Akadémia Ak dé i 2010 Biomassza tüzelés
Fatüzeléses és faelgázosító kazánok Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
1. számú fólia 2010.
A tűz használatának kezdetei
-
-
-
350.000 350 000 é évvell ezelőtt lő a H Homo erectus pekinensis már használta a tüzet a hideg elleni védekezésre i.e. 300.000 körül az európai Homo erectus bilzingslebensis a tüzet hús és lepénysütésre használta i.e. 12.000 évvel a parázs szállítása közben felfedezték a kerámiát i.e. 2000 körül a tüzet fémek olvasztására használták
A tűz használata az emberiség fejlődésének elválaszthatatlan része. Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
2. számú fólia 2010.
A tüzelőanyag E ált lá miért? Egyáltalán ié t? A szilárdtüzelés alkalmazásának több indoka lehet: - gazdasági folyamatok - közösségi érdekek - az üzemeltetés függetlensége - egyéni pénzügyi megfontolások - rendelkezésre álló lehetőségek g - környezettudatos gondolkodás (megújuló energia)
… és a legerősebb érv: az ÁR! Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
3. számú fólia 2010.
A tüzelőanyag beszerzése
A fa akkor igazán olcsó, ha saját magunk készítjük el el, azaz termeljük ki ki, szállítjuk haza, tároljuk, aprítjuk, és folyamatosan tesszük a tűzre. S k esetben Sok tb ez nem így í történik. tö té ik Minél Mi él inkább előrehaladottabb állapotban vesszük meg, annál drágább.
Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
4. számú fólia 2010.
Érvek a fatüzelés mellett -
-
Kedvező ár Hazai energiaforrás (általában) Ahol nő, ott korlátozott mértékben mindig rendelkezésre áll Az előállításhoz (termeléshez) csak kevés idegen energia kell A szállítás és a tárolás nem jár környezeti kockázatokkal Újratermelődik Rablógazdálkodás nélkül is jelentős mennyiség termelhető ki évente a hazai erdőkből Évi több százmillió forint értékű fűtőolajat és földgázt lehet vele kiváltani
Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
5. számú fólia 2010.
CO2-semleges tüzelés
Rothadás A mikroorganizmu sok által hasznosított energia
Tüzelés
H2O
Hőenergia
CO2
CO2 O2 O2
Fa
Fa
Ásványi anyagok Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
Hamu 6. számú fólia 2010.
A tűzifa jellemző tulajdonságai
Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
7. számú fólia 2010.
Tűzifaként Tű if ké ú úgynevezett „vastagfát” fá ” célszerű él ű használni. Ez legalább 7 cm vastagságú anyagot jelent. Elméletileg – és gyakorlatilag is – felhasználhatók a biomassza többi részei is: a gallyak gallyak, a rőzse rőzse, a tüske vagy a levelek is. Ezek túlzott mértékű használata azonban túl sok tápanyagot von ki az erdők körforgásából, körforgásából és vissza fog hatni a tűzifa termelésre. Felhasználható azonban az ipari termelés maradéka, a hulladékfa is!
Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
8. számú fólia 2010.
Tűzifa minősége
• Nagyon fontos a fa minősége • Kívánatos a 20% alatti nedvességtartalom, mert minden 5% nedvességtartalom ned ességtartalom emelkedés 7% teljesítmény csökkenést okoz • A 20% feletti nedvességtartalom kátrányképződést eredményez a kazán belsejében • A fűtőberendezések műszaki adatai kb. 15% nedvességtartalmú fára vonatkoznak
Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
9. számú fólia 2010.
A fa kereskedelmi mértékegységei
Tűzifát többféle módon vásárolhatunk vásárolhatunk. Vehetünk - Mázsára - Köbméterre - Űrméterre Az űrméter tűnik a legkorrektebb elszámolási mértékegységnek. Nincs értelme a tűzifát meglocsolni, hogy nehezebb legyen, és általában nem találkozunk tömör fatömbökkel.
Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
10. számú fólia 2010.
Az „űrméter”
A tűzifát ű ifá 1 méter é h hosszúságokra ú á k vágva á sarangokba rakják fel. A sarang mérete 1 × 1 × 1 méter. A kereskedelemben szokás a magasságot 4 cm-rel megnövelni. Az űrméterben a fahasábok között kisebbnagyobb légrések vannak. 1 űrméter tűzifa 0,57 m3 tömör fának felel meg. meg
Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
11. számú fólia 2010.
Nedvességtartalom
A frissen fi kitermelt ki l tűzifa ű if tömegének ö é k akár a felét a benne lévő víz adhatja. A szellős helyen huzamosabb ideig tárolt, látszólag száraz (légszáraz) fa nedvességtartalma még mindig 20% körüli.
Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
12. számú fólia 2010.
Nedvességtartalom és tárolási idő
60
A puhafákat kettő, a keményfákat három évig célszerű szárítani. A fa nedvességtartalma a levegő nedvességtartalmának változásával nő vagy csökken.
Ned dvességttartalom, %
50 40 30 20 10 0
Január 0
December Január 3
6
9 12 15 Száradási idő hónapokban
Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
December 18 13. számú fólia 2010.
21
24
Nedvességtartalom
A víztartalom í l kö közvetlenül l ül b befolyásolja f l á lj a ffa fűtőértékét. A fa csak akkor ég el, ha előbb a vizet „kifőzik” belőle. A vízgőz energiatartalma a kéményen át távozik. távozik Sőt, csökkenti a tűztér hőmérsékletét is, ami - Rontja j az égés g feltételeit,, tökéletlen égéssel g jjár - Korom és kátrányképződéssel jár, ami szigeteli a hőleadó felületeket és rontja a hőátadást
Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
14. számú fólia 2010.
Fűtőérték és nedvességtartalom A fa fűtőértéke a nedvességtartalom függvényében
N Nedvessé égtartalo om, %
60
2% nedvességtartalom változás kb. 10% fűtőérték változással jár!
50 40
Légszáraz 15 % nedvesség 4 3 kWh/kg 4,3
Frissen vágott g 50 % nedvesség 2,3 kWh/kg
30 20
47 % különbség !
10 0
1
15 1,5
2
Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
2,5 2 5 3 Fűtőérték, kWh/kg
35 3,5
4 15. számú fólia 2010.
45 4,5
5
Tüzifák tulajdonságai
Bükk Ez a fafajta kiváló tüzelőanyag. Nagy a fűtőértéke, elterjedt és könnyen szárad. Kivágás, darabolás és felhasogatás után f d tt helyen fedett h l k ll tárolni. kell tá l i Ellenkező Ell k ő esetben tb csökken ökk a fűtőértéke és gyorsan korhadni kezd. Tölgy Ez a fafajta tökéletes tüzelőanyag. Két évig kell száradni hagyni – ellentétben a többi fafajtával – szabad ég alatt, fedetlenül. Az eső kimossa belőle az erre a fára jellemző csersavat. Utána 1 vagy 2 évig fedett helyen kell tárolni a megfelelő g száradás érdekében. Kisebb, nagy gy százalékban fiatal ágakat tartalmazó rakatban nagyon gyorsan ég.
Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
16. számú fólia 2010.
Tüzifák tulajdonságai Gyertyán, kőris és különböző gyümölcsfák Kitűnő, de tüzifaként nagyon ritkán használt fajták.
Nyír Nagylevelű, puha fafajta. Magas a fűtőértéke, de gyorsan ég. Tüzifaként kazánban vagy gy kandallóban használatos.
Egyéb puha fafajták Hárs, fűz, gesztenye, nyár – rosszul égő, alacsony fűtőértékű fajták. Tűl Tűlevelűek lű k Magas fűtőértékű, gyorsan égő tüzifák. Forró parázsat okádnak, és gyantájuk lerakódik a kéményben. Kerüljük a h használatukat. ál k Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
17. számú fólia 2010.
