Στερεά ξυλώδη βιοκαύσιμα και παραγωγή θερμότητας

Transcript

1 Στερεά ξυλώδη βιοκαύσιμα και παραγωγή θερμότητας Ι. Ελευθεριάδης Δασολόγος Τμήμα Βιομάζας, ΚΑΠΕ

2 Είδη στερεών βιοκαυσίμων Καυσόξυλα Φτηνό, διαθέσιμο Χειρωνακτική φόρτωση, Αποθήκευση Θρυμματισμένο ξύλο Φτηνό, διαθέσιμο (?), αυτοματισμοί Έλεγχος ποιότητας Συσσωματώματα ξύλου (pellets) Εξευγενισμένο, βολικό, συμπαγές, διάθεση Μπριγκέτες ξύλου Εξευγενισμένο, βολικό, συμπαγές, διάθεση

3 Καυσόξυλα

4 Θρυμματισμένο ξύλο

5 Pellets

6 Μπριγκέτες

7 Ευρωπαϊκά Πρότυπα στερεών βιοκαυσίμων ΕΛΟΤ EN Στερεά Βιοκαύσιμα Ορολογία, Ορισμοί και Περιγραφές ΕΛΟΤ ΕΝ Στερεά βιοκαύσιμα - Προδιαγραφές και κλάσεις καυσίμου Μέρος 1: Γενικές απαιτήσεις Μέρος 2: Pellets ξύλου για μη βιομηχανική χρήση Μέρος 3: Μπριγκέτες ξύλου για μη βιομηχανική χρήση Μέρος 4: Θρυμματισμένο ξύλο για μη βιομηχανική χρήση Μέρος 5: Καυσόξυλα για μη βιομηχανική χρήση Μέρος 6: Μη ξύλινα Pellets για μη βιομηχανική χρήση

8 ΕΛΟΤ ΕΝ Γενικές απαιτήσεις Ταξινόμηση με βάση την προέλευση, την πηγή (Πιν.1), τις κύριες εμπορεύσιμες μορφές (Πιν.2) και τις ιδιότητες Προέλευση Προϊόντα από γεωργία και δασοκομία Υπολείμματα από γεωργία και δασοκομία Παραπροϊόντα από βιομηχανία επεξεργασίας τροφίμων Υπολείμματα ξυλείας, εκτός αν περιέχουν αλογονούχες οργανικές ενώσεις ή βαρέα μέταλλα Ινώδη φυτικά υπολείμματα από παραγωγή χαρτοπολτού Υπολείμματα φελλού Όχι ξυλεία κατεδαφίσεων και άλγες Σύστημα ταξινόμησης Δασική Βιομάζα Αγροστώδης βιομάζα Βιομάζα από φρούτα Συνδυασμοί και μίγματα

9 Γενικές απαιτήσεις - Προέλευση

10 Γενικές απαιτήσεις - Ιδιότητες

11 ΚΑΝΟΝΙΣΤΙΚΟ Ιδιότητες καυσόξυλων (ΕΛΟΤ ΕΝ ) Προέλευση: Σύμφωνα με τον πίνακα 1 του TS. Εμπορεύσιμη μορφή Διαστάσεις Μήκος (L) Ξυλώδης βιομάζα ( , , ) ΚΟΥΤΣΟΥΡΑ Πάχος (D) (Μέγιστη διάμετρος ενός μόνο τεμαχίου) P200- P200 P250 P330 P500 P1000 P1000+ Υγρασία (M) M20 20% M30 30% M40 40% L < 200 και D <20 (ανάφλεξη ξύλου) L = 200 ±20 και 40 Δ 110 mm L = 250 ±20 και 40 Δ 110 mm L = 330 ±20 και 40 Δ 110 mm L = 500 ±40 και 60 Δ 200 mm L = 1000 ±50 και 60 Δ 200 mm L > 1000 (η πραγματική τιμή πρέπει να δηλώνεται) Από ξηραντήριο Ξήρανση στο χώρο της αποθήκευσης Ξήρανση στο δάσος Φρέσκο, μετά την κοπή στο δάσος M65 65% Ξύλο Nα δηλώνεται εάν χρησιμοποιείται ξύλο κωνοφόρων ή πλατύφυλλων ή μείγμα αυτών.

12 ΚΑΝΟΝΙΣΤΙΚΟ Ιδιότητες θρυμματισμένου ξύλου (ΕΛΟΤ ΕΝ ) Προέλευση: Σύμφωνα με τον πίνακα 1 του TS. Ξυλώδης βιομάζα (1.1.1, 1.1.2, 1.1.3, 1.1.4, 1.1.6, , , ) Εμπορεύσιμη μορφή ΘΡΥΜΜΑΤΙΣΜΕΝΟ ΞΥΛΟ Διαστάσεις Κύρια ποσοστό> 80% του βάρους Ποσοστό ινών <5% Χοντρό κλάσμα <1% P 16 P 45 P 63 P 100 3,15 mm p 16 mm 3,15 mm p 45 mm 3,15 mm p 63 mm 3,15 mm p 100 mm <1 mm <1 mm <1 mm >45 mm, όλο < 85 mm >63 mm >100 mm > 200 mm Υγρασία (M) M20 20% Αποξηραμένα M30 30% Κατάλληλα για αποθήκευση M40 40% Οριακά προς αποθήκευση M55 55% M65 65% Τέφρα (% επί ξηρής βάσης) A0.7 0,7% A1.5 1,5% A3.0 3,0% A6.0 6,0% A10 10,0%

