-
7/28/2019 Instalatii de Incalzire - Biomasa
1/7
UNIVERSITATEA TEHNIC GH. ASACHI, IAI
FACULTATEA DE CONSTRUCII I INSTALAII
INSTALAII DE NCLZIRE
- CENTRALE DE NCLZIRE PE BIOMAS
Student: MARCU ALEXANDRA vghgh
Grupa 3401 hjghhgjghjghjgjgjghjghjf
Prof. indrumator: .L. DIANA ANCA
- Anul 2013 -
-
7/28/2019 Instalatii de Incalzire - Biomasa
2/7
INSTALATII DE INCALZIRE
- CENTRALE DE INCALZIRE PE BIOMASA -
Pentru a asigura confortul termic necesar desfasurarii, in bune
conditii, a activitatilor, orice imobil
trebuie prevazut cu o instalatie pentru incalzire, care sa poata
acoperi necesarul de caldura si
debitul necesar de apa calda menajera.
Instalatia termica transforma energia calorica a combustibililor
in energie termica.
Unul din principalele obiective ale politicilor energetice
mondiale este reducerea consumurilor de
combustibil fosil. In aceasta ordine de idei, folosirea surselor
regenerabile de energie, pentru
incalzirea locuintelor, este un obiectiv interesant care are ca
scop, in contextul dezvoltarii durabile,
cresterea sigurantei in alimentarea cu energie, protejarea
mediului inconjurator si dezvoltarea lascara comerciala a
tehnologiilor energetice viabile.
Instalatiile termice care folosesc surse de energie regenerabile
sunt, in prezent, o solutie buna
pentru o energie ieftina si relativ curata. Deoarece energiile
regenerabile nu produc emisii poluante
prezinta reale avantaje pentru mediul mondial si pentru
combaterea poluarii locale. Obiectivul
principal al folosirii energiilor regenerabile il reprezinta
reducerea emisiilor de gaze cu efect de sera.
Tinand seama de timpul de implementare a unor noi tehnologii si
de inlocuire a instalatiilor
existente, este necesar sa se accelereze ritmul de dezvoltare a
noilor tehnologii curate si a celor care
presupun consumuri energetice reduse.
Pentru utilizarea practica a surselor de energie pe langa o
temperatura cat mai constanta pe
parcursul intregului an mai trebuie respectate urmatoarele
criterii:
-disponibilitate suficienta
-capacitate cat mai mare de acumulare
-nivel cat mai ridicat de temperatura
-regenerare suficienta
-captare economica
-timp redus de asteptare
-sa fie coroziva.
Multi specialisti in incalzire cat si publicul larg nu sunt
informati asupra rentabilitatii, eficacitatii
si fiabilitatii sistemelor de incalzire cu biomasa. Din cauza
problemelor asociate emisiilor de gaz
cu efect de sera, recent accentul a fost pus pe inlocuirea
combustibililor conventionali cu surse
de energie care se regenereaza, ceea ce a determinat cresterea
interesului pentru sistemele de
incalzire cu biomasa deoarece aceasta are asigurata
reinnoirea.
-
7/28/2019 Instalatii de Incalzire - Biomasa
3/7
CENTRALE DE INCALZIRE PE BIOMASA
Sistemele de incalzire cu biomasa utilizeaza materii
vegetale si organice, precum lemnul, rezidurile
agricole si chiar deseurile urbane in scopul generarii
de caldura. Aceasta caldura poate fi transportata si
utilizata acolo unde se cere, pentru incalzirea si
ventilarea cladirilor individuale sau in retea si chiar in
procesele industriale. Sistemele de incalzire cu
biomasa sunt diferite fata de combustia
conventionala realizata in sobe pe lemn sau in
seminee, prin controlul amestecului de aer si de
biocombustibil in scopul maximizarii randamentului si
minimizarii emisiilor. Ele includ si un sistem de
distributie care transporta caldura de la locul
combustiei la beneficiar. Multe sisteme de incalzire cu
biomasa includ un mecanism de alimentare automata
cu biomasa.
