Biomassza épületenergetikai hasznosítása. A fotoszintézis. Fogalma, definíció. Csoportosítás. Felhasználási lehetıségek. Csoknyai Tamás Talamon Attila

Fogalma, definíció

Biomassza épületenergetikai hasznosítása CO2 O2

Csoknyai Tamás Talamon Attila

H2O

• Elsıdleges biomassza: a természetes vegetáció (mg.-i növények, erdı, rét, stb.) • Másodlagos biomassza állatvilág, ill. állattenyésztés fıés melléktermékei, hulladékai • Harmadlagos biomassza a feldolgozó iparok gyártá si mellékterméke, az emberi életmőködés mellékterméke

Felhasználási lehetıségek 1. Élelmiszer 2. Ipari alapanyag 3. Energetikailag hasznosítható anyag A mg.-i termeléssel kapcsolatos biomassza kínálat

Növényi biomassza

ásványi anyagok

A biomassza képzıdésének és felhasználásának alapfolyamatai A biomassza keletkezése alapján lehet:

Biomassza Növényi, állati szervezetek által megtermelt szervesanyag (transzformált napenergia) A biomassza a napfény energiáját tárolja kémiai energia formájában

A fotoszintézis A növényi fotoszintézis alapreakciója:

6CO2+6H2 O+Fényenergia

C6H12 O6+6O2

Földünk legalapvetıbb folyamata melybıl: • Szénhidrátok • Az emberiség által felhasznált élel miszerek • Az építı- és nyersanyagok tekintélyes része

származik. Az átalakítás során az elnyelt fényenergia 30%-os hatásfokkal hasznosul.

Csoportosítás

Sokféle formában áll rendelkezésre (halmazállapot, alak, szállíthatóság, tárolhatóság, stb.)

Eredetük szerint

Melléktermékek és hulladékok szalma, kukorica, napraforgó szár, csutka, maghéj, nyesedék, nádhulladék, tőzifa apríték, háncs, szervesanyag bomlásból keletkezı biogáz stb

Energiatermelés céljából termesztett növények ener getikai növények, szántóföl di repce, kender stb.

Végtermék (átalakított energiahordozó) halmazállapota szerint

a. Szilárd

b. Cseppfolyós

szalma, fa, nyesedék, szár, héj stb.

olajok, zsírok, metanol stb.

Biomassza energetikai hasznosítása Jelenleg az EU-ban a biomassza fel használás: kb. 80 -85 %-ban hıigény kielégítésre (helyi v. távfőtés) kb. 15 % villamos áram termel ésre kb. 1 % üzemanyagra

c. Gáznemő biogáz

A biomassza a világ összes energiaigényének kb. 14 %-át ezzel fedezik Nepálban: kb 90 % Japánban: kb 0,5 %

Nemzetközi elvárások, hazai helyzet • Környezetvédelmi határértékek ózonréteg védelme (mely anyagok károsítják: CO, CO2, NH4, N2 O, CFC), NO x kibocsátás befagyasztása, stb. • EU-s elvárások, magyar vállalások, energiapolitika (70% jelenleg az i mportfüggıség) • Vidékfejlesztés a falusi lakosság helyben tartása

Mi is az a brikett? A fabrikett, a pelletnél nagyobb mérető préselt henger alakú, vagy tégla formájú, száraz fatömb, amely főrészporból készül. Kandallókban, kályhákban, kerti kemencékben, cserépkályhákban használható, de csak kézi adagolással.

Mi is az a pellet? Egy forma. „rudacska” „kukacka” D=5-10mm, L=10-25mm Fafeldolgozó iparban keletkezı gyaluforgács- és főrészport. Az alapanyagot (por, forgács) nagy nyomáson kis rudakká préselik. Tiszta, jól kezelhetı anyag, nagyon jó főtıértékkel Rendelkezik (15-17MJ). Könnyen tárolható, szállítható és adagolható.

