Dienstag, 4. Februar 2014

Wirkungsgrad

Ein wesentliches Problem von Holz ist, dass es sich um einen praktisch heterogenen Stoff handelt. Man kann den Heizwert der Kesselfüllung im Prinzip nie genau vorhersagen. Diese wesentliche Unsicherheit bei der Bestimmung des Wirkungsgrad geht voll zu Lasten der Genauigkeit. 10% Abweichung sind sogar in den einschlägigen Tabellen eher die Regel als die Ausnahme. Wer meint mit dem Restfeuchtegehalt des Brennstoffs ließe sich der Heizwert genauer beschreiben, der sollte sich einmal mit der Messung Selbigen beschäftigen.

Will sagen, vielleicht wäre es also sinnvoll den Wirkungsgrad auf eine andere Weise zu messen und ggf. Verbesserungen (neudeutsch: Tuning) relative zueinander zu betrachten.
Die Thermodynamik gibt uns dazu folgende Überlegungen:
Das heißt also der Wirkungsgrad kann auch durch die beiden anderen Wärmeströme ausgedrückt werden.
Der Abgasverlust und die eigentliche Heizleistung - sofern man den Kesselverlust vernachlässigt (In meinen Augen ist das okay, da er erstens relativ gering ist. Zweitens interessiert mich beim Tuning eher der vorher und nachher Vergleich. Der Absolutwert ist dagegen erstmal nicht ganz so wichtig.)

Was müssen wir kennen? Nun, um den Wärmestrom des Abgases zu kennen, müssen wir den Massenstrom kennen, die molare Wärmekapazität und natürlich die Abgastemperatur.
Problematisch wird es beim Massenstrom. Zwei Dinge die mir dazu einfallen: Messblende oder thermische Massenmessung am Schornsteinkopf (niedrige Temperatur erfolderlich). 
Beides habe ich noch nicht näher betrachtet.

cp ist leider auch abhängig von der Zusammensetzung des Brennstoffes, aber das spielt sich in einem unwesentlichen Bereich ab. Die Abhängigkeit von der Temperatur wird über gemitteltes cp nachbildetet und ist Stand der Technik.

Warum das ganze? Nun weil der Unterschied zwischen vorher und nachher nun nicht mehr von einem zufälligen Fehler (Heizwert) abhängig ist. Der systematische Fehler (Kesselverlust) spielt bei dieser Betrachtung nämlich keine Rolle - freilich aber wenn man den Absolutwert ermittelt. 
D. h. 1% mehr Wirkungsgrad ist mit diesem Verfahren tatsächlich ein 1% mehr. Bei der Messung über den Heizwert kann dieses eine Prozent auch zufällig, über einen besseren Heizwert bei der nachher Messung dazu kommen.

Es gibt aber auch noch jede Menge andere Dinge die man aus dem Abgasanfall ermitteln kann. Aber nicht mehr heute :)



Keine Kommentare:

Kommentar veröffentlichen