Incalzirea cu biomasa ofera numeroase avantaje propietarului sau
comunitatii locale, in cazul
unei retele de incalzire urbane. Acest tip de sistem poate
inlocui resursele costisitoare de
energie conventionala, cum sunt combustibilii fosili si
electricitatea, cu resurse locale debiomasa. Biomasa este adesea
disponibila gratis sau la costuri scazute, sub forma rezidurilor
sau
a produselor secundare neinteresante pentru industrie. Datorita
utilizarii biomasei sunt
diminuate rezidurile globale de poluanti si de gaz cu efect de
sera; consumatorul este protejat
contra variatiilor bruste si imprevizibile ale preturilor la
combustibili fosili; sunt create noi locuri
de munca la nivel local pentru colectare, preparare si livrare
de materiale utilizabile. Sistemul de
distributie a caldurii provenite de la centralele de incalzire
cu biomasa faciliteaza de asemenea si
recuperarea rezidurilor termice rezultate din producerea de
energie electrica sau din procedee
termice, asa incat aporturile de caldura pot fi transferate unor
grupuri de cladiri sau chiar unor
comunitati, totul in functie de conceptul retelei de incalzire
urbana.
Sistemele de incalzire cu biomasa sunt mai avantajoase fata de
cele cu combustibili fosili atat
prin costul combustibilului utilizat cat si a cheltuielilor de
aprovizionare relativ scazute.
Sistemele de incalzire cu biomasa sunt bine adaptate nevoilor
procedeelor industriale deoarece
multe dintre ele necesita un aport continuu de caldura.
Sistemele de incalzire cu biomasa sunt
mai eficace si ridica mai putine probleme tehnice, producand, in
cursul unui an, o cantitate
constanta de caldura al un nivel apropiat de capacitatea lor
nominala de productie. Aceasta
maximizeaza economiile prin inlocuirea cantitatilor mari de
combustibili fosili scumpi, justificand
astfel costurile de investitii initiale mai mari si costurile
suplimentare in mana de lucru pentru
functionarea sistemului.
Centrala termica cu biomasa
-
7/28/2019 Instalatii de Incalzire - Biomasa
4/7
Un sistem de incalzire cu biomasa este compus dintr-o centrala
de incalzire, un sistem de
distributie a caldurii si dintr-un sistem de aprovizionare cu
biomasa.
Schema unei centrale termice de incalzire pe biomasa:
O centrala de incalzire cu biomasa cuprinde un anumit numar de
unitati de incalzire. Acesteaasigura o capacitate suficienta pentru
a raspunde nevoilor de caldura (punandu-se in lucru
unitati suplimentare daca cererea creste), reduc riscul asociat
unei intreruperi de aprovizionare
cu biomasa care ar putea compromite productia de caldura
(celelalte unitati pot compensa un
deficit de combustibil al unitatii principale) si maximizeaza
utilizarea biomasei cu costul cel mai
scazut (utilizand in primul rand biomasa cea mai ieftina si
numai cand e necesat pe cea mai
scumpa). Cele patru tipuri de unitati de producere de caldura
care se pot regasi intr-o centrala
de incalzire cu biomasa, clasate crescator in functi de pretul
unitatii de caldura produse, sunt
urmatoarele:
1) Sistem de recuperare a caldurii: caldura mai ieftina este in
general furnizata de un sistem de
recuperare a caldurii. Anumite centrale de incalzire cu biomasa
pot fi situate in apropierea
unor echipamente de producere a electricitatii sau deun procedeu
termic care emana
caldura.
2) Sistem de combustie a biomasei: un sistem de combustie a
biomasei produce caldura prin
arderea biocombustibilului si este prin definitie inima unei
centrale de incalzire cu biomasa..