Tüzifák tulajdonságai Nedvességtartalom, % - hasábfa
Nedvességtartalom, % - rönk
Fajta/hónap
6
12
18
24
Fajta/hónap
6
12
18
24
Gyertyán
24
20
18
17
Gyertyán
31
25
21
19
Bükk
23
19
18
17
Bükk
33
24
20
19
Tölgy
30
24
20
19
Tölgy
32
27
23
20
Nyír
23
18
17
16
Nyír
37
29
24
20
Erdei fenyő
29
22
17
15
Erdei fenyő
28
21
18
16
Lucfenyő
29
22
17
15
Lucfenyő
35
23
17
15
Tüzifák térfogatsúlya, kg/m3 Fafajta
Frissen vágott
Levegőn szárított
Mesterségesen szárított
Erdei fenyő
700
520
510
F k t fenyő Fekete f ő
900
670
540
Nyír
940
600
590
Bükk
990
720
570
Douglas g fenyő y
910
570
550
Cser
1 110
850
730
Kocsányos / kocsánytalan tölgy
1 000
760
660
Gyertyán
1 080
820
720
Kő i Kőris
920
720
620
Hegyi juhar
980
660
530
Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
18. számú fólia 2010.
A légszáraz tűzifák fűtőértéke
Fafajta
kWh/űrméter
kWh/kg
Bükk
2.100
4,2
Tölgy
2.100
4,2
Akác
2.100
4,1
Erdei fenyő
1.700
4,4
Lucfenyő
1.600
4,4
Az űrméterre vonatkozó fűtőérték változik, de a tömegre vonatkoztatott fűtőérték elég állandónak tekinthető. Ez a fenyőfajták átlagában kb. 4,4 kWh/kg, az összes tűzifa esetében pedig kb. 4,3 kWh/kg. Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
19. számú fólia 2010.
Összehasonlítás
Családi ház kb. 3.000 m3/év „H” földgáz fogyasztással Ez - 16 űrméter ű é bükk - 22 űrméter fenyő tűzifának felel meg meg.
Tüzelőanyag
Mértékegység
Fűtőérték
Égéshő
Földgáz „L”
kWh/m3
8,88
9,76
Földgáz, „H”
kWh/m3
10,42
11,42
Folyékony gáz
kWh/m3
25,80
28,02
Fűtőolaj „EL EL”
kWh/kg
11 86 11,86
12 44 12,44
Tűzifa
kWh/kg
4,3
-
1 űrméter fenyő = 201 „H „H” földgáz 1 űrméter bükk = 144 „H” földgáz
Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
Jellemző hatásfokok: Gáz- vagy olajkazán K d Kondenzációs á ió gázkazán á k á Fatüzeléses kazán Faelgázosító kazán
20. számú fólia 2010.
90-92% 102 110% 102-110% 75% 85-93%
A fa égése, a tüzelési folyamat
Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
21. számú fólia 2010.
Szilárd tüzelőanyagok összetétele
Összetevő
Tüzelőanyag, % Légszáraz fa
Barnaszén brikett
Kőszén
Koksz
Szén (C)
42
55
82
83
Hidrogén (H)
5
5,5
4
1
Oxigén (O)
37
18
4
0,5
Nitrogén (N)
-
1
1
1
Kén (S)
-
0,5
0,5
0,5
Víz ((H2O))
15
15
3,5 ,
5
Hamu
1
1
5
9
4,3
5,4
8,8
8,0
Fűtőérték, kWh/k kWh/kg
A különböző összetétel különböző égési tulajdonságokat eredményez. A tüzelőberendezést tü lőb d é t ennek k megfelelően f l lő kell k ll ki kialakítani. l kít i Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
22. számú fólia 2010.