13 Ιδιότητες pellets (ΕΛΟΤ ΕΝ )

14 Ιδιότητες μπριγκέτων (ΕΛΟΤ ΕΝ )

15 Ιδιότητες θρυμματισμένου ξύλου (ΕΛΟΤ ΕΝ )

16 Ιδιότητες καυσόξυλων (ΕΛΟΤ ΕΝ )

17 Ιδιότητες μη ξυλωδών pellets (ΕΛΟΤ ΕΝ )

18 Το νερό στο ξύλο Υγρασία κυμαίνεται από ~60 έως ~15% Πορώδες και υγροσκοπικό υλικό Δύο διαφορετικούς τύπους πορώδους: το μακροσκοπικό πορώδες, ελεύθερο (ή απορροφημένο) νερό το μικροσκοπικό πορώδες δεσμευμένο (ή κορεσμένου) νερό Σομφό ξύλο Εγκάρδιο ξύλο Δυναμική ισορροπία, υγρασία < 20%. Απώλεια νερού μη ομοιόμορφη

19 Υγρασία σε ξ.β. (u%) Το νερό στο ξύλο Υπόμνημα: 1. μετά από 6 εβδομάδες 2. μετά από 6 μήνες 3. ενδιάμεσο χρονικό διάστημα μετά από 1 χρόνο 5. μετά από 1,5 χρόνο [4] Πλάτος 5cm Ανάπτυξη υπό την ακτινική αίσθηση, με υγρασία σε ξ.β. (u), ενός κομματιού σανίδας, πάχους 5 cm, από Οξυά

20 NCV [kwh/kg] Υγρασία & θερμογόνος δύναμη Σύμπηκτα (pellets) Καυσόξυλα Θρυμματισμένο ξύλο Υγρασία σε ξ.β. [Μ %]

21 Δεκ. 02 Φεβ. 03 Απρ. 03 Ιουν. 03 Αυγ. 03 Οκτ. 03 Δεκ. 03 Φεβ. 04 Απρ. 04 Ιουν. 04 Αυγ. 04 Οκτ. 04 Υγρασία σε υ.β. (Μ%) Φυσική ξήρανση ξύλου

22 Απώλεια βάρους (kg) ανά χ.κ.μ. στοιβαχτού Ιαν. 03 Φεβ. 03 Μαρ. 03 Απρ. 03 Μαι. 03 Ιουν. 03 Ιουλ. 03 Αυγ. 03 Σεπ. 03 Οκτ. 03 Νοε. 03 Δεκ. 03 Φυσική ξήρανση ξύλου

23 Φυσική ξήρανση ξύλου Μάρτιος - μέγιστη απώλεια νερού (~ 10%) Θερμά καλοκαίρια - M20, Ιούνιο Υγρά καλοκαίρια - M20, + ένα μήνα Αποθήκευση ξύλου υπό κάλυψη Σκισμένα ξύλα vs μη-σκισμένα ξύλα M20 δύο μήνες αργότερα

24 Αποθήκευση του ξύλου Δάπεδο σταθερό και στεγνό Να ευνοείται η κίνηση του αέρα Ξύλινα στηρίγματα (δοκούς, μακριά ξυλοτεμάχια) Αποθήκευση σε θέσεις ανοικτές στον αέρα και τον ήλιο Απόσταση τουλάχιστον 10 εκατοστών Εξωτερικοί τοίχοι με ανοίγματα (σχισμές) Καυσόξυλα καθημερινής χρήσης αποθηκεύονται στο λεβητοστάσιο

25 Αποθήκευση του ξύλου

26 Αποθήκευση & διακίνηση

27 Συστήματα θέρμανσης με βιομάζα

28 Σόμπες / Στόφες Για χαμηλές ανάγκες θέρμανσης Θερμαίνουν ενιαίους χώρους (έως ~120μ2), και ενσωματωμένο λέβητα Διαθέσιμες σε 5-15 kw, νερού -25 kw Η φωτιά φαίνεται Η θερμότητα μεταφέρεται με ακτινοβολία, και με ελκυσμό (φυσικό ή τεχνητό) Αποδόσεις έως 90-92% Καυσόξυλα ή pellets

29 Σόμπες - χαρακτηριστικά Σόμπα με καυσόξυλα Σόμπα με pellets Χειρωνακτική τροφοδοσία Διαθέσιμο καύσιμο πιθανά σε χαμηλή τιμή Δύσκολος έλεγχος θερμοκρασίας Απόδοση: 50-65%, κάποτε έως 80% Θερμότητα όποτε την χρειαζόμαστε Εύκολος έλεγχος - Χαμηλή συντήρηση Χειρωνακτική φόρτωση καυσίμου στη χοάνη Καθαρό, εύχρηστο καύσιμο αλλά ακριβό (?), όχι πάντα τοπικό Απόδοση: 80-90%

