ΟΔΗΓΟΣ ΧΡΗΣΗΣ ΤΟΠΙΚΗΣ ΒΙΟΜΑΖΑΣ ΚΑΙ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΤΩΝ ΑΝΤΙΣΤΟΙΧΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΓΙΑ ΟΙΚΙΑΚΗ ΘΕΡΜΑΝΣΗ

Transcript

1 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΔΥΤΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. ΟΔΗΓΟΣ ΧΡΗΣΗΣ ΤΟΠΙΚΗΣ ΒΙΟΜΑΖΑΣ ΚΑΙ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΤΩΝ ΑΝΤΙΣΤΟΙΧΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΓΙΑ ΟΙΚΙΑΚΗ ΘΕΡΜΑΝΣΗ Παραδοτέο του έργου BIOFOSS

2 1.1 Αποτελέσματα έρευνας για την ανίχνευση εμποδίων στη χρήση τοπικής βιομάζας για οικιακή θέρμανση στην ευρύτερη περιοχή Αμυνταίου. Με βάση την έρευνα με ερωτηματολόγια και επιτόπιες επισκέψεις, η οποία πραγματοποιήθηκε από 15/06/ /10/2015 στο Δημο Αμυνταίου και αναρτήθηκε στον ιστότοπο του έργου BIOFOSS ( η χρήση τοπικής βιομάζας και συγκεκριμένα καυσοξύλων για θέρμανση είναι ευρύτατα διαδεδομένη. Συντριπτικό ποσοστό των κατοίκων (εκτός από τους οικισμούς με τηλεθέρμανση) χρησιμοποιεί ξυλολέβητες ή ξυλόσομπες-ενεργειακές σόμπες για θερμανση. Όσοι κάτοικοι έχουν δικαιώματα στην τοπική ξυλεία, εξαντλούν τα δικαιώματα αυτά και επιπλέον χρησιμοποιούν καυσόξυλα του εμπορίου, Οι τιμές προμήθειας κυμαίνονται από από / tn. Η μετατροπή από σύστημα θέρμανσης με λέβητα πετρελαίου σε σύστημα με ξυλολέβητα (λόγω αυξημένης τιμής πετρελαίου κατά τη διάρκεια της οικονομικής κρίσης), ήταν εύκολη για τους κατοίκους, λόγω διαθεσιμότητας χώρου αποθήκευσης καυσοξύλων και παλαιότερης εμπειρίας. Σχεδόν όλοι οι κάτοικοι απορρίπτουν τη θέρμανση με pellets, καθώς θεωρούν το κόστος προμήθειας αρκετά υψηλότερο από αυτό του καυσόξυλου, όπως επίσης και το κόστος αγοράς του αντίστοιχου λέβητα. Επίσης, τα pellets δεν εκμεταλλεύονται τα τοπικά δικαιώματα ξυλείας. Κατά συνέπεια δεν ανιχνεύθηκαν εμπόδια στη διείσδυση της τοπικής βιομάζας για θέρμανση στην περιοχή, τουναντίον οικονομική κρίση ενίσχυσε αυτή την τάση. Λόγω βέβαια λειτουργίας συστήματος τηλεθέρμανσης στην περιοχή, είναι έντονή η επιθυμία όλων των κατοίκων για χρήση της τοπικής βιομάζας για τηλεθέρμανση μικρής κλίμακας ανά οικισμό. 2.1 Σκοπός του οδηγού. Κατά συνέπεια ο παρών οδηγός κρίνεται σκόπιμο να περιγράψει με απλά λόγια: (α) Τα τεχνικά χαρακτηριστικά ξυλολεβήτων, (β) Τον απαιτούμενο συνοδευτικό εξοπλισμό, (γ) Το κόστος αγοράς και εγκατάστασης, (δ) Το κόστος προμήθειας βιομάζας και (ε) Τον απαιτούμενο αποθηκευτικό χώρο, για να θερμανθεί μια αντιπροσωπευτική οικία της περιοχής, όπως αυτή προέκυψε από τις ενεργειακές επιθεωρήσεις των τοπικών κτιρίων και από την έρευνα που προαναφέρθηκε. 2.2 Αντιπροσωπευτική οικία της περιοχής. Ως αντιπροσωπευτική οικία λαμβάνεται μια διώροφη μονοκατοικία με έτος κατασκευής μετά το 1990, εκτεθειμένη στις τρεις από τις τέσσερις πλευρές της στο εξωτερικό περιβάλλον, έκτασης 120 τετραγωνικών μέτρων (m 2 ) (60 m m 2 ). Εδώ πρέπει να τονιστεί ότι δεν ερευνήθηκε καθόλου η περίπτωση εγκατάστασης συμπαραγωγής θερμότητας ηλεκτρισμού (micro-chp), καθώς το σύστημα αυτό και η διαδικασία εγκατάστασης είναι αρκετά πολύπλοκη και ακριβή, τόσο σε επίπεδο θεσμικού πλαισίου (αδειοδοτήσεων), όσο και σε επίπεδο εξοπλισμού και συντήρησής