Fa tüzelőanyag
A fa és a koksz összetevőinek százalékos összehasonlítása 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
Fa Koksz
Szén
Hidrogén Oxigén
Hamu
Bár a fa szilárd tüzelőanyag, mégis túlnyomó részben (83%) fagázként g ég g el,, és ez adja j a fűtőérték 70%-át. Például a koksznak kevesebb, mint 10% a ég el gáz alakban 10%-a alakban.
A magasabb illóanyag tartalom nagyobb lánghosszat eredményez
Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
23. számú fólia 2010.
Gáztartalom / Lánghosszúság
Illó alkkotóele emek % %-ban
75
45
A tüzelőanyag illó alkotórészeinek aránya befolyásolja a láng hosszúságát. A lángnak a kazán tűzterébe bele kell férnie!
15 1 Koksz
Brikett
Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
Barnaszénbrikett
Fa
24. számú fólia 2010.
Az égés folyamata Szilárd tüzelőanyag Száradás Pirolízis (termikus bomlás) Gyulladás A szilárd kokszmaradványok elgázosodása
Az el- és kigázosodott anyagok (faszén) elégése Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
25. számú fólia 2010.
A fagáz égése A faszén f é izzása i á
A pirolízis megindulása
A termikus bomlás kezdete
Füstgáz hőtartalma
800
Parázsképződés kezdete 300 Gyulladáspont, kb. 225°C
Endote erm reakcció (Energia a bevezettés)
1000
Felsza abaduló ó energ gia
Exoterm reakcció (E Energia ffelszabad dulás)
Az égés folymata / Energiafolyam
200
Felhasználható hő
Az égés indulási fázisának fenntartásához szükséges hő
100 A kezdeti fázishoz szükséges idegen hő
Kiszáradás
Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
0 Hőmérséklet,°C 26. számú fólia 2010.
Légellátás és füstgáz elvezetés
Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
27. számú fólia 2010.
Begyújtás Minél nagyobb a fadarab térfogatához viszonyított felülete, annál könnyebben gyullad meg.
Aprófa Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
Papír 28. számú fólia 2010.
Fahasábok
Tüzelési módok Felső leégés
Alsó leégés Primer levegő Szekunder l levegő ő
Szekunder l levegő ő
Primer levegő • Az egész rakat ég • A láng helyzete változik
Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
• Csak a rakat alsó része ég • Alacsony károsanyag kibocsátás és magas hatásfok a nagy utóégési zónának köszöhetően 29. számú fólia 2010.
Légellátás
Az égéslevegő 80%-át primer levegőként kell bevezetni. Erre a faszén égéséhez és a fagáz képződéshez is szükség van van. g közvetlenül a fagázlánghoz g g kell A maradék 20% szekunder levegőt juttatni. A szekunder levegő nem hűtheti le a lángot, mert az akadályozná az égést. ¾ a szekunder levegőt elő kell melegíteni A forró g gázok nehezen keverednek egymással. gy ¾ a szekunder levegőt fúvókákon kell bejuttatni.
Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
30. számú fólia 2010.
Légellátás
A fagázok nem keverhetők tökéletesen a levegővel. Ezért az elméletileg szükségesnél 70% 70%-kal kal több levegőt kell bevezetni. bevezetni g esetén a termikus bomlás nem áll le,, de a fagázok g Túl kevés levegő nem tudnak rendesen elégni, ennek következményei: • elégtelen égés • rossz hatásfok h tá f k
Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
31. számú fólia 2010.
Légellátás
A túl sok levegő hűti a lángot és növeli a füstgázokkal feleslegesen távozó hő mennyiségét mennyiségét. 10 kg fa elégéséhez 30 30-40 40 m3 levegő szükséges. • minden m3 felesleges levegő 50-70 Wh veszteséget okoz • rossz hatásfok
Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
32. számú fólia 2010.
