Warm-/ Heißwasserproduktion

Die Mikrogasturbinen eignen sich durch die kleinen Leistungseinheiten und die hervorragenden Betriebseigenschaften (nahezu konstanter Wirkungsgrad über ein breites Lastspektrum) ideal für die geregelte, dezentrale Energieversorgung. Durch den Einsatz der Mikrogasturbine in der Kraftwärmekopplung können Gesamtwirkungsgrade bis zu 86% bei Standard­heizungsanlagen mit Temperaturen von 60/80°C erreicht werden. Höhere Wirkungsgrade sind durch Optimierung der Wärme­tauscher auf die Anwendungs­fälle möglich. So bieten wir einen Wärmetauscher mit einer thermischen Leistung von 75kW an, wobei eine Abgas­temperatur von 65°C erreicht wird. Eine andere Möglichkeit ergibt sich aus Senkung der Betriebs­temperaturen oder der Durchfluss­mengen, wenn die Wärmeträger-Temperatur abgesenkt wird. Da die Mikro­gas­turbine mit einem Lambda von 6-9 betrieben wird, liegt auch der Abgastaupunkt sehr niedrig, so dass theoretisch Abgas­temperaturen von ca. 40°C nach dem Wärme­tauscher ohne Probleme möglich sind.

Trocknung

Die mikrogasturbinenspezifische Abgascharakteristik mit konstant anfallender Wärme auf hohem Temperatur­niveau (ca. 300°C) in nur einem Abgasstrom ist bei der Abgasdirektnutzung ein ausschlaggebender Vorteil gegenüber Blockheiz­kraftwerken auf Kolbenmotorbasis. Die Nutzung des ölfreien Mikrogasturbinen-Abgases mit Sauerstoffgehalten von 17 bis 18 Vol.-% und sehr geringen Schadstoff­konzentrationen ist unproblematisch.

Der Einsatz von Mikro­gasturbinen zur Trocknung findet bereits in vielen unterschiedlichen Industrien Anwendung. Dazu zählen u.a. die Steine- und Erdenindustrie, Papier-/Pappe­industrie, Futtermittel­industrie,...

(Tief-)Kühlung

Der Vorteil der hohen Abgastemperatur zeigt sich auch bei der Kopplung mit einer Absorptionskälteanlage: Dazu sind Heißwasser­temperaturen von 80-90°C notwendig. Der Vorteil der Ankopplung einer Absorptionskälteanlage liegt in der Erhöhung der Jahres­betriebs­stundenzahl des BHKWs. So kann die Mikrogasturbine sowohl im Sommer wie auch im Winter mit hohen Nutzungs­graden betrieben werden. Eine solche Anlage eignet sich dadurch zur Grundlastversorgung von Gebäuden mit konstantem Strom-, Wärme- und Kältebedarf.

Die Mikrogasturbine bietet somit durch die simple Ankopplung einer Absorptionskältemaschine die Möglichkeit, die Gesamt­energie­versorgung eines Gebäudes zu gewährleisten. Eine solche Installation erreicht Wirkungs­grade von bis zu 85% und eignet sich besonders in:

• gewerblich genutzten Hochhäusern
• größeren Supermärkten
• Krankenhäusern
• Banken
• Veranstaltungshallen
• Gewerbeeinheiten

Die Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung basiert auf der gleichzeitigen Gewinnung von mechanischer Energie, die in der Regel direkt in Strom umgewandelt wird und in Wärme, die per Sorptions­technik direkt zur Kälte­erzeugung genutzt werden kann.

Absorptionskälteanlagen basieren auf einer von Albert Einstein im Jahr 1926 eingeführten Technik. Es wird ein Kältekreislauf genutzt, bei dem die Zustandsänderungen des Kältemittels Wasser und des Absorbers Lithium-Bromid die Temperatur­parameter konventioneller Kältemaschinen erreichen.

Century Absorptionskältemaschinen
Century Absorptionskältemaschinen sind LiBr-Anlagen, die Kälte bis 6°C erzeugen können und eigen sich sehr gut für den Einsatz in Verbindung mit Mikrogasturbinen.

Ob einzeln oder in Verbindung mit einer Capstone Mikrogasturbine, die Century Absorptionskältemaschinen überzeugen mit:

• einer enormen Lebensdauer von 30 Jahren,
• enorme Effizienz - 2.000kW Kühlung mit weniger als 10kW elektrisch,
• einfachen Handhabung
• wenige und leicht zugängliche Verschleißteile - die Anlagen sind daher sehr wartungsarm
• 100% ozonunschädlich, FCKW frei
• geräusch- und vibrationsarm

Warmwasserbetrieben, dampfbetrieben oder gasbefeuert – die Aggregate stehen in den Leistungs­bereichen von 35 kW bis 5.275 kW zur Verfügung und Sie können zwischen einem Standard­produkt oder einem individuell ausgelegten Aggregat wählen.

Mikrogasturbine für regenerative Gase

Die Capstone Mikrogasturbinen werden betrieben mit

• Erdgas
• Flüssiggas
• Erdgas-Blends mit bis zu 30% Wasserstoffanteil
• Sondergase wie bspw. Erdölbegleitgas

Durch ihren einfachen Aufbau eignet sich die Turbine aber auch besonders zum Einsatz mit regenerativen Gasen, wie

• Biogas
• Deponiegas
• Klärgas

Bei der Verbrennung von Biogas ist der Gehalt von Schwefelwasserstoff (H2S) ein entscheidender Faktor für die Lebensdauer der Motoren bzw. deren Wartungsaufwand. Das Methan des Biogases reagiert im Motor u.a. zu Wasserdampf. Dieser verbindet sich wiederum mit H2S aus dem Biogas zu Schwefelsäure (H2SO4). Die Schwefelsäure wird vom Ölfilm der Zylinderwände aufgenommen und gelangt in den Ölkreislauf. Da die Lager mit diesem Öl geschmiert werden, gelangt das H2SO4 an die Lager-Oberflächen, die durch diese chemische Belastung schneller verschleißen.

Mikrogasturbinen eigenen sich durch ihre kompakte Bauweise (mit Integration von Verdichter, Turbine, Brennkammer, Rekuperator und Generator) ausgezeichnet für den Einsatz mit Schwachgasen. Das einzige bewegte Bauteil ist der schnelllaufende Rotor, in dem Verdichter- und Turbinenlaufrad sowie Generatorläufer integriert sind. Des Weiteren ist bei der Capstone Turbine kein Schmiermittel nötig, da der Rotor luftgelagert ist. Dadurch wird die bei Verbrennungsmotoren auftretende Korrosionsproblematik durch H2S-Anteile im Biogas vermieden. Der Hersteller Capstone gibt an, dass bis zu 7 Vol-% H2S von der MicroTurbine vertragen werden. Auf diese Weise werden die Belastungen auf ein Mindestmaß reduziert und die Lebensdauer der Maschine erhöht. So erreicht eine Turbine eine Lebensdauer von ca. 80.000h gegenüber 50.000h bei Motoren. Im Einsatz mit Biogas wird sogar von einer Lebensdauer von 40.000h bei Motoren ausgegangen.