3 του. Κατά συνέπεια, θα αποτελούσε, την παρούσα περίοδο, αποτρεπτικό παράγοντα για την περαιτέρω διείσδυση της βιομάζας στην περιοχή. 2.3 Τεχνικά χαρακτηριστικά λέβητα. Ο λέβητας που προτείνεται είναι ξυλολέβητας ισχύος από Mcal (35-45 kw). Τέτοιοι λέβητες φαίνονται στην εικόνα 1. Τυπικές διαστάσεις είναι 100x80x60 cm. Εικόνα 1. Ξυλολέβητες ισχύος Mcal (35-40 kw) Προτείνεται η τοποθέτησή του σε εξωτερικό, στεγασμένο χώρο, σε πολύ κοντινή απόσταση από τον αποθηκευτικό χώρο (Εικόνες 2 και 3).

4 Εικόνα 2. Διάταξη λέβητα στο χώρο Εικόνα 3. Απόσταση λέβητα αποθηκευτικού χώρου Το κόστος αγοράς κυμαίνεται μεταξύ 400 και 900, ενώ οι μεταχειρισμένοι είναι αρκετά φτηνότεροι. Στην εικόνα 4 φαίνονται εικόνες από το εσωτερικό του.

5 Εικόνα 4. Όψεις από το εσωτερικό του λέβητα. 2.4 Συνοδευτικά υλικά και εξοπλισμός. Προτείνεται να τοποθετηθεί μόνωση στις σωληνώσεις των συνδέσεων, τόσο σε αυτές που είναι εκτεθειμένες, όσο και σε αυτές που τοποθετούνται στο έδαφος μέχρι τον πίνακα διανομής, όπως φαίνεται στην εικόνα 5. Εικόνα 5. Μονωμένες σωληνώσεις σύνδεσης (αριστερά: επιστροφή και δεξιά: αναχώρηση θερμού νερού) Στην έξοδο του λέβητα προτείνεται η τοποθέτηση δύο βαλβίδων στην έξοδο του ζεστού νερού: Βαλβίδα ανίχνευσης ατμού και υπερπίεσης (Εικόνα 6 και εικόνα 7 αντίστοιχα). Η πρώτη προτείνεται ώστε σε περίπτωση διαρροής του νερού και κατά συνέπεια μετατροπής του υπόλοιπου σε ατμό, να γίνει εκτόνωση του τελευταίου. Η

6 δεύτερη είναι απαραίτητη σε κάθε λέβητα. Ο υδροστάτης που φαίνεται στην εικόνα 8 συνδέεται με τον κυκλοφορητή. Στην εικόνα 9 φαίνεται το συνολικό σύστημα. Εικόνα 6. Βαλβίδα ανίχνευσης ατμού. Εικόνα 7. Βαλβίδα υπερπίεσης Εικόνα 8. Υδροστάτης