Légellátás, termosztátos készülékek
Az égéslevegő mennyiségét egy termosztát szabályozza amely vagy a füstgázok szabályozza, füstgázok, vagy a kazánvíz hőmérséklete alapján mechanikusan szabályozza a levegő bevezetését, a nyílást nyitja-zárja. itj á j A teljesítményt lehetőleg ne a levegő nyitásávalnyitásával zárásával, hanem a megrakások számával és mértékével szabályozzuk.
Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
33. számú fólia 2010.
Légellátás, ventilátoros készülékek
A ventilátoros készülékeknél füstgáz ventilátor szabályozza az égéslevegőt A ventilátor lehet egyfokozatú vagy szabályozott égéslevegőt. fordulatszámú.
Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
34. számú fólia 2010.
Légellátás, ventilátoros készülékek
A szabályozás a ventilátor ki/be kapcsolásával vagy fordulatszám változtatásával történik történik.
HHV Csatorna
Ezeket a berendezéseket állandó 100%-os terhelésű üzemre tervezték,, ahol a betett tüzelőanyag ideális körülmények között elég. A termelt hőt pufferben kell tárolni, és a puffert a pillanatnyi hőigénynek megfelelően kell kiüríteni kiüríteni.
Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
35. számú fólia 2010.
Légellátás, ventilátoros készülékek
A fejlettebb berendezések a ventilátor fordulatszámának változtatása mellett a szekunder levegő mennyiségét is tudják változtatni. A motoros csappantyúkat t úk t λ-szonda λ d vezérli é li a füstgáz maradó O2 tartalma alapján. Ezeket a készülékek jól szabályozhatóak, de biztonsági okokból itt is szükség van puffer térfogatra térfogatra.
Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
36. számú fólia 2010.
Kémények
Sok esetben abból indulnak ki, hogy nem baj ha a huzat nagyobb baj, nagyobb, mint a szükséges. A túl nagy huzat azonban a meleget is „kihúzza” a kazánból, azaz - leszaggathatja a lángot - az égés nem a tervezett helyen a tűztérben megy végbe, hanem a hőcserélő felületeknél vagy a kéményben
Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
37. számú fólia 2010.
Kémények
A szilárdtüzelésű készülékek érzékenyek a kémények huzatára, ez ugyanis befolyásolja a berendezés égéslevegő ellátását ellátását. y huzata mindenkor érje j el a készülék adatlapján pj megadott g A kémény értéket. Mivel a huzat a külső hőmérséklet függvényében változik, erősen ajánlott huzatkorlátozó beépítése!
Fontos! A ventilátoros szilárdtüzelésű berendezések nem „turbósak”, a ventilátor csak a készülék saját ellenállására van méretezve! Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
38. számú fólia 2010.
A fatüzeléses kazánok problémái - hibaokok
Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
39. számú fólia 2010.
Hibaokok
A fatüzelés nagy múltra visszatekintő, kipróbált technika technika. A hibák általánosságban vagy a tüzelőanyagra, vagy a lé llátá /fü t á elvezetés légellátás/füstgáz l té problémáira vezethetők vissza. Sok esetben ezekből a problémákból egyidejűleg több is fellép, sőt, egyes problémák újabbakat okozhatnak, okozhatnak ami nehezíti a hibakeresést.
Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
40. számú fólia 2010.
Tűzifa problémák A nem megfelelő tűzifa általánosságban túl nedveset jelent. Erre utaló jelek: • Nehéz N hé gyulladás ll dá • Nem lobogó lánggal ég, hanem csak izzik vagy kialszik • Ecetszagú füst • Nagy koromképződés vagy fényes korom A koromképződés további gondokat okoz: • Rosszabb hőátadás hőátadás, csökkenő teljesítmény. teljesítmény Minden milliméter lerakódott koromvastagság 10%-kal csökkenti a hatásfokot! • A lerakódás miatt csökkenő kémény keresztmetszet, csökkenő huzat • Kéménytűz a lerakódott korom begyulladása esetén Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
41. számú fólia 2010.