A biobrikett tulajdonságai • • • • • •

Nagy főtıérték Kis nedvességtartalmú Kis hamutartam Nagy energiasőrőség Jól kezelhetı, tárolható Közepes árfekvés

Brikettálás, pellettálás

Szilárd tüzelés égési folyamata 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Mőszaki követelmények

Elımelegítés Szárítás Pirolízises bomlás Vízmentes tüzelıanyag elgázosítása Szilárd szén elgázosítása Éghetı gázok oxidációja

Égési fázisok

• Az oxidációhoz szükséges levegı elegendı (több mint a sztöchimetriai érték) • A folyamatszabályozás segítse alı az égési levegı és az éghetı gázok tökéletes keveredését • A gáz/levegı keveréknek elég ideig tartózkodjon az égési zónában • Égési hımérséklet

Endoterm égési fázisok (hıelvonás) 1. Fázis: elımelegítés – 10-25 oC-ról 100 oC-ra melegszik a fa 2. Fázis: kiszáradás, gızfejlıdés: 100-150oC – a fa víztartalmának fı része elpárolog 3. Fázis: pirolízises bomlás: 150-230oC. A hosszúláncú komponensek bomlása rövidláncúakra (oxigén nélkül): • • •

Folyékony kátrány CO gáz (kék láng) CmHn gázok

Exoterm égési fázisok (hıtermelés) 4. Fázis: Vízmentes komponensek elgázosodása: 230-500oC. Primer levegı reakcióba lép a gáznemő pirolízis termékekkel, mely elég hıt termel a szilárd és folyékony pirolízis termékek reakciójának elindításához 5. Fázis: Szilárd szén elgázosodása. 500700oC. CO2+H2Ogız+O2CO. Exoterm, sárga lángképzıdéssel járó fázis. 6. Fázis: Gázok égése. 700-1400oC. Másodlagos levegı szükséges hozzá. Tökéletes égés, környezetbarát.

Égési felület • Égési felület kulcsfontosságú az égési folyamat sebessége szempontjából • Rövidebb start-fázis • Rövidebb utóégési fázis • Alacsony emisszió

Szabályozás

Szennyezıanyagok • Nem tökéletes égés esetén: – – – –

CO Korom (C) Szénhidrogének, kátrány komponensek (Cm Hn) El nem égett részecskék

• Elkerülhetı: – 800o C feletti hımérséklet – Min. 1,5 légfelesleg tényezı (λ) – Gázok égéstérben tartózkodási ideje min. 0,5 s

• Tökéletes égés esetén: – NOx – CO (nyomokban)  égési minıség indikát ora (légfelesleg tényezı, szekunder égési levegı, égéstér kialakítás )

Éves hıigény megoszlása (hıfokgyakoriság, hıfokhíd)

• Elektronikusan szabályozott levegı befúvás / beeresztés: – Primer levegı: szabályozza a teljesítményt – Szekunder levegı: optimalizálja az égést és az emissziót

• Jó szabályozással az emisszió minimalizálható mőködés közben, de fıleg a felfőtési fázisban

Monovalens és bivalens rendszerek • Monovalens rendszer: – egy hıtermelı – főtési hıigényre méretezve

• Bivalens rendszer – Bivalens alternatív rendszerek – Bivalens párhuzamos rendszerek

Bivalens alternatív rendszerek • Példák: – kandalló, kályha – gázkazán kombináció – Levegıs hıszivattyú, gázkazán

Bivalens párhuzamos rendszerek • Csúcskazán 0 oC alatt • Példák: – Napkollektor Biomassza kazán – Hıszivattyú – csúcskazán – Napkollektor – kandalló - gázkazán

Kisebb szilárd biomassza tüzeléső berendezések 1. Nyílt tőzhely 2. Zárt tőzhely 3. Hasábfa tüzeléső kandalló 4. Pellettüzeléső kandalló 5. Központi főtést és HMV-t segítı sparhelt 6. Cserépkályha 7. Központi hasábfa tüzeléső kazán 8. Központi pellet-kazán 9. Faapríték tüzeléső kazán 10. Vegyes tüzeléső kazán

Kiválasztás csúcshıigény szerint

Kiválasztás éves hıtermelés szerint

Kiválasztás hıtermelés és elhelyezés szerint

Nyílt tőzhely • Design, komfort-cél • Alacsony hatásfok (20%) • Átmeneti idıszak

Mőszaki specifikációk 1 Elsıdleges alkalmazási cél

Látványelem

Elhelyezés

Nappali

Főtött tér Hıleadás sugárzással Hıleadás konvekcióval Hıleadás hıcserélın keresztül

