Het aanbod van warmtekrachtkoppelingcentrales (Combined Heat and Power Plants (CHP)) is zeer groot, evenals de grote verscheidenheid aan verschillende soorten installaties. Het onderscheid wordt gemaakt door het opgewekte vermogen/warmtevermogen enerzijds en de gebruikte energiebron anderzijds. Voor alle CHP-centrales wordt een groot aantal fysieke parameters gemeten, geëvalueerd en bewaakt om een zo lang mogelijke levensduur te garanderen. Dit artikel biedt informatie over welke meetinstrumenten en principes hiermee kunnen worden bereikt.
Warmtekrachtkoppelingcentrales – Milieuvriendelijke stroomgeneratoren
In tegenstelling tot de traditionele ketel of condensatieketel genereert de CHP-installatie zowel elektriciteit als warmte. Zo leveren de CHP-centrales een belangrijke bijdrage aan een milieuvriendelijke energieopwekking.
Breed scala aan toepassingen
De veelzijdige toepassingsmogelijkheden, van een- of meergezinswoningen, via industriële en commerciële, openbare voorzieningen, tot grote wijk-/lokale warmtebedrijven en ook biogasinstallaties, vereisen het gebruik van zeer verschillende meetinstrumenten. Belangrijke factoren zijn: functionaliteit, kwaliteit, lange levensduur, snelle beschikbaarheid en diensten. De prijs/prestatieverhouding speelt in elk systeem – groot of klein – een bijzondere rol.
De fysieke meetpunten
Kleine nano-installaties van 1 kWel, micro- en mini-installaties van 2,5 tot 15-50 kWel en ook grote installaties tot 4.500 kWel hebben de juiste meetinstrumenten nodig voor een zeer efficiënte en milieuvriendelijke energieopwekking. De druk, de temperatuur en het niveau van de meter zijn dominant. Bij de keuze van de instrumenten moet rekening gehouden worden met de energiebron. Het aantal markeerpunten in de schematische afbeelding van een CHP-installatie maakt duidelijk: er is veel te controleren om een zo lang mogelijke levensduur te garanderen.
Schematische weergave van een warmtekrachtkoppelingcentrales incl. meetpunten
Monitorings- en controletaken
De gebruikte meetinstrumenten vervullen belangrijke monitoring- en controletaken en zijn over het algemeen elektronische meetinstrumenten. Ze maken ook monitoring op afstand mogelijk.
Voor het meten van de temperatuur worden schroef-, insteek- en contactsensoren geïnstalleerd, afgestemd op het ontwerp en de beschikbare ruimte. Op de warmtewisselaar, in de verwarmings- en koelcircuits en ook voor het meten van de motorolietemperatuur worden Pt100, Pt1000, KTY en NTC-meetelementen gebruikt. Bij grote installaties worden de temperaturen aan de uitlaatpijp en aan de cilinderkop met behulp van thermokoppels bewaakt. Zo kunnen conclusies worden getrokken over de effectiviteit van de motor.
Drukschakelaars en druksensoren worden gebruikt om de oliedruk en de druk in het koelwatercircuit te regelen. Tegelijkertijd vervullen ze ook een veiligheidsfunctie. Als er afhankelijk van het concept afwijkingen zijn tussen de SET- en de ACTUAL-waarde, wordt ofwel een waarschuwingssignaal gegeven, ofwel wordt de motor uitgeschakeld.
Voor de monitoring van het oliepeil zijn, afhankelijk van de grootte van het systeem, tussen één en drie vlotterschakelaars geïnstalleerd. Vooral bij grote motoren vormen de soms zeer sterke trillingen een uitdaging voor de meettechniek. Het gebruik van opto-elektronische niveauschakelaars die hoge temperaturen verdragen en die niet worden geschaad, zelfs niet door sterke schokken, is daarom ideaal. De betreffende niveauschakelaar bewaakt het oliepeil in een reservoir en signaleert wanneer het oliepeil te laag wordt.
Conclusie
Het grote aantal meetpunten en de sterk uiteenlopende meettaken vereisen een nauwe samenwerking tussen de fabrikant van de CHP installatie en de fabrikant van de meettechniek. Daarom is het de moeite waard – zowel technisch als economisch – een leverancier te kiezen die alles uit één bron aanbiedt.
Additioneel
WIKA biedt een grote keuze aan betrouwbare meetinstrumenten voor druk, temperatuur en niveau. Geselecteerde producten voor uw CHP-installatie vindt u op de WIKA-website in de sectie warmtekrachtkoppelingcentrales. Heeft u ondersteuning nodig bij het samenstellen van uw meetinstrumentenpakket voor uw CHP-installatie? Uw contactpersoon helpt u graag verder.