Biomasse- heizanlagen - O.Ö. Energiesparverband
Biomasse- heizanlagen - O.Ö. Energiesparverband Biomasse- heizanlagen - O.Ö. Energiesparverband
6 Biomasseheizanlagen Verwendung und entsorgung der asche (Fortsetzung) asche aus Biomassefeuerung – zusammensetzung und Verwertung Überblick: KWK-Technologien maschine schwermetalleintrag durch luft und Regen (nass- und Trockendepositionen) leistungsbereich [mW] el. Wirkungsgrad [%] gesamt- Wirkungsgrad [%] Verbrennungsprozess 0,5 – 2 10 – 18 < 80 bewährte Technik bewährte Technik bis 50 bis 30 < 80 Vergasungsprozess bewährte Technik Demo- Anlage bewährte Technik Pilotanlagen 30 kWel, 75 kWel Dampfmotor 0,02 – 2 8 - 20 < 80 Dampfturbine, Holz einstufig Dampfturbine, Holz mehrstufig Dampfschraubenmotor 0,5 – 2 10 – 15 < 80 ORC 0,4 – 2 10 – 18 < 90 Stirlingmotor 0,001 – 0,15 8 – 20 < 90 Motor (Festbettvergaser) Gasmotor, -turbine (Festbettvergaser) Kombiprozess mit Gas- und Dampfturbine (Wirbelschicht) Biomasse Rinde Hackgut Sägespäne stromerzeugung aus Biomasse 0,05 – 1 20 – 25 < 75 Pilotanlagen 1 – 25 20 – 30 < 80 5 – 25 grobasche Pilotanlage: 37 Zielwert: 47 Feinstflugasche (aus E-Filter oder Kondensation) Flugasche Zusätzlich zur Wärmeerzeugung aus Biomasse kann auch eine dezentrale Stromerzeugung in Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK-Anlagen) erfolgen. Dabei wird der Hochtemperaturanteil der Wärme zur Stromproduktion verwendet und damit die Anlagenauslastung erhöht. Der erzeugte Strom kann zur Deckung des Eigenstrombedarfs verwendet werden oder – je nach aktueller Einspeisetarifregelung (vgl. Ökostrom-Verordnung des Bundes) – ins Stromnetz eingespeist werden.Die Wirtschaftlichkeit von KWK-Anlagen sollte vorab genau berechnet werden. Im Allgemeinen sind Aschenaufbereitung (Siebung od. Mahlung) holzasche als Dünge- und Bodenverbesserungsmittel: auf auf im Forst ackerland grünland < 80 bei Schlacken- und Steinanteilen Aschengemisch nach Anfall direkte ascheverwertung (Korngröße muss unter 1,5 cm liegen) die Investitionskosten pro installierter kW el bei kleinen Anlagen höher und die elektrischen Wirkungsgrade im kleinen Anlagenbereich niedriger. Für eine wirtschaftliche Betriebsweise ist eine hohe Anzahl an Volllastbetriebsstunden (mind. 4.000, Ziel über 6.000 Stunden) wichtig. Ideal sind daher Anlagen mit ganzjährig hohen Wärmelasten wie z.B. Prozesswärmebedarf. KWK-Anlagen werden vor allem in Gewerbe- oder Industriebetrieben mit Prozess-Wärme/-Kälte-Bedarf und in der holzbe- und verarbeitenden Industrie sowie zur Grundlast- deckung von Nahwärmeanlagen eingesetzt, dabei sind die Bewilligungsvoraussetzungen und gesetzlichen Bestimmungen zu beachten. stand Potenzial Demo-Anlage 2 MWel Demo-Anlage 6 MWel Holzasche als Zusatzstoff in der landw. Kompostierung „holzaschekompost“ ausschleusung von schwermetallen (zur Deponie) Bilanzgrenze el. Wirkungsgrad gering, hohe Kosten el. Wirkungsgrad gering, hohe Kosten el. Wirkungsgrad mittel, mittlere Kosten el. Wirkungsgrad gering, hohe Kosten einfache Betriebsweise, hohe Kosten Alternative für Kleinanlagen el. Wirkungsgrad höher, Alternative für mittlere Anlagen el. Wirkungsgrad höher, Alternative für Großanlagen el. Wirkungsgrad hoch, Alternative für Großanlagen
Weitere technische aspekte Pufferspeicher Wann ist ein Pufferspeicher sinnvoll? • Bei Leistungsschwankungen, wie z.B. bei Prozesswärmebedarf oder variierendem Warmwasserverbrauch • Bei Einbindung von verschiedenen Systemen wie z.B. parallel zu einer Hackgutanlage, einer Solaranlage, einer Wärmepumpe oder Wärmerückgewinnung • Zum Erzielen höherer Kesselnutzungsgrade. Diese werden vor allem im Teillastbetrieb im Vergleich zu einem System ohne Pufferspeicher deutlich verbessert. Durch längere Stillstandsintervalle verlängert sich auch die Lebensdauer der Anlage. • Warmwassererzeugung im Sommer Bei der Auslegung des Pufferspeichervolumens wird ein Orientierungswert von ca. 20 Liter pro Kilowatt Kessel-Nennwärmeleistung empfohlen. einbindung einer solaranlage