Mőszaki specifikációk 2 Füstgáz hımérséklet

Kb. 180 oC

Nappali

Kémény kapcsolt használata más készülékekkel

Nem

Igen

Szükséges kémény átmérı

Egyénileg számítandó

Nem

1200 oC

Nem

Kémény anyagának hıállósági követelménye

Égési levegı ellátás

Helyiség-levegı

Nedvesség-álló kémény

Igen

Égés

Nyílt

Elıregyártott rendszer

Nem

Hıteljesítmény

1-3 kW

Friss levegı igény

0,036 m 3/h per cm 2 nyílás

Hatásfok

< 20%

Biztonsági távolság a front elıtt

>1,0m

Tüzelıanyag

Hasábfa, brikett

Biztonsági távolság az oldalfalaktól

>0,3m

Adagolás, égési folyamat szabályozása

Kézi

Biztonsági távolság felette

>0,7m

Biztonsági követelmény a padló felé

Tőzálló alap

Nyílt tőzhelyek levegı ellátása • • • •

Zárt tőzhely

Minimális nyílt felület: Vszoba * 30 = A [cm3] Maximális nyílt felület: Vszoba * 60 = A [cm3] Légszükséglet: 0,036 m3/h per cm2 nyílás Példa: – 40m 2*2,5m=100m 3 szoba 3000 cm 2 (50*60cm) – 108 m 3/h folyamatos levegı ellátás

•

Légtömör ablakok esetén méretezett frisslevegı utánpótlás

Zárt tőzhely • Üvegajtó • Gyakran öntisztuló üveg • Gyakran elıregyártott égéstér: – Hamugyőjtı tálca – Füstgáz győjtı – Szellızınyílások, levegı cirkulációs csatornák

• Magasabb szintő szabályozás • Magasabb tőztér hımérséklet, magasabb hatásfok • Ugyanolyan kémény, égéstér Helyiségben szükséges légcsere nem nagyobb • 5-15 kW • Átmeneti idıszak • Légcsere méretezése egyedileg (gyártó feladata)

Zárt tőzhely • Legtöbb nyílt tőzhely elıregyártott égéstérrel kiegészítve zárt tőzhellyé alakítható kéményseprı, hatósági engedély (magasabb hımérséklet) • Hamutálcát naponta üríteni kell


Látványelem, helyiségfőtés

Elhelyezés

Nappali



Kb. 400 oC

Nappali


Nem

Igen



Igen

1200 oC

Nem



Helyiség-levegı


Igen

Égés

Zárt


Hıteljesítmény

5-10 kW

Egyes esetekben tőztér igen, egyéb esetben nem

Hatásfok

< 40%


Egyedileg számítandó

Tüzelıanyag

Hasábfa, brikett


>0,8m


Kézi


>0,3m

Hasábfa tüzeléső kandallók


>0,7m


Tőzálló alap

Hasábfa tüzeléső kandallók • Klasszikus kályhák továbbfejlesztése • Szabadon álló, kéménybe kötött, légtömör füstcsıvel • Légtömör, kvarcüveg ajtófront • Fıleg hısugárzás • Korszerő megoldások: – köpeny konvektív levegı elımelegítéshez – szabályozható hıtermelés (ventilátorral): 2-15 kW tartományban – távirányításos szabályozás – Vizes hıcserélıvel rákapcsolható a központi főtésre / HMV ellátásra


Helyiségfőtés, látványelem

Elhelyezés

Nappali



Kb. 180-200 oC

Nappali


Igen

Igen



Igen

1200 oC

Típusfüggı



Helyiség-levegı


Igen

Égés

Zárt


Igen

Hıteljesítmény

3-15 kW


4m 3 légtér / kW

Hatásfok

< 90%


>0,8m

Tüzelıanyag

Hasábfa, brikett


>0,2m


Kézi, automatikus


>0,7m


Tőzálló alap

Kialakítás követelményei • Biztonsági távolság éghetı berendezéstıl: – Erıs sugárzás az ablaknál: 80cm – Oldalfal, hátfal: 20 cm

