Die Vorteile des wassergekühlten Generators im BHKW

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Einführung

Wer die Wahl hat, hat die Qual. Um seine Entscheidung nicht einzig und allein vom Preis abhängig zu machen, braucht man das entsprechende Wissen. Einfach nur so wählen, zwischen einen luftgekühlten und einem wassergekühlten Generator, das geht nicht.

Luftgekühlt, wassergekühlt, warum wird überhaupt gekühlt? Der Generator ist für die Umwandlung von Energie zuständig. Und zwar für die Umwandlung von Drehbewegungsenergie in elektrischer Energie. Da die Umwandlung von einer Energieform auf die andere verlustbehaftet ist, muss gekühlt werden.

Andernfalls würde er sich aufheizen, bis die Temperatur oberhalb vom Schmelzpunkt der Wicklungsisolierung kommt. Danach würden sie die Leiter berühren und ein Kurzschlussstrom würde die Leitungen durchbrennen lassen. Er würde sich dann lediglich als Anschauungsobjekt für mangelhafte Ingenieurskunst eignen. Aber unter Acryl, da der Gestank unerträglich ist.

Gute Generatoren haben einen Wirkungsgrad von ca. 90%. Das besagt, dass die Verluste bei der Umwandlung ca. 10% betragen. Aber, und das ist das Ziel beim BHKW, kann man diese Verluste auffangen. Und jetzt sind wir schon mitten im Thema.

Aufbau und Wirkungsweise

Der luftgekühlte Generator, wird wie der Name schon sagt, durch Luft gekühlt. Auf der, der Welle gegenüberliegenden Seite, ist unter einer Haube ebenfalls ein Wellenstummel, auf dem ein Lüfter angebracht ist. Wird der Generator angetrieben, dreht sich auch der Lüfter. Die damit bewegte Luft, wird an den, für den luftgekühlten Generator typischen Rippen, den Kühlrippen vorbei gelenkt. Auf dieser Weise erfährt der Generator eine Kühlung, die ausreichend ist.

Der wassergekühlte Generator, wird durch vorbeiströmendes Wasser gekühlt. Da wo sich beim Luftgekühlten die Kühlrippen befinden, befindet sich im Gehäuse eine Kühlschlange. Das Wasser, das sich durch diese Schlangen windet, nimmt die Wärme auf und führt sie ab. Der Aufbau ist wesentlicher komplexer. Die Stückzahl geringer, der Preis höher.

Welche Vorteile bietet nun
ein wassergekühlter Generator im BHKW?

Das erste Argument ist natürlich, dass Sie mehr Wärme erhalten. Ca. 6%. Ziemlich wenig für ein ganzes Argument, wird jemand versucht sein zu sagen. Jedoch sollte er bedenken, dass in jeder Betriebsstunde diese Wärme anfällt. Über die Jahre, addiert sich das zu einem ganzen Haufen. Und dann ist das auf jeden Fall mehr als genug, für ein ganzes Argument. Nach ca. 5 Jahren hat er den Differenzbetrag zum luftgekühlten Generator, in Form von gewonnener Wärme wieder reingeholt.

Als zweites Argument, und das hat sich sofort amortisiert, ist der Schallschutz zu nennen. Man fragt sich natürlich was das mit der Wasserkühlung zu tun hat. Viel, wenn man bedenkt, das der Generator in den Schallschutz gehört. Ist er aber erst da drin, dann muss auch schon ein Loch in den Schallschutz gemacht werden. Zumindest wenn der Luftgekühlte seiner Gattung, den Prozess der Energieumwandlung übernimmt, denn bei dem darf die Umgebungstemperatur 40°C nicht überschreiten. Das ist aber bei einer vollständigen Kapselung der Fall. Da kommt man locker auf 70°C. Wenn ein einzelnes Loch nicht reicht, kommt noch ein Stromfresser in Form eines Lüfters hinzu. Wenn ein luftgekühlter Generator eingesetzt wird, dann ist die Funktion des Schallschutzes nur begrenzt. Weiterhin ist mit erhöhter Staubbildung zu rechnen.

Ein drittes Argument hat wieder etwas mit Wärme zu tun. Und zwar mit Wärmeverlust. Ein komplett geschlossenes BHKW verliert im ausgeschalteten Zustand kaum an Wärme. Der Schallschutz stellt nämlich auch noch einen Wärmeschutz dar.

Dadurch haben alle eingehausten Komponenten nach 20h immer noch eine Temperatur von 45°C. Was das für den Motor bedeutet, sollte jeder wissen. Außer am Anfang der Heizperiode fällt kein Kaltstart mehr an. Und das ohne Zuführung von Energie. Der Abgaswärmetauscher verliert ebenso wenig an Temperatur. Auch seine Lebensdauer wird verlängert. Da keine Kondensatbildung, wie sie bei einem gewöhnlichen Kaltstart vorhanden ist, anfällt. Getopt wird der Gedanke noch dadurch, dass das Kraftwerk nach dem Start, also fast sofort, Wärme liefert. Es entstehen keine Verluste durch das Aufheizen des Kraftwerkes selber.

Zusammenfassung

Der Luftgekühlte Generator wird im BHKW-Bau nicht verschwinden, das liegt ganz klar am Preis. Wer auf den Schallschutz verzichtet und einen warmen Keller mag, der ist damit bestens bedient. Billiger geht nicht.

Ein hochwertiges und effektives BHKW kommt nicht ohne den wassergekühlten Generator aus. Schallschutz und Wirkungsgrad sind die entscheidenden Kriterien.

Langfristig liefert der wassergekühlte Generator einen weiteren Gewinn durch kürzere Laufzeiten, bei mehr Wärme. Durch den dann vollständigen Schallschutz wird die Lebensdauer der Komponenten erhöht. Und dann ist da noch ein wenig mehr Ruhe im Haus...