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'content_de' => '<p>Für den Betrieb von Pelletsfeuerungen (Kessel, Öfen) ist elektrische Energie zur Brennstoffförderung, Regelung und im Falle von Kesseln auch für ein Saugzuggebläse notwendig, die üblicherweise aus dem Netz entnommen wird. Somit ist die Wärmeerzeugung von der öffentlichen Stromversorgung abhängig, was bei Stromausfällen zu einem Ausfall der Wärme- und Warmwasserbereitstellung führt. Biomassekessel besitzen das Potential diese elektrische Energie selbst bereitzustellen. Dazu muss Wärme in elektrische Energie umgewandelt werden. Thermoelektrische Generatoren (TEG) sind auf Grund Ihrer Eigenschaften hervorragend für den Einsatz in Biomassekleinfeuerungen geeignet. Sie benötigen weder ein Arbeitsmedium noch bewegte Teile, arbeiten daher geräuschlos und wartungsfrei.</p>
<p>Das Ergebnis des Projekts ist ein validiertes Konzept eines Wärmetauscher-Elementes als thermoelektrischer Generator, das auf die thermischen Voraussetzungen eines Biomasse-Kessels ausgerichtet ist (Temperaturbereich, Asche, Reinigung, Ausdehnungen). Die Nutzung eines möglichst großen Anteils der thermischen Energie zur Erzielung einer hohen Ausbeute an elektrischer Leistung und die Optimierung des Materialeinsatzes beim thermoelektrischen Element hinsichtlich technischer Parameter (Kennlinien, Lastgang, elektrische Verschaltung) sowie der Kosten (Leistungsausbeute vs. Kosten der Umwandlung) wird dabei umgesetzt.</p>
<p>Ziel ist die Konzeption und die Bewertung eines energieliefernden bzw. autarken Heizsystems bestehend aus Biomassekessel und thermoelektrischem Generator/Wärmetauscher. Über den Eigenverbrauch der gesamten Heizanlage inkl. Pumpen hinausgehende elektrische Energie soll in erster Linie in einer Batterie gespeichert werden, um die Energie für den nächsten Start bereitzustellen und bei einem Überschuss in das Hausnetz geliefert werden.</p>
<p>Die ersten Messungen von Leerlaufspannung und Kurzschlussstrom haben die Funktionsweise in einem adaptierten Standard-Pelletskessel mit 16 kWth bestätigt. Der Arbeitspunkt bei 6,3V und ca. 8A entspricht ca. 50W elektrischer Leistung. Eine Hochrechnung mit Berücksichtigung identifizierter und lösbarer technischer Probleme zeigt, dass das Erreichen des geplanten Maximalwertes von 400 Wel in weiteren Entwicklungsprojekten realistisch ist.</p>
<p><img alt="" src="/webroot/files/image/Projektseite/Projektlogo%20ModiSys_klein.jpg" style="float:left; height:113px; width:250px" /></p>
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<p>The result of the project is a validated concept of a heat exchanger element which is aligned with the thermal conditions of a biomass boiler (ash behaviour, temperature range, cleaning, dilatation, …). The optimization variable is the conversion of the largest possible proportion of thermal energy in order to obtain a high yield of electric power while optimizing the material used in the thermoelectric elements in terms of technical parameters (characteristics, load profile, electrical wiring) and costs (power output versus costs of conversion). The overall objective is the design, the construction and evaluation of an energy-supplying and electrical self-sufficient heating system consisting of a biomass boiler and the thermoelectric generator/heat-exchanger. The energy exceeding the self-consumption of the entire heating system incl. pumps shall be stored primarily in a battery to provide the energy for the next start and will be supplied as a surplus for house-internal utilization.</p>
<p>First measurements of open circuit voltage and short-circuit current have confirmed the functionality in an adapted standard pellet boiler with 16 kWth The operating point at 6.3V and about 8A corresponds to about 50W electrical power. An extrapolation with consideration of identified and solvable technical problems shows that it is realistic to reach the planned maximum value of 400 Wel in further development projects.</p>
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ModiSysPower: Entwicklung einer Mikro-Kraft-Wärmekopplung mit Thermogeneratoren als modulares integriertes System für Biomassekessel
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Die ersten Messungen von Leerlaufspannung und Kurzschlussstrom haben die Funktionsweise in einem adaptierten Standard-Pelletskessel mit 16 kWth bestätigt. Der Arbeitspunkt bei 6,3V und ca. 8A entspricht ca. 50W elektrischer Leistung. Eine Hochrechnung mit Berücksichtigung identifizierter und lösbarer technischer Probleme zeigt, dass das Erreichen des geplanten Maximalwertes von 400 Wel in weiteren Entwicklungsprojekten realistisch ist.
Projektvolumen
EUR 715.527,-- (gesamt)
Projektlaufzeit
2016-04-01 - 2018-03-31
Finanzierung
Klima- und Energiefonds im Rahmen des Energieforschungsprogramms 2016
Projektpartner
Ansprechperson
Stefan AIGENBAUER
stefan.aigenbauer@best-research.eu
Area Management
Elisabeth Wopienka / Manuel Schwabl
elisabeth.wopienka@best-research.eu manuel.schwabl@best-research.eu