• Nem állítható éghetı felületre (parketta, szınyeg – kerámia csempe, kı, üveg alap – Alap túlnyúlása: 50cm a front elıtt – 30 cm oldalra

• Légbevezetı rács, cirkuláció nyílások akadálymentessége CO mérgezés, robbanás

Frisslevegı ellátás • • • •

Légtérigény: 4m 3légtér/kW Opció: levegıellátás fordulatszám szabályozású zajtalan ventillátorral Opció: légbevezetı csı külsı térbıl Levegı és hıáramok: – – – – –

•

Primer levegı Szekunder levegı Füstgáz (zöld) Hıcserélı, keringtetett víz „Ablakmosó” levegı

Elszívás esetén: – Helyiségben max. 4 Pa depresszió – Reteszelt mőködés – Elegendı friss levegı nyílás (mérésekkel alátámasztva)

Pellet kandallók

Füstgázelvezetés • • • • • • • •

Ma ximális hıteljesítmény ≈ kéménykialakítás Ventilátor nyomás ≈ kéményhuzat (egyébként kémény átalakítás vagy teljesítmény csökkentés) Kémény hıállósága (1200C) Normál füstgáz hım. 150-200C Kondenzáció 160 C alatt (nedvességálló anyag) Kémény hıszigetelés, főtetlen terek Min. kémény átmérı: 13 cm Füstcsı: – Függıleges szakasz – max. 2m – Ideális: Kandalló gyártójának terméke

Pellet kandallók • Azonosságok a hasábfa kandallókkal: – – – – –

Megjelenés Hıleadás sugárz ással / opció: konvekciós köpeny Teljesítmény (max. 11kW), hatásfok Központi főtésre köthetı Automatikus levegı szabályozás

• Különbségek: – – – – –

Automatikus pellet adagolás Elegendı 2 naponta feltölteni pellettel 30%-os terhelésen is szinte azonosan alacsony emisszió Automatikus gyújtás (akár mobiltelefonnal) Központi főtésnél nem szükséges puffer (szabályozhat ó adagolás miatt) – Tipikus alkalmazás: • Régi, központi főtés nélküli, egyedi kéményes épületek felújítása • Alacsony energiafelhasználású épületek teljes hıellátása


Helyiségfőtés, látványelem

Elhelyezés

Nappali

Főtött tér

Nappali

Hıleadás sugárzással

Igen

Hıleadás konvekcióval

Igen

Hıleadás hıcserélın keresztül

Típusfüggı


Helyiség-levegı

Égés

Zárt

Hıteljesítmény

3-11 kW

Hatásfok

< 90%

Tüzelıanyag

Pellet


Automatikus


Kb. 150-200 oC


Igen




1200 oC


Igen


Igen


4m 3 légtér / kW


>0,8m


>0,2m


>0,7m


Tőzálló alap

Központi Központi főtést és HMV-t segítı sparhelt

Karbantartás, biztonság • Félautomatikus mőködés: – Égı ellenırzése napont a, esetleg tisztítása – Levegıny ílások rendszere ellenırzés e – 50kg pellet hasznlat után tisztítás

• Hıálló festék nem korrózióálló • Nedves levegıben korrodálódik, korrózió hagyományos festékkel nem kezelhetı • Éves kötelezı szerviz (vagy 15 tonna pellet elhasználása után) • Szerelés során áramtalanítani kell (ujjlevágás) • Nedves pelletet tilos benzinnel vagy más éghetı folyadékkal „feltúrbózni”

Központi Központi főtést és HMV-t segítı sparhelt • Funkciók: – – – –

fızés, sütés, konyhafőtés, Főtés(rásegítés) központi főtésre és HMV rendszerre

• Tőztér vízköpennyel körbevéve • Vizes hıcserélı a füstgáz csövekben, puffertároló • Akár 65% hatásfok, mert a helyiség felé sugárzott hıt nem tekintjük veszteségnek

