Bensincelleoppvarmingen produserer ikke bare varme og varmt dusjvann, men også strøm som et "avfallsprodukt". For å kunne bruke en brenselcelle bærekraftig, er det fornuftig å holde den i drift permanent: Slik genererer du mye varme og strøm. Her kan du finne en oversikt over alt om finansiering, installasjon og energikostnader for brenselcelleoppvarming.
Oppvarming av drivstoffceller: de viktigste tingene med et øyeblikk
- Generering av energi i form av varme og elektrisitet i en enhet samtidig.
- Systemet fungerer spesielt energieffektivt.
- De høye anskaffelseskostnadene motregnes av lave energikostnader.
- Drivstoffcelleoppvarming gjør deg uavhengig av strømleverandøren.
- Tilskudd er mulig for typen oppvarming.
Hvordan fungerer en brenselcellevarmer?
Kort sagt: I et brenselcelleoppvarmingssystem nedbrytes gass kjemisk og produserer varme og elektrisitet. Prinsippet er også kjent under begrepet "kombinert varme og kraft". Dette spørsmålet kan besvares litt mer detaljert hvis du demonterer varmeren i komponentene. Den viktigste delen er "stacken", som kombinerer flere brenselceller i en blokk. Strukturen til en celle består av to elektroder (anode og katode) og en mellomliggende, halvpermeabel membran eller en ioneleder. For å fullføre enheten tilsettes en inverter og en reformator, samt oksygen og naturgass som energikilder. Avhengig av typen brenselcelleoppvarming, er det også en integrert gasskondenseringskjel, som toppbelastning kan dekkes til, samt en varmtvannstank.I denne kombinasjonen er det da et komplett varmtvanns-, varme- og elektrisitetssystem. Samtidig er det også enheter som bare inneholder drivstoffcellenheten. Disse kan deretter legges til en eksisterende gasskondenseringskjele.
Ved brenselcelleoppvarming genererer hydrogenmolekyler varme og strøm på vei gjennom brenselcellen.
"Brenselcellen" er vanligvis en hydrogen-oksygen brenselcelle. Naturgass mates inn i reformatoren i varmesystemet, der den omdannes til hydrogen og karbonmonoksid. I et andre trinn blir karbonmonoksyd videre bearbeidet til karbondioksid. Det nyopprettede hydrogenet kan deretter mates til brenselcellemodulen i varmeren. Ved hjelp av en katalysator blir den delt inn i positive ioner og negative elektroner på anodesiden av brenselcellen. De negative elektronene produserer likestrøm på vei fra anoden til katoden (via den elektriske lederen). Den nevnte omformeren konverterer den genererte likestrømmen til vekselstrøm og gjør strømmen tilgjengelig for bruk. Rekkefølgen er vanligvis:Først og fremst dekkes etterspørselen etter husholdningsstrøm, og deretter belastes batterilagring, for eksempel for et e-kjøretøy. Det resterende overskuddet mates inn i strømnettet og betales av verktøyet. De positive ionene diffunderer i sin tur gjennom membranen til katoden, hvor de frigjør varme og vann når de reagerer med oksygen. Den genererte varmen absorberes i systemet og overføres til varmeveksleren. Dette varmer opp radiatorer, overflatevarme (f.eks. Gulvvarme) og varmtvannet.De positive ionene diffunderer i sin tur gjennom membranen til katoden, hvor de frigjør varme og vann når de reagerer med oksygen. Den genererte varmen absorberes i systemet og overføres til varmeveksleren. Dette varmer opp radiatorer, overflatevarme (f.eks. Gulvvarme) og varmtvannet.De positive ionene diffunderer i sin tur gjennom membranen til katoden, hvor de frigjør varme og vann når de reagerer med oksygen. Den genererte varmen absorberes i systemet og føres videre til varmeveksleren. Dette varmer opp radiatorer, overflatevarme (f.eks. Gulvvarme) og varmt vann.
