FĂRĂ *) Prof. univ. dr. ing. UTCB PELEȚI DIN LEMN: SISTEME DE ÎNCĂLZIRE EFICIENTE ȘI ECOLOGICE Ioan BĂRDESCU *) 1. Argument Utilizarea combustibililor

Transcriere

1 FĂRĂ *) Prof. univ. dr. ing. UTCB PELEȚI DIN LEMN: SISTEME DE ÎNCĂLZIRE EFICIENTE ȘI ECOLOGICE Ioan BĂRDESCU *) 1. Argument Utilizarea combustibililor ecologici în producerea energiei termice reprezintă o preocupare permanentă în tot mai multe state. Sistemul de încălzire cu peleți este o nouă tehnologie de înaltă performanță și în totalitate ecologică a deșeurilor, gunoaielor, resturi menajere, reziduuri etc. Este un procedeu de avangardă, de ardere a biomasei sub formă de peleți. Această biomasă este neutră din punctul de vedere al emisiilor de dioxid de carbon (Fig. 1). ARDERE P E L E Ț I FUM DEPUNERI CENUȘĂ GUDRON Fig. 1. Ardere peleți fără fum și fără depuneri Tehnologia respectă mediul înconjurător. Ca sursă primară de energie electrică din țara noastră biomasa se situează pe locul trei după hidroelectric și eolian, iar după biomasă se situează energia solară. Biomasa este folosită în mare parte în cogenerare: energie termică (ET), apă caldă menajeră (ACM), energie electrică (EE), abur (AB). aer cald (AC). Peleții sunt considerați ECOcombustibili. Ȋn Anglia multe dintre școli sunt încălzite cu peleți. 2. Tocător de lemn Crengile și resturile vegetale sunt mărunțite, devenind materie primă pentru producerea peleților. Această operație tehnologică se realizează cu ajutorul unui utilaj numit tocător de lemn (Fig. 2). Dimensiuni de tocat: cm în diametru. Are o productivitate de până la 75 m 3 /h. Poate fi antrenat de un motor propriu sau de la priza de putere a unui tractor (cum se vede în figură). Gama de dimensiunea materiei prime, este indicat să aibă diametrul de la 6-12 mm, lungime de la 5-35 mm și umiditate sub 10%. 1

2 Fig. 2. Tocător din lemn: crengi și resturi vegetale. 3. Materiale de origine biologică Peletele din lemn este un produs complet natural, obținut printr-o serie de procese mecanice din resturi de lemn tocate sau rumeguș din lemn, fin prelucrate și trecute prin instalații de peletizat, compactat și uscat. Materia primă se transformă în cilindri mici, de diferite dimensiuni, diametrul fiind de 4-10 mm, lungime până la 50 mm, masa în vrac de cca 650 kg/m 3, umiditate până la 8%. Peleții din lemn sunt formați din deșeuri lemnoase deshidratate și comprimate până la dublul densității energetice a lemnului verde. Datorită densității mărite, peletele din lemn are o putere calorică mai mare, costuri mai mici de tranport, o stocare îmbunătățită și o posibilitate mare de automatizare a procesului de ardere. (Fig. 3). Peleta devine un înlocuitor viabil pentru diverși combustibili fosili: gaz natural, petrol, cărbune, sau pentru lemnul de foc. Pentru compactare peleții nu necesită aditivi sau lianți pentru că lemnul conține rășini ce leagă resturile de material. Materia primă este granulată și compactată sub formă de peleți. Granulele sunt curate, fără miros, nontoxice și nealterabile. 1,0 1,36 1,53 Fig. 3. Costuri comparative la încălzire cu peleți lemn și gaz natural Spre deosebire de lemnul de foc peleții au o putere calorică de peste 1,5 ori mai mare. Ȋn Fig. 4a. forma de prezentare a peleților este în vrac, iar în Fig. 4b. se prezintă materialele de origine biologică pentru producerea peleților. Fig. 4a. Peleți din lemn 2

3 Fig. 4b. Materiale de origine biologică pentru producția peleților Materie primă biomasă. 4. Utilaje pentru produs peleți Fig. 5. Sistemă de mașini-tehnologică pentru produs peleți Acest tip de sistemă tehnologică este alcătuită din rezervor de alimentare controlată, transportor cu melc de alimentare material cu umidificator, presă de peletizare, tambur de răcire și curățare peleți și bandă transportoare pentru împachetare. 3