3) Sistem de incalzire de varf: va furniza fractiunea de cerere
anuala de caldura care nu poate fi
satisfacuta de sistemul de combustie cu biomasa. Sistemul de
incalzire de varf utilizeaza in
multe cazuri surse de energie conventionale si prezinta un cost
de investitie mai scazut dar si
costuri crescut cu combustibilul. In unele cazuri, sistemul de
incalzire de varf este utilizat in
perioadele in care cererea de caldura este foarte scazuta. In
aceste conditii, sistemul de
combustie cu biomasa ar fi ineficace sau ar genera niveluri
inacceptabile de emisii (fum).
4) Sistem de incalzire de urgenta: un sistem de caldura de
urgenta este utilizat atunci cand maimulte sisteme de producere de
caldura sunt oprite, ca urmare a lucrarilor de intretinere sau
a intreruperii aprovizionarii cu combustibil.
Intr-un sistem de combustie a biomasei, elementul principal al
unei centrale de incalzire cu
biomasa, biocombustibilul este transferat prin sistemul de
ardere trecand prin diferite etape
succesive:
zona de descarare a biocombustibilului: daca combustibilul pe
baza de biomasa nu este
disponibil in apropiere, el este livrat intr-o zona de
descarcare unde spatiul trebuie sa fie
suficient pentru a permite circulatia fara dificultate a
autovehicolelor de livrare.
Zona de depozitare a biocombustibilului: pentru a permite o
alimentare constanta cu
biocombustibil pe perioada cea mai lunga dintre doua
aprovizionari consecutive, trebuie
sa existe depozitata o anumita cantitate de biomasa. Biomasa
poate fi ingramadita la
exterior sub un acoperis protector sau la interior intr-un
rezervor sau intr-un siloz. Mai
ieftina, depozitarea la exterior are dezavantajul expunerii la
precipitatii si contaminarii
cu murdarie a biomasei.
Alimentarea cu biocombustibil: deplasarea biomasei din spatiul
de stocaj in camera de
ardere se poate face manual, automatizat sau printr-o combinatie
de manevre manuale
si automatizate.
Transferul biocombustibilului: deplasarea biomasei pana in
camera de ardere este numit
trasfer de biocombustibil. In sistemele automatizate acest
transfer se face cu ajutorul
unui surub fara capat sau cu un sistem similar si un aparat care
masoara debitul deintrare a biocombustibilului in camera de
ardere.
-
7/28/2019 Instalatii de Incalzire - Biomasa
5/7
Camera de ardere: biomasa este introdusa intr-o camera de ardere
inchisa unde este arsa
in conditii controlate de un sistem care determina cantitatea de
aer admisa in functie de
cererea de caldura. In cazul sistemelor automatizate, debitul de
intrare a
biocombustibilului in camerea de ardere este de asemenea
controlat. Utilizarea
materialelor refractare la caldura permite o conservare mai buna
a caldurii la interiorul
camerei de ardere. Schimbator de caldura: caldura produsa in
camera de ardere este transferata sistemul de
distributie a caldurii prin interpunerea unui schimbator de
caldura. Pentru cuptoarele
instalate la exterior, o camasa de apa izolata, plasata la
exteriorul camerei de ardere
serveste de obicei ca schimbator de caldura. Sistemele de ardere
a biomasei de
capacitate mare utilizeaza serpentine avand ca fluid purtator de
caldura apa, vaporii sau
uleiuri termice.
Ridicarea si stocarea cenusilor: camera de ardere trebuie golita
de cenusa depusa si de
cenusa transportata de gazul de emisie. In functie de tipul
sistemului, cenusa este
extrasa maual sau automatizat. Cenusa antrenata de emisia de gaz
poate sa se depuna
in camera de ardere secundara, sau in schimbatorul de caldura
(care la randul sau
necesita curatare), poate sa se elimine in atmosfera odata cu
emisia de gaz sau poate fi
retinuta intr-un sistem de colectare a particulelor (un epurator
de emisii de gaz).