Kialakítás követelményei • Biztonsági távolság a bútoroktól, függönytıl, éghetı berendezésektıl • Távtartó elemek konyhabútorba integrálásra • Nem állítható éghetı felületre (parketta, szınyeg – kerámia csempe, kı, üveg, acél alap – Alap túlnyúlása: 50cm a front elıtt – 30 cm oldalra

• Légbevezetı rács, cirkuláció nyílások akadálymentessége CO mérgezés, robbanás • Puffertároló: 50-74 l/kW (szolárral kombinálva még nagyobb)

Levegı ellátás, füstgáz elvezetés, karbantartás • Légtérigény: 4m3légtér/kW • Elszívás esetén: – Helyiségben max. 4 Pa depresszió – Reteszelt mőködés – Elegendı friss levegı nyílás (mérés ekkel alátámaszt va)

• Füstgázelvezetés: – gáz- vagy folyékony tüzelıanyaggal mőködı készülékek kéményei nem jók – Rövid füstcsı (vízszintesen max. 0,5m, lejtés >15o)

• Napi hamu eltávolítás • Levegı nyílások rendszeres ellenırzése

Faelgázosító kazánok

Mőködési mechanizmus 1.

• Önálló kazánház • Teljes főtési+HMV hıigény fedezésére • Lakásfőtés, nagyobb épületek főtése, mini távfőtés • Hasábfák 25-100cm

Tőzágy, primer égéskamra: alacsony hımérséklető tőz: elgázos ítás Elszívó ventilátor Örvénykamra: szekunder levegı+ fagáz Égılemez Szekunder kamra: kerámia vagy hıálló acél, fagázok elégése Víz-füstgáz hıcserélı, füstgáz 200C alá hől Kémény

2. 3. 4. 5.

6. 7.

Égılemez


Kazánház

Főtött tér

Egész épület


Nem


Nem


Igen


Helyiség-levegı

Égés

Zárt

Hıteljesítmény

5-150 kW, >150kW

Hatásfok

< 90%

Tüzelıanyag

Hasábfa, brikett


Kézi, automatikus


Kb. 150-200 oC


Igen




1200 oC


Igen


Igen




>0,8m


>0,5m


>0,7m


Tőzálló alap

Épületfőtés, HMV-termelés

Elhelyezés

Szabályozás •

Kétféle stratégia: 1. Termosztatikus szabályozás: kívánt vízhımérséklethez igazítja a hıtermelést 2. A füstgáz oxigéntartalmát lambda szonda monitoringolja: tökéletes égésre optimalizál >90%-os hatásfok

• • •

Ventilátor fojtásával 50%-os teljesítményig visszaszabályozható (rosszabb hatásfok) Puffertároló szolárral kombinálható Külön kazánház, gyakran főtetlen térben jól hıszigetelt kazánburok (≈ gázkazánok)

Levegı cirkuláció a kazánban

Kazánházak kialakítása • 50kW felett külön kazánház • Belmagasság min. 2 m, térfogat min. 8m3 • Levegı por és halogenizált szénhidrogénektıl mentes (spray-k, pigmentek, festékek, oldószerek) • Kazánház léghımérséklet 40C alatt mőködés közben is • Nem tárolható a kazánházban éghetı anyag, folyadék, gáz • Max. 1 napi tüzelıanyag tárolható, min. 1 m-re a kazántól • Hamu csak nem éghetı fedıvel ellátott tárolóban tartható • Kazán körül 50 cm szabad hely, a front elıtt 80 cm

Kazánházak kialakítása

Füstgázelvezetés •

• 20m2 feletti kazánházakban poroltó min. 6kg porral • 20-50m2 kazánházakban poroltó 12kg porral • Puffertároló: 50-74 liter/kW, szolárral kombinálva még nagyobb • Optimális hatásfok: 70-85C főtıvízhımérsékletnél, 60C alatt hibás szabályozás • Friss levegı utánpótlás: – 4 Pa-nál nem lehet nagyobb depresszió – Frisslevegı bevezetés: 50kW alatt: 300cm2, felette további 2,5cm2/kW – Beszívó- és kidobórácshézagméret e max. 10mm (falelevelek, kisállatok)