30 Σόμπες για καυσόξυλα - Ασυνεχής λειτουργία. Πρωτεύων/ δευτερεύων αέρας (όχι πάντα) Πρωτεύων αέρας: διαμέσου της σχάρας στο θάλαμο καύσης 3 πόρτες Ρύθμιση αέρα χειρωνακτικά πχ ντάμπερ ή έλεγχος αέρα Κλειστές συσκευές Πυρίμαχη επένδυση λειτουργία

31 Σόμπες για καυσόξυλα

32 Σόμπες για pellets - λειτουργία Ρίψη του καυσίμου μέσω σωλήνα Έναυση: πιστόλι θερμού αέρα Μεγάλος χρόνος παραμονής, υψηλό ποσοστό εξάντλησης καυσίμου Πολύ ακριβής τροφοδοσία Ενσωματωμένη χοάνη Χωρισμός: προστασία από επιστροφή φωτιάς στη χοάνη Τέφρα αφαιρείται με το χέρι ή μηχανικά (ειδική σχάρα)

33 Σόμπες για pellets

34 Κεντρικοί λέβητες Για υψηλότερες θερμικές ανάγκες (πχ κτίρια) Αυτόματη λειτουργία Λεβητοστάσιο Χαμηλές θερμοκρασίες κελύφους... μεγάλες αποδόσεις Καυσαέρια από εναλλάκτη σωλήνων ή πλάκες στον θάλαμο καύσης για εκμετάλλευση της ακτινοβολίας Αποδόσεις > 90% σε πλήρες φορτίο Καυσόξυλα, pellets και θρυμματισμένο ξύλο

35 Λέβητες - χαρακτηριστικά Λέβητας με θρυμματισμένο ξύλο Λέβητας με πελλέτες Λέβητας με καυσόξυλα Κατάλληλος για φορτία >25kW Αυτόματη τροφοδοσία καυσίμου Μεταβαλλόμενες απαιτήσεις - Δεξαμενή Διαχείριση/ αποθήκευση: γερό εξοπλισμό/ χώρο Τοπικό/ φτηνό καύσιμο, προδιαγραφές, υγρασία Καλό επίπεδο αυτοματισμών Εύκολη διαχείριση/ αποθήκευση καυσίμου Διαθέσιμοι: 5-50kW+, Απόδοση: 80-95% Τοπικό/ φτηνό καύσιμο, υγρασία Καθημερινή χειρωνακτική φόρτωση, έναυση Μεταβαλλόμενες απαιτήσεις - Δεξαμενή Απόδοση: 50-90%

36 Λέβητες για pellets - λειτουργία 1. Μόνωση 2. Εστία 3. Δοχείο στάχτης 4. Αισθητήρας 5. Εισαγωγή δευτεροβάθμιου αέρα 6. Εναλλάκτης Θερμότητας 7. Αυτόματος καθαρισμός εναλλάκτη 8. Ένωση καμινάδας 9. Αισθητήρας λάμδα 10.Εισαγωγή πρωτεύοντος αέρα

37 Λέβητες για pellets

38 Λέβητες για καυσόξυλα - λειτουργία Χειροκίνητη φόρτωση καυσίμου (ημερήσια) και έναυση Ασυνεχής λειτουργία. Μικρότερη ικανότητα σε μερικό φορτίο Κάποια μοντέλα έχουν λ-...για εναρμόνιση φορτίου Επιλογή: Υψηλές θερμοκρασίες (1000 C), υψηλές αποδόσεις (85-90%) Πολυτροφοδοσία, με μικρότερη απόδοση Ανεμιστήρας για αναρρόφηση των αερίων

39 Λέβητες για καυσόξυλα

40 Λέβητες για καυσόξυλα 1. Χοάνη καυσίμου 2. Θάλαμος καύσης 3. Αναρροφητικός ανεμιστήρας 4. Σύνθετος έλεγχος με μικροεπεξεργαστή 5. Εναλλάκτης Θερμότητας 6. Σύστημα αφαίρεσης μερικώς καμμένων αερίων, για να αποτραπεί, κάθε διαφυγή καπνού Πλήρως μονωμένος, χαμηλές απώλειες ακτινοβολίας

41 Ενεργειακό κόστος heat demand in MWh Investment costs Service life in years Var. 1 Firewood boiler Var. 2 Pellets boiler Var. 3 Oil boiler 21,84 22,55 21, , , , rate of 8,06% 8,06% 8,06% interest Fixed costs/a 703,55 32,21 /MWh 820,81 36,40 /MWh 351,77 16,24 /MWh Variable costs = fuel costs 500,00 22,89 /MWh 1.250,00 55,43 /MWh 1.910,00 88,18 /MWh Yearly costs 1.203,55 55,11 /MWh 2.070,81 91,83 /MWh 2.261,77 104,42 /MWh

42 Ενεργειακό κόστος

43 Ευχαριστώ πολύ! Περισσότερες πληροφορίες Τμήμα Βιομάζας, ΚΑΠΕ URL: Τηλ: Fax: