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Interessen Gemeinschaft Biogasmotoren

Damit Biogasmotoren problemlos laufen

Motorkühlung fit für steigende Temperaturen?

Motorkühlung fit für steigende Temperaturen?

11. März 2019 by Michael Wentzke

Noch sind die Außentemperaturen so tief, dass Motoren eigentlich keine thermischen Probleme haben sollten. Die Praxis vor Ort spricht dagegen in vielen Fällen eine andere Sprache. Wenn zu dieser Jahreszeit Motoren schon an den Grenzwerten für Kühlmittel- und Gemischtemperaturen kratzen, lohnt es sich, auf die Ursachen zu schauen. Die Motorkühlung hängt von mehreren Faktoren ab:

  • Zustand der Wärmetauscher
  • Raumluftwechsel
  • Zustand des Kühlmittels
  • Parametrierung der Regelventile
  • Zustand des Schmierölkühlers
  • Kühlmitteldrücke in den Kühlkreisläufen
  • Luftseitige und wasserseitige Kühlflächen der Notkühler

Gute Motorkühlung reduziert den Verschleiß

Hochbelastete Biogasmotoren beanspruchen Zylinderköpfe und Zündkerzen sowie Laufbuchsen, Kolben und Kolbenringe. Häufig kühlen Ölspritzdüsen die Kolbenbodenunterseiten. So leistet das Schmieröl auch seinen Beitrag zur Motorkühlung und führt diese Wärme über den Schmierölkühler an den Motorkühlkreislauf ab. Manche Motoren koppeln die Schmierölwärme auch direkt aus und machen die Wärme für Heizwärme direkt nutzbar. Ein ausreichend großer Schmierölkühler, der regelmäßig gereinigt wird, ist dann auch ein Garant für Schmieröltemperaturen, die den Additiven eine lange Standzeit ermöglichen. Temperaturen um 100°C und mehr zeigen eine hohe thermische Belastung an, die die Additive rasch „in die Knie gehen“ lassen.

Die Standzeiten von Zylinderköpfen und Zündkerzen hängen direkt von ihren Betriebstemperaturen ab. Je tiefer diese sind, desto geringere thermische Belastungen wirken als verschleißfördernder Stress auf diese Bauteile.

Niedriger Kühlmitteldruck als Schadenstreiber

Materialabtrag durch Kavitation im Kühlkreislauf

Die Kühlmitteldrücke bewegen sich unterhalb des Radars vieler Betreiber. Solange noch Kühlmittel im Kühlkreislauf ist, scheint alles in Ordnung. Für die Motorkühlung ist auch ein ausreichender Kühlmitteldruck sehr wichtig, da sich anderenfalls Dampfblasen bilden, die nicht kühlen. Und die unangenehme Eigenschaft haben, Material von Laufbuchsen und vom Motorblock wegzufressen: Kavitation bedingt durch implodierende Dampfblasen führt so zu teuren Motorschäden.

Kühlmitteldrücke von einem bar und weniger sind absolut zu gering. Mindestens 1,5 bis 2,5 bar geben erst den Schutz vor unerwünschter Dampfblasenbildung. Die Kühlmitteldrücke sind in den Kühlkreisläufen nicht überall gleich hoch, aufgrund der Strömung des Kühlmittels und der Strömungswiderstände durch Ventile oder enge Radien gibt es nämlich Druckabfälle, die den am Manometer angezeigten Druck deutlich reduzieren können.

Kühlmittel sind keine Lebensdauerfüllung für Motoren

Schmierölwechsel stehen viel stärker im Bewustsein von BHKW-Betreibern als Kühlmittelwechsel, da deren Wechselintervalle ja auch wesentlich kürzer sind. Trotzdem sollte man dem Kühlmittel die Aufmerksamkeit im Rahmen der Instandhaltung schenken, die es für eine gute Funktion benötigt. Das heißt, eine jährlich Überprüfung und Anlyse einer Kühlmittelprobe ist kein Luxus, sondern wirksamer Schutz, um die Leistungsfähigkeit der Motorkühlung zu erhalten.

Ein Beispiel einer Kühlmittelanalyse erhalten Sie über diesen Link. Der Aufbau ähnelt einer Schmierölanalyse und gibt dem Servicepartner wie auch dem Betreiber ein zutreffendes Bild über den Verschleißzustand des Kühlmittels und besondere Belastungen aus dem Einsatz im Kühlktreislauf.

Motor als Wärmequelle unterschätzt

Die Strahlungswärme des Motors – bei einem 500 kW-Motor immerhin ca. 95 kW – heizt den Betriebsraum auf und führt zum Ansteigen der Raumlufttemperatur. Steigt die Temperatur über 35°C wird es nicht nur dem Service- und Bedienpersonal zu warm, sondern auch dem Motor. Es droht dann nämlich ein Anstieg der Gemischtemperatur in Richtung Klopfgefahr. Dies bedeutet für den Gemischkühlkreislauf harte Arbeit, um die Gemischtemperatur in gesunden Grenzen zu halten.