Cosul si sistemul de evacuare: gazele de ardere sunt evacuate in
atmosfera. Sistemele mici
utilizeaza curentii naturali generati de gazele calde; sistmele
mari utilizeaza ventilatoare
pentru a impinge aer la interiorul camerei de ardere ca sa
expulzeze gazul.
Ventilatoarele plasate la baza cosului pot fi de asemenea
utilizate pentru a aspira gazele
emise la exteriorul camerei de ardere.
In afara echipamentelor descrise mai sus, exista o serie de
instrumente si sisteme de control mai
mult sau mai putin complexe care permit supervizarea, in functie
de cerere, a functionarii
sistemului de ardere a biomasei, pot varia injectia de aer si,
in sistemele automatizate, debitulde intrare a biomasei, mentinand
un mediu de munca sigur.
Sistemele de ardere a biomasei sunt disponibile intr-o gama
vasta de echipamente care variaza
in functie de modalitatile de injectare a biocombustibilului si
a aerului, de conceptia camerei de
ardere si a gratarelor, de tipul de schimbator de caldura si de
natura sistemului de tratare a
emisiilor d egaz si de cenusi. Cu exceptia centralelor foarte
mari de incalzire, sistemele de ardere
a biomasei pot fi clasate in trei categorii generale, functie de
capacitatea sistemului de
alimentare:
- Sisteme mici cu alimentare manuala (50-280 kW): sisteme, in
general cuptoare exterioare, care
ard bucati de lemn si utilizeaza apa calda pentru a distribui
caldura.
- Sisteme mici cu alimentare automatizata (50-500 kW): sisteme
care utilizeaza biocombustibil in
particule si care au un sisteme de ardere in doua faze (adica cu
o camera de ardere
secundara) si un incalzitor pentru apa calda cu tuburi (adica un
tub care transporta gazele
calde de emisie prin apa care trebuie incalzita).
- Sisteme intermediare de alimentare (400 kW si peste): sisteme
care utilizeaza un sistem de
alimentare cu particule de biomasa integral automatizat si care
e dotat de obicei cu un
sistem de ardere cu gratar, fix sau mobil, si cu un incalzitor
cu tuburi integrat sau juxtapus,
pentru a incalzi apa, vaporii sau uleiurile termice.
In afara acestor categorii generale, exista multe sisteme de
ardere a biomasei concepute pentru
a functiona cu biocombustibili cu caracter particular sau care
raspund unor cerinte particularede incalzire.
-
7/28/2019 Instalatii de Incalzire - Biomasa
6/7
Centrala termica cu functionare pe biomasa
granulara/porumb/peleti/samburi/boabe
Ca sistem de alimentare/combustie, precum si arzatorul
cazanului
sunt special concepute pentru a putea folosi tot ce inseamna
biomasa granulara.
Un exemplu de centrala termica cu functionare pe biomasa
granulara este ARCA GRANOLA MANUALA si este disponibila
pentru urmatoarea gama de puteri: 20, 28 si 40 KW. Granola
Manuala este un cazan confectionat din otel controlat si
gestionat
electronic prin tehnologie digitala si este proiectat special
pentru
utilizarea unei energii alternative / inovatoare. Centrala
dispune de
cele mai avansate solutii tehnologice de combustie, control,
functionarea intregului ansamblu cazan-instalatie si rezistenta
la
agenti corozivi. Aplicarea acestor inovatii constructive a
dat
nastere unui randament foarte ridicat, acompaniat de emisii
limitate de noxe, cat si unei
accesibilitati importante pentru intretinerea periodica. O
deosebita rezistenta la agentii
corozivi vine de la geometria zonei de schimb si de evacuare
fum. Rezultatul complexobtinut plaseaza produsul printre varfurile
acestei categorii, dandu-i o calitate si o fiabilitate
http://centrale-arca.com.ro/centrale-termice-peleti-porumb-arca/centrale-peleti-porumb-arca-granola-manuala.htmlhttp://centrale-arca.com.ro/centrale-termice-peleti-porumb-arca/centrale-peleti-porumb-arca-granola-manuala.htmlhttp://centrale-arca.com.ro/centrale-termice-peleti-porumb-arca/centrale-peleti-porumb-arca-granola-manuala.html
-
7/28/2019 Instalatii de Incalzire - Biomasa
7/7
de remarcat. In afara de incalzire, poate prepara prin
intermediul unui boiler si apa calda
menajera.