Denne kjemiske prosessen i brenselcellen kalles "kald forbrenning". Kaldt fordi det ikke er noen konvensjonell forbrenning der et råmateriale blir brent for å generere varme.
Øverst til høyre er en gasskondenseringskjel, nederst til høyre er brenselcellemodulen og til venstre er varmtvannstanken. Dette skaper varme og strøm på de minste stedene i brenselcelleoppvarmingssystemet.
Installasjon: Krav til installasjonen
Kravene for å installere et brenselcelleoppvarmingssystem er de samme som for en kondenserende kjele:
- Siden naturgass er grunnlaget for å generere det nødvendige hydrogenet, er en gassforbindelse helt nødvendig. Dette kan gjøres enten ved direkte tilkobling fra gassleverandøren eller med en tank utenfor.
- Et luftavgassystem (LAS) som friskluftforsyning for oppvarmingen og som et utløp for eksosgassene. Alternativt kan en eksisterende skorstein brukes, forutsatt at den ansvarlige distrikts skorsteinsfeieren slipper den som intakt.
- Siden brenselcelleoppvarmingen er en relativt stor anordning, er plassbehovet større enn for eksempel en kjele for kondensering av ren gass. Fordelen med brenselcelleoppvarming er imidlertid at den iboende er kompakt. Dette eliminerer behovet for komplekse rør utenfor huset.
Systemet er kompakt for ren installasjon og bestilling i teknisk rom.
Drivstoffcelleoppvarming: effektivitet og bruksområder
Bruksområdet for drivstoffcellen er ekstremt allsidig. I enfamiliehussektoren er det foreløpig fortsatt underdog, mens det oftere brukes som en kraftvarmeenhet i store industrianlegg eller bygårder. Det viser allsidigheten sin utenom ren oppvarming. Det er spesielt populært blant gjenstander i bevegelse når en forbrenningsmotor ikke kan brukes. Drivstoffcelle-teknologi finnes for eksempel i gaffeltrucker, busser og biler (sistnevnte med en rekkevidde på opptil 800 kilometer) og i ubåter og tog. Med denne bruken er fokuset imidlertid først og fremst å generere elektrisitet - den resulterende varmen er deretter avfallet eller biproduktet.
Takket være prinsippet om kombinert varme og kraft er brenselceller spesielt effektive. Den genererer varme og elektrisitet med bare en kjemisk reaksjon. Den store fordelen er at et hus kan drives nesten uavhengig - en interessant faktor for et lavenergihus eller et plussenergihus. Hvis varmen som genereres ved toppbelastningstider ikke er tilstrekkelig til å varme opp Your-Best-Home.net eller for eksempel varmt vann, er en gasskondenseringskjele slått på med dagens komplette systemer.
Siden dette bruker samme råstoff som brenselcellen, nemlig naturgass, komplementerer systemene hverandre perfekt. På grunn av at bruken av brenselcellen bare kan kontrolleres i begrenset grad, gir installasjonen mye mening for å etablere en konstant grunnforsyning.
En annen stor fordel er at kraftproduksjonen, sammenlignet med solcelleanlegget, ikke er avhengig av solen, men finner sted når som helst på dagen og spesielt om natten, og når som helst på året. Mens solcelleanlegg hovedsakelig topper i produksjon om sommeren, men oppvarming har mest strøm om vinteren, gir brenselceller en kontinuerlig mengde strøm hele året. Spesielt i tilfelle strømbrudd, kan et brenselcelleoppvarmingssystem fortsette å forsyne Your-Best-Home.net med strøm. I tillegg kan strømmen som genereres, mates til et eksternt batterilagringssystem for å forsyne huset med toppbelastninger før det mates inn i strømnettet.