Technisch ist das Einbinden einer Solaranlage in eine automatische Biomasseheizanlage leicht möglich. Dies bringt folgende Vorteile: • Einsparung von Primärenergie (Biomasse) • Kesselabschaltung ist in den Sommermonaten u.U. möglich, dadurch muss die Biomasseanlage nicht im unwirtschaftlichen Teillastbetrieb betrieben werden. • geringere Emissionen und weniger Energieverluste • geringerer Wartungsaufwand, da z.B. weniger Rußbildung erfolgt • längere Lebensdauer des Kessels Bei einer Einbindung einer Solaranlage sollte darauf geachtet werden, dass: • die Integration bereits in der Planungsphase berücksichtigt wird. Dadurch wird der Mehraufwand und somit die Investitionskosten deutlich reduziert. • die Kollektoren sollen mit möglichst niedrigen Temperaturen betrieben werden. Je niedriger die Temperaturdifferenz zwischen Außenluft und Kollektortemperatur ist, desto höher ist der Wirkungsgrad der Solaranlage. • Förderung beachten Vorlauffühler 2 Heizung 2 Mischer 2 mikronetze Mikronetze können einerseits zur innerbetrieblichen Versorgung von mehreren, räumlich getrennten Objekten eingesetzt werden und andererseits als kleinräumige Wärmeverteilnetze benachbarte Objekte (andere Firmengebäude, private Objekte) versorgen. Die wichtigsten Komponenten eines Mikronetzes sind die hydraulische Schaltung und Regelung im Heizwerk, die Wärmeübergabestationen bei den Abnehmern und das Mikronetz selbst. Die richtige Bemessung der Heizzentrale ist eine Grund- voraussetzung für einen erfolgreichen Betrieb: • Erhebung von Wärmebedarf und -leistung • Gleichzeitigkeitsfaktor: wenn die Wärme nicht von allen Abnehmern gleichzeitig und im vollen Ausmaß benötigt wird, ist für die Auslegung der Heizleistung ein Gleichzeitigkeitsfaktor der Abnehmerleistung zu berücksichtigen. Dieser hängt von der Abnehmerzahl und Art der Abnehmer ab. • Netzverluste: die größten Wärmeverluste treten während des Wärmetransports im Leitungsnetz auf. Große Wärmeverluste im Leitungsnetz werden häufig durch überdimensionierte Rohre verursacht. Richtwert für den Jahresnutzungsgrad des Netzes (jährlich verkaufte bzw. verteilte Wärmemenge bezogen auf die jährlich produzierte Wärmemenge) ist mind. 75%. • Wärmebelegung: Richtwert für die jährlich verkaufte bzw. verteilte Wärmemenge bezogen auf die Trassenlänge des Netzes ist mind. 900 kWh/m, empfehlenswert sind Werte um 1.200 kWh/m. solaranlage mit Pufferspeicher (Planungsvorschlag) solaranlage mit Pufferspeicher Raumführer (Option) Außenfühler Netz 230V Holz-Automatikkessel Pelletskessel Pumpe 2 M Vorlauffühler 1 Warm Wasser Kalt Wasser Fühler 1 Fühler 2 Fühler 7 Pumpengruppe Hygienespeicher Solarkollektor Heizkesselpumpe 1 Flachkollektor Solar- Regelung Pufferspeicher Warmwasser Heizkörper Schornstein Kaltwasser Heizkreis Einzelofen- Regelung Pelletsvorratsraum(Schwerkraftsystem) Absperrschieber Einzelofen 7
- Seite 1 und 2: Biomasseheizanlagen für größere
- Seite 3 und 4: hackgut Als Hackgut bezeichnet man
- Seite 5: Betrieb der anlagen Unter anderem s
- Seite 9 und 10: Brandschutz Brandschutztechnische M
- Seite 11 und 12: Förderung & Finanzierung Förderun
- Seite 13 und 14: emissionsgrenzwerte & abgasverluste
- Seite 15 und 16: Technische Details • Automatische
- Seite 17 und 18: Bautechnische anforderungen an Pell
- Seite 19 und 20: Vorschubrostfeuerung Bei einer Vors
- Seite 21 und 22: lagerraumgröße & ausführung Die
- Seite 23 und 24: Tipps zur abwicklung von Contractin
- Seite 25 und 26: Wärme aus Pellets im gemeindezentr
- Seite 27 und 28: mit Pellets-Contracting zur nachhal
- Seite 29 und 30: Pelletsheizanlage für das gesundhe
- Seite 31 und 32: Von Öl auf Pellets - landesjugendh
Weitere technische aspekte<br />
Pufferspeicher<br />
Wann ist ein Pufferspeicher sinnvoll?<br />
• Bei Leistungsschwankungen, wie z.B. bei Prozesswärmebedarf<br />
oder variierendem Warmwasserverbrauch<br />
• Bei Einbindung von verschiedenen Systemen wie z.B. parallel<br />
zu einer Hackgutanlage, einer Solaranlage, einer Wärmepumpe<br />