Üzemeltetés • Felfőtés elıtt hamu eltávolítása • Szekunder levegı bevezetı nyílása szabadon kell maradjon • Az égı tiszta kell maradjon • Heti tisztítás (hamutartó ürítése, tisztítása) • Havi tisztítás: égésterek tisztítása • Háromhavi tisztítás: ventilátor • Éves szervíz

• •

Szilárd tüzelésre alkalmas kémény, gázos kémény nem biztos, hogy jó Tőzállóság 1200C-ig Füsgáz hımérséklet 160C alá, esetenk ént 90C alá süllyed kondenzáció – Kondenzációnak ellenálló anyag – Hıszigetelés fıleg a főtetlen padlástérben – Harmatponti hımérsékletet számolni kell

• • •

Kémény bels ı átmérı min. 16 cm 20 Pa-nál nagyobb huz at esetén huzatszabályozó Füscsı: – Ma x. 2 m – Indításkor túlnyomás léphet fel Légtömör: hıálló szilikon vagy légtömör hegesztés – Min. 15o-os emelkedés, ideális: 30-45o – Lehetıleg könyökök nélkül – Hıszigetelt (>5cm) – Flexibilis, hıszigetelt füstcsı hangszigetelést is javítja

Pellet kazánok

Pellet adagolás: alulról

• •

Pellet adagolás: oldalról • Elıny: kevés maradványhı, gyors szabályozás, hamu rácson leesik • Hátrány: visszaégés, a csiga összetömörítheti a pelletet elégtelen égés

Elıny: pellet szint az égın jól követhetı Hátrány: visszaégés, hamufelt orlódás, túl sok maradványhı, lassú szabályozás, a csiga összetömörítheti a pelletet elégtelen égés

Pellet adagolás: felülrıl


• Elıny: gravitáció visszaégés nincs, homogén tőzágy, könnyebben szabályozható, automatikus tisztítás lehetısége az égıfejnél • Hátrány: pellet-szint monitorzása nehezebb (szintjelzı szükséges)

Kazánház

Főtött tér

Egész épület


Nem


Nem


Igen


Helyiség-levegı

Égés

Zárt

Hıteljesítmény

5-35 kW (50kW)

Hatásfok

< 90%

Tüzelıanyag

Fa-pellet


Kézi, automatikus


Kb. 150-200 oC


Igen




1200 oC


Igen

Elıregyártott főtési rendszer

Nem




>0,8m


>0,5m


>0,7m


Tőzálló alap


Elhelyezés

Mőszaki jellemzık • Fıleg családi házak, kis középületek főtésére és HMV ellátására max. 50 kW-ig • Szabályozható 5-50 kW között, 2000-20 000 kWh/év • Gazdaságiag életképes alternatíva • Késleltetett szabályozás: 10-15 perc késés a hıigény változásához képest puffertároló • Puffertároló: – – – –

Nagyobb hatásfok, kisebb károsany ag emisszió Alacsony energiás épületek nél különösen ajánlott Térfogat: 25 l/kW Szolár rendszerhez kapcsolható (térfogat: 50-75 l/kW)

Mőszaki jellemzık • Tüzelıanyag igény: akár 5 tonna/év • Tüzelıanyag szállítás: – – – –

Tartálykocsis kamion Útszélesség: >3m Szabad magasság: >4m Tartálykocsikhoz 30m-es töltıtömlı tartozik, 30 m-nél közelebb kell tudjon állni, 220V/16A

• Friss levegı utánpótlás: – 4 Pa-nál nem lehet nagyobb depresszió – Frisslevegı bevezetés és elszívás: >150cm2 – Beszívó- és kidobórácshézagmérete max. 10mm (falelevelek, kisállatok)

Üzemeltetés

Füstgázelvezetés • • •

Szilárd tüzelésre alkalmas kémény, gázos kémény nem biztos, hogy jó Tőzállóság 1200C-ig Füsgáz hımérséklet 160C alá, esetenként 90C alá süllyed kondenzáció – Kondenzációnak ellenálló anyag – Hıszigetelés fıleg a főtetlen padlástérben – Harmatponti hımérsékletet számolni kell