Mens andre varmesystemer som gasskondenser eller varmepumper er kombinert med et solvarmesystem, gir denne typen kombinasjon ikke mening med en brenselcelle. Den kjemiske reaksjonen til brenselcellen er designet for kontinuerlig drift med en effektivitet på over 90 prosent. Hyppig kortsiktig drift (selv uten solvarme eller solceller) har som konsekvens at stabelen slites raskere og derfor forkortes levetiden. Bruk med andre energiprodusenter må derfor planlegges nøyaktig og utformes individuelt for hvert prosjekt. En energileder for å kontrollere de forskjellige systemene er viktig for å sikre lang levetid for brenselcellen.
Drivstoffcelleoppvarming: kostnadene med et øyeblikk
Anskaffelseskostnader og installasjon
Bensincellevarmeren er en relativt kostbar varmeapparat med høye anskaffelseskostnader. Avhengig av produsent og modell starter kostnadene for et nytt system på rundt 25 000 euro, og avhengig av størrelsen på systemet, er de nesten åpne. Holdbarheten til en stabel i enfamiliesektoren er for tiden oppgitt til å være minst ti år. Så snart en stabel ikke lenger kan brukes, er det to alternativer:
- Bunken erstattes av en ny, og systemet kan igjen produsere strøm og varme som vanlig.
- Bunken trenger ikke å fornyes, og oppvarming av brenselceller brukes bare ved hjelp av den integrerte gasskondensatoren.
Selvfølgelig fungerer det andre alternativet bare hvis det er et komplett system. En brenselcellevarmer er ikke umiddelbart defekt, men kan fortsette å produsere varme selv om stabelen svikter. Kostnaden for en ny stabel er rundt 5000 euro, avhengig av type og produsent. Driftskostnadene for et brenselcelleoppvarmingssystem er begrenset til gassforbruk og vedlikeholdskostnader.
Liten modul med mye innhold.
Sammenlign effektiviteten og kostnadene ved oppvarming av brenselceller med andre systemer: Oversikt over oppvarmingstyper 2020: Effektivitet, kostnader og finansiering.
Juridiske forskrifter og subsidier
Luft / eksosanlegget kan reguleres individuelt for hver føderale stat på en slik måte at et brannvernklasse F30-system ikke er tilstrekkelig; Den ansvarlige distrikts skorsteinsfeieren gir detaljert informasjon. I prinsippet kan du installere drivstoffcelleoppvarmingen selv, men det anbefales å la den utføres av et spesialfirma. Sist, men ikke minst, må tilkoblingen til gassforbindelsen utføres av et spesialfirma.
Ved første øyekast ser anskaffelseskostnadene ut til å være veldig høye, men høye finansieringssummer er mulige for oppvarming av brenselceller. Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) har gitt sitt eget salgsfremmende lån til brenselceller (program 433). Beløpet som skal mottas avhenger av to komponenter, systemets ytelsesklasse og de totale støtteberettigede kostnadene: Ytelsesklasse: Hvert system mottar 5700 euro som grunnbeløp og ytterligere 450 euro for hver 100 watt strøm eller deler av dette.
Totale støtteberettigede kostnader : Hvert system mottar maksimalt 40 prosent av de totale støtteberettigede kostnadene. Disse inkluderer installasjonskostnadene, vedlikeholdskostnadene for de ti første årene med full vedlikeholdskontrakt og kostnadene for en medfølgende energiekspert.
Kampanjeeksempel:Et system med 1 kilowatt kraft og 30.000 euro i totale støtteberettigede kostnader får følgende finansiering: 5700 euro basisbeløp + (450 euro x 10) = 10.200 euro.
Dette programmet kan suppleres med ytterligere KfW-subsidier, for eksempel med lån 151 energieffektiv renovering eller 153 energieffektiv bygning. Utenfor KfW-programmene kan drivstoffcellen brukes med BAFA (Federal Office of Economics and Export Control) -finansiering i form av et tilleggsavgift for kraftvarmeelektrom i samsvar med KWKG-loven (lov for vedlikehold, modernisering og utvidelse av kraftvarmeproduksjon ) kombineres.
