voherigen Beitrag.
      Der Rohrwendel eines TWW Speichers taugt nicht als WT für dieses Vorhaben. Grundsätzlich sollte eine große Spreizung zwischen den am Prozess beteiligten Wässern sein.

      In diesem Sinne: Prost


      Gruß, Michael
      Pelletskessel Ecolyzer Nennleistung 16 KW (vorm. Atmos D15 + Brötje Ölkessel), 800 ltr. Pufferspeicher mit SLS-System von Solarbayer, 140 ltr. WW Speicher, 80 ltr. E-Speicher von Stiebel Eltron,
      Heizungsregelung KMS von OEG, LC zwecks visueller Verbrennungsüberwachung. Hydraulisch abgeglichene Heizungsanlage. Pumpe: Wilo stratos pico 25/1-4
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      • # 150452

      Neu

      Hallo,

      Dazu solltest du erst einmal mitteilen mit welcher Eingangstemperatur du in den Kühler rein gehst.
      Als Ausgangstemperatur hast du 80°C, als Durchfluss 4000L in 5 h (800L/h),
      da fehlt jetzt noch die Eingangstemperatur.

      Daraus kann man dann die Leistung ermitteln

      Zur Bestimmung des Wärmetauschers benötigst du diese Leistung.
      Zusätzlich die Ein.- und Ausgangstemperatur und den Druckverlust der Primärseite,
      sowie die Ein.- und Ausgangstemperatur und den Druckverlust der Sekundärseite.

      Danach legt der Lieferant des Wärmetauschers den WT aus.

      mfg
      HJH
      • 17

      • # 150453

      Neu

      Hallo,

      Warum baust du dir keine Regelung welche dir die Ausgangstemperatur des Kühlers auf 80°C hält?

      mfg
      HJH
      • 18

      • # 150454

      Neu

      Hallo,

      HJH schrieb:

      Als Ausgangstemperatur hast du 80°C, als Durchfluss 4000L in 5 h (800L/h),
      da fehlt jetzt noch die Eingangstemperatur.
      eingangs steht 4000 ltr. in 12-14 Std. Daher rechne ich mit ca. 350 ltr./h. Die Eingangstemp. auf der Primärseite beträgt zwischen 60 und 80°C.
      Bei den 350 ltr./h ergibt sich im PWT ein Druckverlust von ca 7 mbar primär und 10,5 mbar sekundär. Den Druckverlust kann er ja nicht wissen, der ergibt sich erst aus dem
      Durchsatz und den gewählten PWT. Alles über die angenommenen Temperaturen in meiner Auslegung PWT ein paar Beiträge weiter oben.

      Gruß, Michael
      Pelletskessel Ecolyzer Nennleistung 16 KW (vorm. Atmos D15 + Brötje Ölkessel), 800 ltr. Pufferspeicher mit SLS-System von Solarbayer, 140 ltr. WW Speicher, 80 ltr. E-Speicher von Stiebel Eltron,
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      • 19

      • # 150455

      Neu

      Hallo,

      HJH schrieb:

      Warum baust du dir keine Regelung welche dir die Ausgangstemperatur des Kühlers auf 80°C hält?
      vielleicht reden wir hier jetzt aneinander vorbei. Der Kühler muss nicht auf 80°C gehalten werden. Aktuell wird, um das Destillat zu kühlen, kaltes Leitungswasser durch den Kühler geschickt das dann mit 60-80°C in den Abfluss fließt.
      Der TS plant nun, dieses heiße Leitungswasser durch den Primärkreis eines PWT zu nutzen. Da aber soviel wie möglich von der Wärme genutzt wird, muss der WT eine entsprechend
      ausgelegte Tauscherfläche haben. Diese habe ich mal bei 35°C (Primärausgang) angesetzt. Da das Wasser per normalem Leitungsdruck durchgesetzt wird, steht hier nochmal ein Regulativ zur Verfügung. Die Sekundärseite sehe ich dann bei, Vollast vorausgesetzt, bei 65°C. Über 65°C wird der Tauscher arg groß (2,0 m²) und teuer.

      Gruß, Michael

      Nachtrag: Frage an den TS: Wie sieht es mit dem Kalkgehalt im Wasser aus. Nicht das sich der PWT innerhalb kurzer zusetzt.
      Pelletskessel Ecolyzer Nennleistung 16 KW (vorm. Atmos D15 + Brötje Ölkessel), 800 ltr. Pufferspeicher mit SLS-System von Solarbayer, 140 ltr. WW Speicher, 80 ltr. E-Speicher von Stiebel Eltron,
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      • 20

      • # 150458

      Neu

      Hallo,

      Das war schon so gemeint wie ich das geschrieben habe.

      Meine Frage wäre besser gewesen ob es ein Problem darstellt immer auf 80°C zu kühlen.
      Oder halt etwas unterhalb von 80°C.

