(ENT2 23) – Strom-Wärme-Kennziffer – Heizkostendreieck

In diesem Kurstext erläutern wir dir als angehende Techniker ausführlich die Strom-Wärme-Kennziffer sowie das Heizkostendreieck.

Strom-Wärme-Kennziffer

“Die Strom-Wärme-Kennziffer $\sigma$ wird immer dann bestimmt, wenn es um die Beurteilung der Kraft-Wärme-Kopplung geht.”

undefiniert

Anders ausgedrückt?

In der Literatur findet man nicht selten die alternative Bezeichnung Stromkennzahl.

Strom-Wärme-Kennziffer -Formel

$\boxed{ \sigma = \frac{P_{el}}{\dot{Q}_H} }$

Kennzahlen:

$\boxed{ \sigma =}$ Stromkennzahl

sowie

$\boxed{ P_{el} = }$ elektrische Leistung

sowie

$\boxed{ \dot{Q}_H = }$ Heizleistung.

Merk's dir!

Wie du der Gleichung einfach entnehmen kannst, hat die Gleichung den Vorteil, dass die Stromkennzahl die elektrische Leistung ins direkte Verhältnis zur Heizleistung setzt.

Kostendreieck

Sollen im Rahmen der Strom-Wärme-Kopplung die Anteile Strom und Wärme unabhängig vom ihrem Exergiefaktor gleich bewertet werden, empfiehlt sich die Methode des Kostendreiecks.

Kostengestehung der Kraft-Wärme-Kopplung

Im ersten Schritt erstellen wir eine Gleichung, die alle Aufwendungen und Erlöse erfasst und bilanziert:

$\boxed{ \int_0^{1a} P_{el} \cdot x_{el} dt + \int_0^{1a} \dot{Q}_H (t) \cdot x_w dt \ge K_{inv} \cdot \overline{a} + \int_0^{1a} \dot{m}_B (t) \cdot k_B dt + Ck_c + \int_0^{1a} \dot{m}_E (t) \cdot k_E dt + \sum_j \int_0^{1a} \dot{m}_{H_j} (t) \cdot k_{H_j} dt }$

Berücksichtigen wir jetzt die Volllaststunden, so erhalten wir nachfolgende Beziehung:

$\boxed{ x_{el} = \frac{C_3}{P_0T_1} - \frac{T_2}{\sigma T_1} \cdot x_w }$

wobei

$\boxed{ C_3 = K_{inv} \overline{a} + \frac{P_{th}}{H_u} \cdot k_BT + K_E + \sum_j K_{H_j} + k_c \cdot C }$

Die obige Gleichung stellen wir nun mit Hilfe der nachfolgenden Grafik dar.

Heizkostendreieck – Schema

Vorteile des Heizkostendreiecks:

Nachfolgend haben wir dir die wichtigsten Vorteile des Kostendreiecks aufgeführt:

Orientiert man sich nun am Strompreis des Netzes in der Höhe von $x_{el}*$ , so hat das Kostendreieck den Vorteil, dass sich direkt ein zulässiger Wärmepreis $x_w*$ ermitteln lässt.

sowie

Gleiches gilt für den umgekehrten Fall. Wenn ein Wärmepreis $x_w*$ durch das Netz vorgegeben ist, so lässt sich daraus ein zulässiger Stromkreis ableiten.

sowie

Integriert man jetzt auch noch unterschiedliche Volllaststundenzahlen $T_1$ und $T_2$ in seine Betrachtung, so lässt sich die Einsatzweise der Kraft-Wärme-Kopplungsanlage in einem großzügigen Bereich erfassen.

wie gehts weiter

Wie geht's weiter?

Nachdem du jetzt die Strom-Wärme-Kennziffer und das Heizkostendreieck kennengelernt hast, wollen wir dir im nächsten Kurstext die Kosten, die auf ein Heizsystem entfallen, erklären.

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