7 Εικόνα 9. Συνολική εικόνα των τριών παραπάνω εξαρτημάτων Η χωρητικότητα του λέβητα σε νερό είναι περίπου κιλά και προτείνεται εκκένωσή του σε περίπτωση που δεν λειτουργήσει για περισσότερο από μία μέρα. Συνεπώς προτείνεται η ύπαρξη βάνας στο κατώτερο σημείο του κυκλώματος νερού του λέβητα και η ύπαρξη βάνας τροφοδοσίας νερού μόνιμα συνδεδεμένη στο λέβητα. Ο κυκλοφορητής τοποθετείται όπως στην εικόνα 10. Εικόνα 10. Κυκλοφορητής. Για βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης, προτείνεται αυτονόμηση των ορόφων, με τη χρήση δύο ηλεκτροβάνων (μία σε κάθε όροφο) (Εικόνα 11). Οι ηλεκτροβάνες ελέγχονται από δύο θερμοστάτες (ένα σε κάθε όροφο).

8 Εικόνα 11. Σύστημα από ηλεκτροβάνες για αυτονόμηση χώρων. Επειδή η καύση του ξύλου δεν σταματάει ακαριαία (όπως στην περίπτωση του λέβητα πετρελαίου), προτείνεται ο ένας από τους δύο θερμοστάτες να είναι μόνιμα ανοιχτός, για να μην ενεργοποιηθούν οι βαλβίδες. 2.5 Συνολικό κόστος αγοράς και εγκατάστασης. Η μετατροπή του συστήματος θέρμανσης από σύστημα που βασίζεται σε λέβητα πετρελαίου σε σύστημα με λέβητα ξύλου κόστισε αναλυτικά: (α) κόστος αγοράς μεταχειρισμένου λέβητα ξύλου ή καινούργιου ( ). (β) Καμινάδα διαμέτρου 25 cm: 70 (γ) Βαλβίδες, υδροστάτης: 70 (δ) Σωληνώσεις και μονώσεις: 100 (ε) Κυκλοφορητής, ηλεκτροβάνες, καλώδια: 300 Επειδή ο κυκλοφορητής συνήθως, προϋπάρχει σε όλα τα συστήματα, υπολογίζονται δύο σύνολα, ένα με και ένα χωρίς αυτόν. Σύνολο με κυκλοφορητή: Σύνολο χωρίς κυκλοφορητή: Κόστος προμήθειας πρώτης ύλης. Το κόστος προμήθειας του ξύλου από τον τοπικό συνεταιρισμό κυμαίνεται από /tn, ενώ για προμήθεια από το εμπόριο /tn. Όπως προέκυψε από τις

9 μελέτες η αντιπροσωπευτική μας οικία χρειάζεται 15 περίπου τόνους ξυλείας (Δρυς με ποσοστό υγρασίας 15 %) ανά έτος (7-9 μήνες, όπως ισχύει στη ζώνη Δ του ΚΕΝΑΚ). Από την έρευνα μας, τα δικαιώματα ξυλείας κυμαίνονται από 4-8 τόνους ανά οικία. Συνεπώς λαμβάνοντας τις μέσες τιμές, η αντιπροσωπευτική μας οικία χρειάζεται συνολικά περίπου 6Χ50 + 9Χ100 = 1200 ανά έτος για θέρμανση. Ανάγοντας σε κόστος ανά τετραγωνικό μέτρο προκύπτει 1200 /120 = 10 / m Χώρος αποθήκευσης. Ο χώρος αποθήκευσης που απαιτείται για 15 τόνους τεμαχισμένα ξύλα είναι υπόστεγο με κλίση στη στέγη με έκταση περίπου 4Χ3Χ3 m (μήκος, πλάτος, ύψος), όπως φαίνεται στην εικόνα 12. Δηλαδή απαιτείται όγκος 25 περίπου κυβικά μέτρα. Εικόνα 12. Χώρος αποθήκευσης ξύλων.