      Wenn man den Ausgang der Kühlschlange auf 80°C halten könnte ohne sonstige Nachteile zu bekommen, dann hätte man feste Temperaturen am Ausgang der Kühlschlange.
      Das bringt konstante Temperaturen in den Speicher.
      Auch der WT muss nicht für alle Eventualitäten ausgelegt werden.

      mfg
      HJH
      • 21

      • # 150490

      Neu

      Das mit der Regelung bringt nichts, da der Kühler der Brennerei mit einem Themostat intervallmäßig immer mal wieder kühlt und mal einige sekunden wieder nicht. Dann gibt es auch Phasen, wo mal 20min gar kein Wasser läuft. Daher sind sowohl vom Volumen alsauch von der Temperatur zu starke Schwankungen vorhanden. Ich liebäugle deshalb damit, das heiße Abwasser in meinem 500L Boiler zu sammeln / zu puffern, und ab einer Temperatur von 65°C es dort zu entnehmen und durch den PWT durch zu leiten und die Umschichtung zu vollziehen. Sonst würde die Umwälzpumpe ja ständig aus und einschalten. Wenn ich sagen wir mal max. mit 80°C in meinen Boiler rein fahre, aber kontinuierlich bspw. mit 65 oder 70°C meinen PWT speißen möchte, habe ich ja die Möglichkeit in den Primärkreis des PWT auf 35°C abgekühltes Wasser, welches in den Gulli laufen würde, wieder dazu zu regeln, damit der PWT eine kontinuierliche Durchflusstemperatur, dafür eine etwas höhere Durchflussmenge hat.

      Oder wie funktioniert das mit dem Schichtrohr, was mal von HJH angesprochen wurde?
      • 22

      • # 150500

      Neu

      Hallo,

      mit einem PWT und einer RSM610 mit Strömungsschalter und einer Grundfos Alpha 1L 25-40 mit PWM Eingang kannst du das ausführen. Die Pumpe wird eingeschaltet wenn der Brennvorgang gestartet wird und über den Strömungsschalter am Primäreingang wird die Pumpenregelung freigegeben und die wird auf Sekundär Sollwert geregelt und wenn das Signal > 95% ist was im Fall das ist wenn der Strömungsschalter nicht betätigt ist dann steht die Pumpe auch wenn sie Elektrisch eingeschaltet ist.

      Sonnige Grüße Reiner
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      DHH mit Anbau und 110m2 Heizfläche
      • 23

      • # 150501

      Neu

      Ich würde das ganze so einfach und so billig wie möglich machen. Effizienz spielt nicht die große Rolle wenn es entsprechend billig ist. Das billigste ist den Heizungsrücklauf durch einen Plattenwärmetauscher zu leiten und das heiße Wasser der Brennerei auch. Wenn heißes Wasser kommt dann überträgt es die Wärme an das Heizungswasser und wenn nicht dann läuft es halt durch so wie es ist. Den Plattenwärmetauscher würde ich eher zu groß als zu klein nehmen damit er einfach mehr Wärme übertragen kann.

      Wenn man mehr Wert auf Effizienz legt und es für die Brennerei nicht so wichtig ist das das Wasser wirklich ganz kalt ist könnte man auch einen Kreislauf machen und nicht mit dem kalten Leitungswasser kühlen sondern mit dem durch den Wärmetauscher wieder abgekühlten Wasser einen Kreislauf machen. Aber da kann ich mich zu wenig aus ob das von der Brennerei geht oder ob es nicht doch so kalt wie möglich sein soll.

      Wenn man das Puffervolumen sowieso erweitern möchte wäre auch eine Möglichkeit einen Hygienpuffer dazu zu stellen. Da wäre schon ein Wärmetauscher drin (Edelstahl) der einfach mit dem heißen Leitungswasser durchströmt werden könnte. Wäre nicht so effizient wie ein großer Plattenwärmetauscher im Heizungsrücklauf aber einfach im Aufbau und mit Zusatznutzen für die Heizung.
      • 24

      • # 150526

      Neu

      Also das mit dem geschlossenen Kühlkreislauf funktioniert nicht, da in der Zeit, wo 15-20 min kein heißes Wasser abgegeben wird, also nach Beenden eines Destillates (Dauer ca. 70min) eine Kleinmenge heißes Wasser (5-10L) zu Spühlzwecken im Innenraum der Brennerei benötigt wird. Deshalb sollte in dem Kühlkreislauf immer Frischwasser zur Verfügung stehen. Darüber hinaus funktioniert der Kühler von unten nach oben. Und die Endtemperatur des Destillates entspricht der Anfangstemperatur des Kühlwassers. Da sind 35°C Vorlauf definitiv zu warm.

      Wie wäre dieser PWT?

      ebay.de/itm/355kW-Edelstahl-Pl…wAAOSwZOBbl~F9:rk:28:pf:0

    Webutation