Cazanul functioneaza la doua nivele de putere reglabile si
prefixate: 100%, respectiv 20% din
puterea maxima. Cu ajutorul display-ului digital se poate regla
temperatura de functionare a
cazanului, prefixata la 70C. Cand cazanul se afla la o
temperatura inferioara, motorul sneculuicontinua sa incarce cu
debit maxim de combustibil, iar ventilatorul va functiona la viteza
mare,
aproximativ 1400 rotatii/minut. Cand cazanul ajunge la
temperatura de 70C se reduce putarea
la cca 20% din puterea maxima, iar ventilatorul isi va reduce
viteza la 800 rotatii/minut. In acest
mod puterea cazanului este redusa la cca 20% si in absenta
cererii din partea instalatiei,
temperatura cazanului va creste lent. Ajuns la temperatura de
85C intra in functiune pompa,
pentru a evita interventia termostatului / supapei de siguranta.
Astfel cazanul ramane tot timpul
aprins si nu este nevoie ca de fiecare data cand cazanul ajunge
in temperatura sa se repete
aprinderea. In cazul unui cazan de 25KW vom avea o putere minima
de 5KW si una maxima de
25KW. In timpul noptii, daca instalatia de incalzire nu
functioneaza, se poate face incalzirea
serpentinei boilerului, in cazul in care doriti ca prin
intermediul acestui cazan sa se prepare si
apa calda menajera. Este foarte important ca boilerul sa fie
bine dimensionat pentru a evita
eventuale pierderi de energie, cat si reaprinderea
cazanului.
Ventilatorul are doua viteze si furnizeaza o putere variabila in
functie de absorbtia termica a
instalatiei dar si de conditiile climatice evitand eventualele
cicluri de aprindere-stingere
Pornirea cazanului Granola se face in acelasi mod in care se
aprinde orice cazan cu functionare
pe combustibili solizi. Este de sugerat sa se foloseasca o
cantitate mica de hartie in amestec cu
combustibilul mic folosit, care va lua foc usor. Aprinderea se
face cu ventilatorul pornit, iar
pentru a ajunge la o functionare optima se va astepta aproape
20-30 de minute.
Date fiind conditiile de folosire ale cazanului, mantaua este
construita din otel zincat. Izolarea
este egala cu 80mm de fibra minerala.
Alimentarea automata. Un temporizator electronic alimenteaza un
motor care actioneaza
snecul de alimentare. La fiecare miscare a snecului (x secunde)
este introdusa o cantitate de
combustibil granulat. Operatiunea este efectuata la intervale
regulate ( la fiecare y secunda).
Variabilele x si y sunt in functie de tipul de cazan si de tipul
de combustibil utilizat.
Rezervorul standard de stocare al combustibilului granulat are
un volum de 600 litri si are un
vizor pentru verificarea nivelelui combustibilului, este dotat
cu filtru calibrat pentru a evita
corpurile straine, de granulatie diferita, care ar putea provoca
blocarea snecului.
Pe langa reglarea si citirea temperaturii apei pe tur, respectiv
retur, pe display-ul digital se mai
pot regla si verifica toti parametrii de functionare ai
cazanului si ai eventualilor acumulatori
sanitari care se afla in legatura cu acesta.