Légellátási és huzatproblémák
A nem megfelelő légellátás hasonló gondokat okozhat okozhat, mint a nedves tűzifa tűzifa, de vannak egyéb jelei is: • Megrekedő füst • Átnedvesedő kémény
A túl nagy kéményhuzatra utaló jelek: • A tűz erősen ég, de nem melegít eléggé • A tűz túl gyorsan leég • A kémény átnedvesedik Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
42. számú fólia 2010.
A fatüzeléses kazánok üzemeltetési jellemzői
Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
43. számú fólia 2010.
A szilárdtüzelésű kazánok jellegzetességei Közös jellemzőjük, hogy magas üzemi hőmérsékleten működnek, ami a mai rendszerméretezési hőmérsékleteket figyelembe véve, különös tekintettel az alacsony hőmérsékletű fűtési rendszerekre (fal(fal , padló padló-, mennyezetfűtés) a rendszer számára közvetlenül nem felhasználható. A komoly méretű tüzelőanyag tároló helyiséget és adagolórendszert igénylő pellet és apríték tüzelésű kazánok kivételével a berendezések emberi beavatkozást igényelnek. A tüzelés intenzitása csak bizonyos határok között változtatható automatikusan (nincs ki-be kapcsolás) A korszerű fűtési rendszerekhez komfortfokozata és üzemeltetési paraméterei nem teszik alkalmassá (külső hőmérsékletfüggő szabályozás, napi-heti programóra, kis vízterű dinamikus rendszer, termosztatikus radiátorszelepek) H Hogyan llehet h t ezeket k t a hátrányokat hát á k t kikü kiküszöbölni? öböl i? Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
44. számú fólia 2010.
Megoldási lehetőségek Kazántermosztát (primer, szekunder levegő mennyisége huzatkorlátozó)
Magas komfortfokozatú, dinamikus rendszer
Időjárásfüggő szabályozó napi-heti programórával, ó á l fűté fűtésii kö körök ök háromjáratú motoros keverőszeleppel keverőszeleppel.
HH HV Csatorn na
Magas üzemi hőmérséklet
60°C
HMV
HHV
Fűtési puffertartároló alkalmazása Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
Üzemviteli problémák Közös megoldás
45. számú fólia 2010.
A puffertartály és méretezése
Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
46. számú fólia 2010.
Miért kell puffer tartály? A puffertároló alkalmazásának előnyei: A puffer tartály tárolja a működő szilárdtüzelésű kazán által termelt hőt. Ezáltal, az alábbi pontokon javítja az üzemállapotokat: • • • • • • •
Más, korszerű fűtőberendezésekhez hasonló komfort (szabályozhatóság) Optimális hőszolgáltatás alacsony terhelésnél (alacsony hőmérsékletű rendszerek) A kezelési időszakok a kedvezőbb napi időszakokra tehetők (egyenletes hőmérséklet) Nem „szólal meg” a termikus biztosítás (magas üzembiztonság) Teljes terhelés melletti üzem. (csökkenő kezelési és karbantartási igény) Hőtárolóként és hidraulikus váltóként működik. A zárt fűtési rendszer kialakításának egyik peremfeltétele
Ezáltal: ¾ ¾ ¾ ¾ ¾
Jobb hatásfok Optimális hőmérséklet-viszonyok, alacsonyabb károsanyag-kibocsátás Nincsenek szilárd maradványok az égéstérben g élettartam kilátások Magasabb Gazdaságosabb üzem
Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
47. számú fólia 2010.
Zárt fűtési rendszer Puffertároló alkalmazásával lehetőség nyílik szilárdtüzelésű berendezések zárt fűtési rendszerbe illesztésére! Fontos! Csak azon berendezések esetén, ahol a gyártó ezt engedélyezi!
Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
48. számú fólia 2010.
Csa atorna
Figyelem! Zárt fűtési rendszernél biztonsági kényszerhűtőt és termikus biztosítást kell alkalmazni!
HH HV
HHV Cssatorna
De! A magyar szabvány tiltja! (az MSZ-04.142/2 előírása szerint: „Szilárdtüzelésű fűtővíz-termelőhöz csak nyitott tágulási tartály alkalmazható”)
Miért kell méretezni ? A puffertároló alkalmazásának hátrányai: Szituáció: Az ügyfél nehezményezi: -
a helyszükségletet, a puffer ff tartály t tál árát, á át a kiegészítő szabályozás árát, a nagyobb gy tágulási g tartályt, y tartályokat, y a többlet berendezéseket (pl. szivattyú,...), a többlet szerelési, anyag és karbantartási költséget, stb stb.
A rosszul kiválasztott tároló térfogat valamint a tároló helytelen és szakszerűtlen beépítése, akár akadályozhatja is a szilárd tüzelést. Szakszerű méretezés szükséges, hogy az ügyfél csak a rendszeréhez és az igényelt komforthoz valóban illeszkedő méretű puffer térfogatot legyen kénytelen megvásárolni. Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
49. számú fólia 2010.
Puffer tartályok méretezése, kiválasztás Mi alapján válasszunk puffertárolót? Ökölszabályok szerinti méretezés é t é A szokásos válaszok:
„100 l/kW“
„Minél Mi él nagyobb !“
Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
„25 25 l/kW“
EN 303-5 !
„Mindig 1000 l“
50. számú fólia 2010.
Puffer tartályok méretezése, kiválasztás
A puffertároló két gondolatmenet szerint méretezhető: 1. Biztonsági méretezés 2. Komfort méretezés 1. Biztonsági méretezés: A készülék kiegészítő fűtőberendezésként működik, üzemeltetése időszakos (tartalék kazán, látványkandalló). Meghatározandó: kazán teljesítménye, puffertároló mérete. A kazánt kiválaszthatjuk az épület méretezési hővesztesége alapján. Ebben az esetben (típustól függően, méretezési állapotban) gyakran kell a tűzre rakni (leégési periódus – műszaki dokumentációk).
Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
51. számú fólia 2010.
Puffer tartályok méretezése, kiválasztás Hátté Háttér: A puffer tartálynak legalább akkorának kell lennie, hogy a kazán által egy feltöltéssel előállított hőt fel tudja j venni !
Puffer
Q
Pu
Kazán
= V Pu × ρ × cvíz × (t Pu max − t Pu min )
Q = Q ×b
víz
K
K
Pu
víz
Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
víz
Pu max
K
× 3600
bK : leégési idő
× bK × 3600
Q V = ρ × ×( c t
K
− t Pu min ) 52. számú fólia 2010.
Puffer tartályok méretezése, kiválasztás
1.variáció: padlófűtés: 40/30°C
V Pu =
24 × 2 × 3600 = 702 l 0,982 × 4,18 × (90 − 30 )
2.variáció: radiátoros fűtés: 80/60°C
V Pu =
Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
50 % !
24 × 2 × 3600 = 1403 l 0,982 × 4,18 × (90 − 60 )
53. számú fólia 2010.
Kapcsolási rajz (biztonsági méretezés) HMV
A nagy pufferek lassítják a rendszert rendszert. A nem működő puffert hőmérséklet különbség kapcsoló segítségével zárjuk ki! HHV
HHV
Figyelem! A kapcsolási rajzokat a gyártóval minden esetben egyeztetni kell! Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
54. számú fólia 2010.