oder Wärmerückgewinnung<br />
• Zum Erzielen höherer Kesselnutzungsgrade. Diese werden<br />
vor allem im Teillastbetrieb im Vergleich zu einem<br />
System ohne Pufferspeicher deutlich verbessert. Durch längere<br />
Stillstandsintervalle verlängert sich auch die Lebensdauer<br />
der Anlage.<br />
• Warmwassererzeugung im Sommer<br />
Bei der Auslegung des Pufferspeichervolumens wird ein<br />
Orientierungswert von ca. 20 Liter pro Kilowatt Kessel-Nennwärmeleistung<br />
empfohlen.<br />
einbindung einer solaranlage<br />
Technisch ist das Einbinden einer Solaranlage in eine automatische<br />
<strong>Biomasse</strong>heizanlage leicht möglich.<br />
Dies bringt folgende Vorteile:<br />
• Einsparung von Primärenergie (<strong>Biomasse</strong>)<br />
• Kesselabschaltung ist in den Sommermonaten u.U. möglich,<br />
dadurch muss die <strong>Biomasse</strong>anlage nicht im unwirtschaftlichen<br />
Teillastbetrieb betrieben werden.<br />
• geringere Emissionen und weniger Energieverluste<br />
• geringerer Wartungsaufwand, da z.B. weniger Rußbildung<br />
erfolgt<br />
• längere Lebensdauer des Kessels<br />
Bei einer Einbindung einer Solaranlage sollte darauf geachtet<br />
werden, dass:<br />
• die Integration bereits in der Planungsphase berücksichtigt<br />
wird. Dadurch wird der Mehraufwand und somit die Investitionskosten<br />
deutlich reduziert.<br />
• die Kollektoren sollen mit möglichst niedrigen Temperaturen<br />
betrieben werden. Je niedriger die Temperaturdifferenz<br />
zwischen Außenluft und Kollektortemperatur ist, desto<br />
höher ist der Wirkungsgrad der Solaranlage.<br />
• Förderung beachten<br />
Vorlauffühler 2<br />
Heizung 2<br />
Mischer 2<br />
mikronetze<br />
Mikronetze können einerseits zur innerbetrieblichen Versorgung<br />
von mehreren, räumlich getrennten Objekten eingesetzt<br />
werden und andererseits als kleinräumige Wärmeverteilnetze<br />
benachbarte Objekte (andere Firmengebäude, private Objekte)<br />
versorgen.<br />
Die wichtigsten Komponenten eines Mikronetzes sind die<br />
hydraulische Schaltung und Regelung im Heizwerk, die Wärmeübergabestationen<br />
bei den Abnehmern und das Mikronetz<br />
selbst.<br />
Die richtige Bemessung der Heizzentrale ist eine Grund-<br />
voraussetzung für einen erfolgreichen Betrieb:<br />
• Erhebung von Wärmebedarf und -leistung<br />
• Gleichzeitigkeitsfaktor: wenn die Wärme nicht von allen Abnehmern<br />
gleichzeitig und im vollen Ausmaß benötigt wird,<br />
ist für die Auslegung der Heizleistung ein Gleichzeitigkeitsfaktor<br />
der Abnehmerleistung zu berücksichtigen. Dieser<br />
hängt von der Abnehmerzahl und Art der Abnehmer ab.<br />
• Netzverluste: die größten Wärmeverluste treten während<br />
des Wärmetransports im Leitungsnetz auf. Große Wärmeverluste<br />
im Leitungsnetz werden häufig durch überdimensionierte<br />
Rohre verursacht. Richtwert für den Jahresnutzungsgrad<br />
des Netzes (jährlich verkaufte bzw. verteilte<br />
Wärmemenge bezogen auf die jährlich produzierte Wärmemenge)<br />
ist mind. 75%.<br />
• Wärmebelegung: Richtwert für die jährlich verkaufte bzw.<br />
verteilte Wärmemenge bezogen auf die Trassenlänge des<br />
Netzes ist mind. 900 kWh/m, empfehlenswert sind Werte<br />
um 1.200 kWh/m.<br />
solaranlage mit Pufferspeicher (Planungsvorschlag) solaranlage mit Pufferspeicher<br />
Raumführer<br />
(Option)<br />
Außenfühler<br />
Netz 230V<br />
Holz-Automatikkessel<br />
Pelletskessel<br />
Pumpe 2<br />
M<br />
Vorlauffühler 1<br />
Warm<br />
Wasser<br />
Kalt<br />
Wasser<br />
Fühler 1<br />
Fühler 2<br />
Fühler 7<br />
Pumpengruppe Hygienespeicher<br />
Solarkollektor<br />
Heizkesselpumpe 1<br />
Flachkollektor<br />
Solar-<br />
Regelung<br />
Pufferspeicher<br />
Warmwasser Heizkörper Schornstein<br />
Kaltwasser<br />
Heizkreis<br />
Einzelofen-<br />
Regelung<br />
Pelletsvorratsraum(Schwerkraftsystem)<br />
Absperrschieber<br />
Einzelofen<br />
7
Change language