Die Strahlungswärme lässt sich nur wenig reduzieren, indem abgasführende Teile wie Sammelrohre und Abgasturbolader wärmeisoliert oder wassergekühlt werden. Ein Grund mehr also auf eine gute Fitness der Motorkühlung zu achten. Damit wird ein wichtiger Beitrag geleistet, die Kondition des Biogasmotors zu verbessern und vorzeitigem Verschleiß vorzubeugen.

Anlagenoptimierung, Betriebsführung, Betriebsmittel, Kühlmittel, Wartung Tagged: Gemischkühlung, Kühlmittel, Motorkühlung, Notkühler, Parameter, Raumlüftung, Regler, Wärmetauscher

Top-News für den Biogas-BHKW-Betrieb in Leipheim

13. Februar 2018 by Michael Wentzke

Am 7.3.2018 wird in Leipheim das Fachsymposium Biogasmotoren den Betreibern von Biogasanlagen wichtige Hinweise zur Senkung Ihrer Kosten im Biogas-BHKW-Betrieb vermitteln. Dies betrifft Anlagen, die im Grundlastbetrieb laufen, und Biogas-BHKWs, die unmittelbar vor der Flexibilisierung stehen. Mehr als ein Dutzend Referenten  und ein Anlagenbetreiber stellen den Tagungsteilnehmern  ihr Know-How und ihre praktische Erfahrungen vor.

Wartung von BHKW-Komponenten sichert Ertrag und Anlagenverfügbarkeit

Wenn Zündkerzen sich mit einer Störmeldung verabschieden, werden sie ausgetauscht. Wenn ein Wärmetauscher verschmutzt ist, passiert dies im Regelfall schleichend, bis ein Wärmekunde über zuwenig ausgekoppelte Wärme klagt. Oder die Motorsteuerung eine zu hohe Gemischtemperatur anmahnt. Zwischenzeitlich erhöhen sich aber die Risiken und es wird weniger Wärmeumsatz getätigt.

Spezialisten, die sich um diese Themen kümmern, geben den Betreibern mit kurzen Vorträgen die wichtigsten Hinweise für den Alltag. Damit das Biogas-BHKW seine Kondition behält oder wieder erlangt. Das schont den Geldbeutel des Betreibers und schützt vor überraschenden Schäden.

Wärmeauskopplung und Wärmespeicher : die unterschätzten Ertragstreiber im Biogas-BHKW-Betrieb

Die Fehlermöglichkeiten bei der Wärmeauskopplung sind genauso zahlreich wie beim Einsatz von Wärmepufferspeichern und der Anbindung von Nahwärmnetzen. Ausgeführte Beispiele zeigen Betreibern, das der Respekt vor großen Wärmepufferspeichern nicht berechtigt ist. Richtig ausgelegt und eingesetzt sind diese Wärmepufferspeicher eine sichere Bank für die Versorgung der Wärmekunden. Und sie amortisieren sich über die Qualität der Wärmeversorgung sehr schnell.

Die Praxisbeispiele eines Komponentenherstellers und eines Ingenieurbüros motivieren Betreiber, sich intensiver mit den passenden Partnern hierüber zu informieren und eine attraktive Ertragsquelle zu erschließen. Die Vortragsblöcke sind von ausreichend großen Pausen unterbrochen. So können die ersten Gespräche zwischen Betreibern und Spezialisten beginnen.

Wie in der Flexibilisierung Stolperfallen vermieden werden

In der Flexibilisierung müssen nahezu alle Bereiche einer Biogasanlage neben dem Biogas-BHKW kritisch angeschaut werden. Ob alles auch für den geplanten Flexbetrieb passt, ist durchaus nicht klar. Daher lassen Angebote über Flex-BHKWs, die nichts über die notwendigen Schnittstellen zur Biogasversorgung, Biogasaufbereitung und weiteren Bereichen aussagen, den Betreiber allein. Wichtige Ergänzungen für späteren problemlosen Flex-Betrieb werden oft nicht angesprochen.

Die IG Biogasmotoren sorgt mit ihren Partnern für Information und Transparenz. Dies schützt Betreiber vor Investitionen, die später zeit- und kostenfressende Nachbesserungen erfordern. Wer sich mit dem Gedanken der Flexibilisierung trägt, wird auf dem Fachsymposium Biogasmotoren in Leipheim in den Fachvorträgen zahlreiche Anregungen erhalten, die er später in seinem Flexprojekt berücksichtigen kann.

