Hőellátási technológiák biomasszával:

Hazánkban alapjában véve a biomassza két fajtáját, a pelletet, illetve a faaprítékot ajánljuk lakások, intézmények, vagy akár távfűtőművek hőellátására. A két biomassza energiahordozó tüzelési technológiáit mutatjuk be az alábbiakban, egyszerű, közérthető formában.

A pellet tüzelés technológiája:

A fűtési technológia primer tüzelőanyaga lehet mezőgazdasági, erdészeti és faipari melléktermék, illetve hulladék, amit kisméretű rudakká préselve – ezt hívják pelletnek - hoznak forgalomba többnyire zsákos kiszerelésben.

A zsákból a kazánházba (vagy mellé) telepített tárolóba kerül a pellet:

A tárolóból az alábbi szerkezetű behordó szerkezet (szállító csiga és villamos motorral hajtott hajtóműve) juttatja a pelletet a kazánhoz:

A pellet hővé alakítása pl.: az alábbi pellet kazánban történik:

A pellet tüzelés előnye tiszta kezelése, automatizálhatósága, valamint gáztüzelésnél olcsóbb üzemelési költsége. Kiválóan alkalmas - akár belvárosi fekvésű – lakások, önálló intézmények hőellátására.

A faapríték tüzelés technológiája

A technológia primer alapanyaga lehet faipari melléktermék (pl.: bútor ipar szelezéke stb.), erdőgazdálkodás hulladéka, selejtezett faállománya, vagy telepített energia erdő faállománya. A technológia a hulladékfa összegyűjtésével, deponálásával és a felaprításával kezdődik. Az aprítás történhet mobil berendezéssel is az erdészeti helyszínen, ami megkönnyítheti a beszállítást is.
Egy mobil - traktor hidraulikájával hajtott - aprító berendezés (Biber 3 típus):

A faapríték tárolására a lehetőségek szerint minél nagyobb fedett tároló kialakítása célszerű. A tárolóból vagy homlokrakodóval, egy fő munkaerővel, vagy kiépített láncos behordó szerkezettel juttatható az apríték a kazán napi tárolójába.

A technológiai folyamatot mutatja be az alábbi sematikus rajz:

Egy faapríték tüzelő berendezést mutat be az alábbi ábra:

A faapríték tüzelés fő előnye, hogy kb. 50 %-kal olcsóbb a gáznál és munkahelyteremtésre is alkalmas. Hátránya viszonylag magas logisztikai helyigénye, viszont bármilyen szekunder hőfokú közeg előállítására képes, tehát 100 %-ban helyettesítheti a földgázt. Kiválóan alkalmas távfűtőművek, kazánházak primer energia forrásának.

Hőellátási technológiák geotermiával:

A geotermikus energia kinyerésének eszköze a fúróberendezés, hőpiachoz juttatásának eszköze a föld felszíne alá telepített szigetelt távvezeték és a fűtő rendszer részére történő hőátadás eszköze a lemezes hőcserélő:

A geotermikus energia kinyerése történhet mélységi termálvíz készletek igénybevételével, vagy 5.000 – 6.000 m mély száraz fúrásokban felszíni víz cirkulációjával. Az utóbbi magas bekerülési költségei miatt gazdaságilag nem versenyképes, világszerte kísérleti fázisban van. Hazánkban nagyobb mélységből (1.000 – 2.500 m) kizárólag a termálvizes megoldás járatos.

A nagymélységű termál energiahasznosítás kizárólag komplex szemléletben, a hőpiac kaszkád rendszerű kialakításával, ezáltal a fajlagos hőkinyerés maximalizálásával képes gazdaságos lenni. Versenyképességét javítja, ha az energetikai hasznosulást balneológiai igénybevétel egészíti ki. E rendszerek optimális hőpiacai a fűtőművekhez koncentrált távfűtési rendszerek, nagy intézmények, az alacsony hőmérsékleti tartományban fűthető kertészetek, közfürdők.

Az önálló kisebb építmények, magánházak geotermikus hőellátó rendszerei a hőszivattyúk, amelyeknek típusait az alábbi ábra szemlélteti (Dickson és Fanelli 2003, Mádlné Szőnyi Judit 2006, Tarkovács Tímea 2010):

A hőszivattyúk segítségével viszonylag alacsony hőmérsékletű testek (talajvíz, rétegvíz, lehűlt termálvíz, stb) hőtartalma is gazdaságosan hasznosíthatóvá vált. A hőszivattyúk olyan gépek, amelyek a hőt spontán áramlásával ellentétes irányban áramoltatják, azaz a hideg test felől a melegebb test felé terelik. A hőszivattyú voltaképp nem egyéb, mint egy óriás hűtőgép. Mint tudjuk, a hűtőgépek a lehűtendő térből hőt vonnak el és ezt az elvont hőt magasabb hőmérsékleten, adják le.

Ehhez természetesen energiára van szükség. Megfelelő klimatikus körülmények között, okos tervezéssel elérhető, hogy az energia-mérleg pozitív legyen. Ma már 27 országban, (USA, Svájc, Svédország, Kanada, Németország, Ausztria) összesen 6.875 MWt energiát termelve működnek ezen az elven alapuló, talajhoz, vagy talajvízhez kapcsolt hőszivattyúk (ábra). Ezek 5-30°C hőmérsékletű talajok, ill. sekély víztartók hőtartalmát hasznosítják.

A hő szállításához folyamatosan elektromos energiát kell a rendszerbe táplálni. A rendszer hatékonyságát az ún. munkaszámmal (COP=Coefficient of performance) jellemezhetjük, ami azt mutatja meg, hogy a hőszivattyú által leadott hasznos hőteljesítmény hányszorosa a működtetéshez felhasznált hajtási teljesítménynek. Ez azonban az év folyamán változhat a hőforrás hőmérsékletének változásával, ezért az egy évre vonatkozó energiaszám (JAZ - Jahresarbeitzahl: éves munkaszám) pontosabb képet ad a hőszivattyú teljesítményéről. Ez elsősorban attól függ, hogy mekkora hőmérsékletkülönbséget kell áthidalni (a hőforrás és a fűtési előremenő hőmérséklet különbsége), általában négy és hét közötti érték, tehát egy-egység villamos energiával négy-hét egység hőenergiát állíthatunk elő. (szemben az elektromos fűtéssel, ahol egy-egység villamos energiával egy-egység hőenergiát kapunk.)

A hőforrásból elvont hőt a berendezés általában a zárt körben keringetett víz fűtőközeg felmelegítésére, használja fel. Elsősorban az alacsony hőmérsékletű fűtési módok alkalmasak hőszivattyúval történő felhasználásra, mert akárcsak a napkollektoroknál, annál nagyobb a rendszer hatékonysága, minél kisebb a fűtési előremenő hőmérséklet. Padló-, fal, mennyezet és fan-coilos fűtés az optimális, ahol már a 35-50 °C is elegendő.

Mit válasszunk?

A feltett kérdésre alapos előzetes vizsgálatokat követően tudunk válaszolni, függően a helyi geológiai adottságoktól, a biomassza alapanyagának és logisztikai lehetőségeinek rendelkezésre állásától, a hőfelhasználó rendszerek hőtechnikai paramétereitől, a beruházók szándékaitól, eltökéltségétől és anyagi forrásaik ismeretétől.

Az optimális megoldást a különböző változatok egzakt elemzése dönti el.

Ha kérdése van, vagy döntés előtt áll, cégünk szívesen segít, tervezési és üzemeltetési tapasztalatainkat megosztjuk Önökkel is. Keressen nyugodtan bennünket.