• • • •

Kémény belsı átmérı min. 14 cm (<15kW), 16cm (20-25kW), 18cm (>25kW) Min huzat: 5 Pa, 20 Pa-nál nagyobb huzat esetén huzatszabályozó Automatikus füstelvezetı rendszer tisztítás (modern rendszerek) Füscsı: – Max. 2 m – Indításkor túlnyomás léphet fel Légtömör: hıálló szilikon vagy légtömör hegesztés – Min. 15o-os emelkedés, ideális: 30-45o – Lehetıleg könyökök nélkül – Hıszigetelt (>5cm) – Flexibilis, hıszigetelt füstcsı hangszigetelést is javítja

Hamueltávolítás

• Automatikus rendszer, gyakran hamuprés • Hamueltávolítás 2-8 hetente: kazánt le kell kapcsolni, hagyni kihőlni • Normál pellethamu: szürkésbarna, szemcsés. Ha koromfekete: elégtelen égés szerviz • Monitoring rendszer jelzi a hibákat

Faapríték kazánok • Kevésbé homogén, mint a pellet adagolás könnyebben elakad robosztusabb, drágább mechanizmus • Nagyobb teljesítmény tartomány 35-7000kW • Nagyobb társasházak és középületek esetén • Saját kazánház, • Faapríték tároló a kazánház közelében, teherautó/traktor által megközelíthetı • 100kW alatt a kialakítási követelmények azonosak a faelgázosító kazánokéval

Faapríték kazánok



Elhelyezés

Kazánház


Kb. 150-200 oC Nem

Főtött tér

Egész épület , távhıellátás



Nem




Nem

1200 oC


Igen

Igen



Helyiség-levegı


Égés

Zárt

Elıregyártott főtési rendszer

Nem

Hıteljesítmény

35-7000 kW



Hatásfok

< 90%


>0,8m

Tüzelıanyag

Faapríték


>0,5m


Automatikus


>0,7m


Tőzálló alap

Üzemeltetés • Folyamatos tüzelés a főtési idényben, megszakítás nélkül • Programozott logikai szabályozók (PLC) szabályozzák a gyújtást és a mőködést • Szabályozható 30%-105-os tartománynban, 8790% hatásfok mellett • Teljesen automatikus mőködés, nem szükséges rendszeres tisztítás (olcsóbb rendszereknél nincs automatikus hamueltávolítás hetente manuálisan)

Vegyes tüzeléső kazánok

Vegyes tüzeléső kazánok • Konstukció ≈ faelgázosító kazánok • Oldalsó bevezetés faaprítéknak • Használható tüzelıanyagok: – Hasábfa – Faapríték – Főrészpor – Feldolgozatlan fahulladék – Építési faanyag

Főtési rendszer elemei

Kondenzáció kockázata

• • • • •

Pl. λ=1,5, nedvességtartalom 20% thp=50C Pl. λ=1,5, nedvességtartalom 40% thp=65C Régi házaknál: 90/70 nincs kockázat Mai rendszerek: 75/55 korrózióveszélytermosztát szabályozású visszatérı Fıleg felfőtésnél, lehőlésnél rizikós

Akusztika • Zajforrások: – Ventilátorok – Szállítócsiga – Pneumatikus adagoló

• Hálószoba ne legyen a kazánház felett • Hangszállító kémények nem menjenek át a hálószobán • Új építés esetén: Akusztikai szigetelés (kazánház, tüzelıanyag tároló) • Rezgéscsillapítás mechanikus elemek között, rezgéscsillapító matrac • Tüzelıanyag kiszállítás és feltöltés is zajjal jár alaprajz tervezés

Kémények, követelmények • Követelmények: – – – – – –

Hıállóság 400C-ig Tőzállóság 1200C-ig Nedvességállóság Sima belsı felület Hıszigetelés Keresztmetszet (konstans)

• 2 fı típus: – Kerámia kémény – Rozsdaálló acél

Biztonsági berendezések • Zárt tágulási tartály • Biztonsági szelep a kazán legmagasabb pontán • Hımérı • Nyomásmérı • Hımérsékletkorlátozó

Kémények • Pozitív nyomású égés (gázkazán) • Negatív nyomású égés (biomassza kazánok), gyakran ventilátorral kiegészítve • Túl nagy huzat: rosszabb hatásfok huzatcsökkentı 20Pa felett