Niedrige Betriebskosten mit dem richtigen Servicekonzept

Die Flexibilisierung zwingt Serviceanbieter, ihr Servicekonzept zu überdenken. Es ist sowohl für die Fahrweise Grundlast als auch im Flexbetrieb zu modifizieren. Teurer Bauteileaustausch auf Verdacht ohne Prüfung des Zustandes werden hinterfragt. Ebenso starre Fristen für Wartungs- und Instandsetzungsmaßnahmen. Der Service-Markt kommt langsam in Bewegung. Andere Branchen machen es schon seit längerem vor, wie es zuverlässig und kostengünstig für Anlagen-Betreiber geht.

Die Fachvorträge im vierten Themenblock stellen Betreibern Dienstleistungen und Produkte für einen kostengünstigen Biogas-BHKW-Betrieb vor. Die Themen reichen bis hin zu praktisch erzielten Standzeiten der neuen Generation von Abgaskatalysatoren für Biogas-BHKWs.

Das Fachsymposium Biogasmotoren richtet sich an Betreiber von Biogas-BHKWs, ihre Servicepartner, Komponentenhersteller, Refinanzierer und Versicherer sowie an Berater, Planer und Anlagenbauer. Die Tagungsplätze sind in Leipheim begrenzt, die Anmeldung erfolgt über den Veranstaltungsflyer.

Anlagenoptimierung, Betriebsführung, Betriebsmittel, Fachsymposium, Flexbetrieb, Veranstaltung, Wartung Tagged: 7.3.2018, Aktivkohle, automatisierte Fahrpläne, Betreibererfahrung Flexibilisierung, Betriebskosten, Biogas-BHKW, Biogasmotoren, Ersatzteilkosten, Fachsymposium, Flexangebote, Flexbetrieb, Flexibilisierung, Flexumsetzung, Kühlmittel, Leipheim, Schmierölstandzeit, Servicekosten, Serviceverträge, Top-News, Wärmepufferspeicher, Wärmetauscher, Wärmetauscherwartung, Wärmeverkauf

Prüfstein Motorkühlung: Überhitzung vermeiden

8. Juni 2016 by Michael Wentzke

Akademie der Leea in Neustrelitz
Akademie der Leea in Neustrelitz, Biogasmotoren Technik Seminar II am 5.7.2016

Kühlkreisläufe verrichten unauffällig ihren Dienst und werden oft in der Praxis vernachlässigt. Wärmetauscher verschmutzen zumeist langsam, sodass die Wärmeübertragung schleichend schlechter wird. Irgendwann addieren sich dann wärmere Außentemperaturen mit der schlechteren Kühlleistung zu Motorstörungen, die im besten Fall frühzeitig als Warnmeldung kommen, im schlimmsten Fall als vorzeitiges Bauteilversagen.

Die Fehlersuche gestaltet sich in Kühlkreisläufen nicht immer ganz einfach. Daher wird im Biogasmotoren Technik Seminar II am 5.Juli in Neustrelitz die ganze Wirkungskette der Motorkühlung dargestellt, damit nichts übersehen wird.

Da Biogas-BHKWs über mehrere Kühlkreisläufe verfügen, sind die entsprechenden Betriebsdrücke und Temperaturen zu beachten. Manche Bauteile verfügen über eine zweistufige Kühlung (Gemischkühler), andere Wärmetauscher kämpfen mit hohen Abgastemperaturen und müssen dabei den Katalysator ebenso berücksichtigen wie die Wärmeauskopplung für Wärmekunden.

Die oft anzutreffende nachträglich installierte Wärmeversorgung weiterer Verbraucher ist nicht unproblematisch, da die eingesetzte Regelungstechnik hierauf nur unzureichend eingestellt ist und es am hydraulischen Abgleich mangelt. Hinweise zur korrekten Einbindung der Heizkreise erhalten die Teilnehmer ebenso wie die Besonderheiten bei der Umstellung zwischen Sommer- und Winterbetrieb.

Hinweise zu Kühlmitteln und Möglichkeiten, den Eigenstrombedarf im BHKW für Kühlmittelpumpen zu senken, werden genau so angesprochen wie Wartungsmaßnahmen für Wärmetauscher und Tischkühler. Dabei spielen Entlüftungseinrichtungen und Wassermangelsicherungen in den Kühlkreisläufen für einen störungsfreien Betrieb eine oft unterschätzte Rolle.

Seminaranmeldungen werden bis zum 28. Juni 2016 auf unserer Anmeldeseite erbeten, der Seminarflyer  mit weiteren Detailinformationen steht zum Download bereit.

Betriebsführung, Schadensursachen, Technik Seminare, Tips und Tricks, Veranstaltung, Wartung Tagged: Biogasmotoren, Heizungskreise, Kühlmittel, Motorkühlung, Technik Seminar, Tischkühler, Wärmetauscher

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