Puffer tartályok méretezése, kiválasztás A puffertároló két gondolatmenet szerint méretezhető: 1. Biztonsági méretezés 2. Komfort méretezés 2. Komfort méretezés: A készülék főfő-, vagy egyedüli fűtőberendezésként működik működik, üzemeltetése állandó. Meghatározandó: kazán teljesítménye, puffertároló mérete. A kazánt nem az épület méretezési hővesztesége, hanem a megrakások kívánt száma alapján pj méretezzük (növelt ( kazánteljesítmény). j y) Bár a készülék leégési periódusa azonos, a létrehozott és letárolt hőmennyiség alkalmas lehet hosszú órákon át biztosítani a szükséges hőteljesítményt (rendszerhőmérsékletek!). (rendszerhőmérsékletek!) Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
55. számú fólia 2010.
Éves rendezett hőigény lefutás Hátté Háttér: A számítás a téli átlaghőmérséklet valószínűségének ismeretén alapszik. Ap puffertárolót ((kiegészítő g fűtés esetén)) a leggyakrabban ggy előforduló üzemállapotra célszerű méretezni. Lakossági fűtési hőigény eloszlás 100
Teljesítm mény (%) )
90 80 70
Az év 83%-ában a pillanatnyi hőigény alacsonyabb, alacsonyabb mint a legnagyobb hőigény 50%-a!
60 50 40 30 20 10 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 8760 1500
Üzemórák száma
Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
56. számú fólia 2010.
Puffer tartályok méretezése, kiválasztás
(h × 24 − b V = × × [( ρ c t
K
× n )× k × Q × 3600
Pu
víz
víz
Pu max
)
m
− t Pu min − (t v − t Pu min )× k
]
Q Q = h × k × 24 × × n b m
K
K
h bk Qm QK n k tv
használati tényező leégési idő (óra) méretezési é t é i hőveszteség hő t é a kazán teljesítménye megrakások száma kazán kihasználtsági tényező (a készülék teljesítménye a hőigényhez képest a fűtési rendszer visszatérő hőmérséklete
Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
57. számú fólia 2010.
Puffer tartályok méretezése, kiválasztás
1. példa: padlófűtés: 40/30°C
20 Qk = 0,66 × 0,5 × 24 × = 40 kW 2× 2
l
(0,66 × 24 − 2 × 2) × 0,5 × 20 × 3600 = 1598 0,982 × 4,18 × [(90 − 20) − ( − 20) × 0,5 , ] 0 3
Vpu =
30 % !
2. példa: radiátoros fűtés: 80/60°C
(0,66 × 24 − 2 × 2) × 0,5 × 20 × 3600 = 2076 0,982 × 4,18 × [(90 − 20) − (60 − 20) × 0,5]
Qk = 0,66 × 0,5 × 24 × Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
20 = 40 kW 2× 3 58. számú fólia 2010.
l
Vpu =
Puffer tartályok méretezése, kiválasztás
1.v padlófűtés: 40/30°C
Vpu = 1598 l, Qk = 40 kW
40 * 2 * 3600 VPu = = 1169 l 0,982 * 4,18 * (90 − 30) 2.v radiátoros fűtés: 80/60°C
,
Vpu = 2076 l Qk = 40 kW VPu =
40 * 2 * 3600 = 2339 l 0,982 * 4,18 * (90 − 60)
Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
59. számú fólia 2010.
Kapcsolási rajz (komfort méretezés)
HMV
A kazánvédelemről minden esetben gondoskodni kell!
HHV
Egyéb fűtőberendezések (napkollektor, hőszivattyú) üzemi feltételeik biztosítása mellett ll tt az így í kialakított ki l kít tt rendszerekbe d kb könnyedén beilleszthetők! HHV
Figyelem! A kapcsolási rajzokat a gyártóval minden esetben egyeztetni kell! Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
60. számú fólia 2010.
A következő rész:
Akadémia 2010
Kombinált fűtési rendszerek
Maradjon velünk ! Buderus Akadémia 2010 : Biomassza tüzelés ©Buderus Fűtéstechnika Kft. Minden jog fenntartva!
61. számú fólia 2010.