Kéménytervezés szempontjai • Tengerszint feletti magasság • Kazán/kandalló típus • Egyedi/győjtı • Keresztmetszet • Átmérı • Effektív kéménymagasság • Főtetlen térben haladó szakasz hossza • Külsı térben haladó szakasz hossza

Füstcsı – Max. 2 m – Indításkor túlnyomás léphet fel Légtömör: hıálló szilikon vagy légtömör hegesztés – Min. 15o-os emelkedés, ideális: 30-45o – Lehetıleg könyökök nélkül – Hıszigetelt (>5cm) – Flexibilis, hıszigetelt füstcsı hangszigetelést is javítja – Légtömör tisztítónyílás

Fatárolók • 1 liter víz gızzé válása 0,7kWh hıveszteséget jelent • Tökéletes égést rontja, elégetlen fagázok, korom • Használat elıtt 2 éves szárítás ajánlott

Fatárolók • • • • • • •

5m3 fa 1 m3 tüzelıolajnak felel meg 20cm légrés az épület alatt 5-10cm függıleges hézag a hasábok mögött Esı elleni védelem Nem szabad légtömören betakarni Megfelelı átszellızés (penész) Legalább másfél évre kell méretez ni a tárolót a szárítás miatt (pl. 5m3 éves faigény esetén min. 7,5m3 tároló)

Pellettárolók Tárolási módok: • Zsáksiló • Pellettároló helyiség • Föld alatti tárolótartály • Kazánhoz kapcsolt tárolótartály

Pellettároló méretezése • Max. szélesség: 2m, ajánlott méretek: 2m*3m, 1,8m*3,2m • Ökölszámok: – – – –

1kW hıteljesítmény 0,9m3/kW tárolótérfogat (holt terekkel) Hasznos tárolótér = tárolótér 2/ 3-a 1m3 pellet = 650kg Energiatartalom: 5kWh/kg

• Pl.: családi ház, hıigény 15 kW – – – – – –

15kW*0,9m3/kW=13,5m3 tárolóhelyiség Hasznos térfogat: 13,5*2/3=9m3 Tárolható pellet = 9*650kg=5850kg Tárolóhelyiség min. alapterülete: 13,5/2,4m=5,6m2 Választott alapterület: 2m*3m=6m2 Tárolható energia=5850kg*5 kWh/kg=29 250 kWh

Adagolási módok: • Szállítócsiga • Vákuumos (pneumatikus) szállítás • Statikus (kazánhoz kapcsolt tárolótartály)

Pellettároló egyéb követelményei • Tüzelıanyag szállítás: – – – –

• • • •

Tartálykocsis kamion Útszélesség: >3m Szabad magasság: >4m Tartálykocsikhoz 30m-es töltıtömlı tartozik, 30 m-nél közelebb kell tudjon állni, 220V/16A

A tömlıt kívülrıl kell rácsatlakoztatni Belsı elhelyezkedés esetén belsı tömlık (2 db) Töltéskor a kazánt ki kell kapcsolni Nedvesség elleni védelem: – Pellet könnyen felszívja a párát és morzsolódik (használhatatlan) – Szárazon kell tartani egész évben – Normál rel. páratartalom nem probléma

Pellettárolási technikák

1. megoldás: Pellet siló csigás szállítással

2. megoldás: Pneumatikus szállítás, tárolósiló

3. megoldás: Pneumatikus szállítás, tárolóhelyiség

• Kazán és siló külön helyiségben • Max 20 m távolság • Elıremenı és visszatérı tömlı (60mm spirálcsı) • Abszolút légtömör

4. megoldás: Csigás szállítás, tárolóhelyiség

5. megoldás: Földalatti külsı tároló

6. megoldás: Kombinált kazán+tárolótartály

Faapríték tárolók 1-2



Köszönöm a figyelmet!

Biomassza épületenergetikai hasznosítása. A fotoszintézis. Fogalma, definíció. Csoportosítás. Felhasználási lehetıségek. Csoknyai Tamás Talamon Attila

Recommend Documents