4 5. Stocarea peleților a. b. Fig. 6. Siloz de stocare peleți pentru spații mari (10,7 m 3 ) Volumul de depozitare al peleților este în funcție de mărimea spațiului de încălzire. Ȋn Fig. 6, se prezintă un siloz de aproximativ 5 t, la o densitate a peleților de 650 kg/m 3. Asamblarea silozului este foarte ușoară și se poate face de către o singură persoană în aproximativ o oră. Pachetul conține sistem de extracție și de furtunuri de 5 m. Spațiul necesar amplasării are dimensiunea unui cub cu latura de 2,2 m. 6. Sobe și centrale Fig. 7. Sobă/centrală termică cu peleți Ansamblul unei sobe cuprinde un siloz de peleți, un transportor cu melc și soba propriuzisă. Acest sistem poate furniza căldura necesară la prețuri mai mici și mai stabile decât cele generate de combustibilii clasici. Sobele și centralele termice pe peleți au un domeniu foarte larg de utilizare. Ȋn continuare se dau câteva exemple: blocuri și apartamente de locuit, școli, clădiri administrative, birouri, hale, sere etc. 4

5 7. Siloz de peleți cu un perete transparent Pentru urmărirea nivelului de consum a peleților, mai ales în spații mici și mijlocii, s-a realizat un siloz cu un perete transparent. Fig. 8. Siloz de peleți cu un perete transparent. 8. Centrală termică cu peleți O centrală termică cu peleți are o sobă racordată la calorifere, boiler pentru încălzire și pentru apă caldă menajeră. Când soba este poziționată în centrală, aceasta poate să furnizeze numai energie termică pentru încălzire sau poate să funcționeze în cogenerare cu utilizarea atât la încălzire, cât și la obținerea apei calde menajere. Ȋn cazul spațiilor mari deservite ele pot furniza și abur, aer cald și energie electrică (Fig. 9). Fig. 9 Centrală termică cu peleți având calorifere, sobă, boiler. Schemă. Centrala termică nu necesită montajul unui coș de fum. Este însă obligatoriu evacuarea gazelor de ardere la o înălțime superioară coamei casei cu un tub simplu (burlan) având diametrul de 150 mm. Acestea au o siguranță totală în funcționare deoarece atât sobele, cât și centralele sunt dotate cu sisteme de protecție la supraîncălzire sau incendiu. 5

6 Ȋn SUA prima sobă cu peleți a fost folosită în anii '70, când s-a construit și prima fabrică de fabricație peleți. Ȋn anul 1997 în SUA au fost înregistrate de centrale pe bază de peleți. Ȋn Europa, prima țară a fost Suedia, urmată de Italia, Germania și Austria. Ȋn România a fost construită, la Filipeștii de Pădure, Prahova, o stație de biogaz pusă în funcțiune în anul 2012, având capacitatea de 1,2 MW/h energie termică, 1,0 MW/h energie electrică. Procesează zilnic o cantitate de aproape 50 t de substanță organică și deșeuri organice din zona amplasamentului. 9. Șemineu de peleți Fig. 10. Șemineu de peleți cu montare pe perete clădire. Șemineul este folosit atât amplasat pe pardosea, cât și încastrat în perete. Este de construcție complexă, cu mai multe sisteme de siguranță, protejat de un perete transparent pentru a preveni împrăștierea scânteilor în spațiul de locuit. 10. Sobă încastrată în perete Fig. 11. Sobă de peleți poziționată pe perete. 6

7 Concluzii Sistemul de încălzire cu peleți este de avangardă. Peleții sunt considerați ECOcombustibili. Arderea peleților este neutră din punct de vedere a emisiilor de dioxid de carbon. Peleții sunt fabricați din orice material care arde. Sistemul cu peleți poate fi numit Industria Energiei Verzi. Noua tehnologie respectă mediul înconjurător datorită arderii complete a pereților. Ușurință și siguranță în exploatare *** Prospecte firme EcoHornet *** Tatano *** ItalFlame *** Comforex-Impex.ro *** Biotech Referințe bibliografice 7