VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum

Transkript

1 Porovnání požadavků na emise ZL a účinnosti pro malé zdroje vytápění ve vybraných státech EU seminář Technologické trendy ve vytápění pevnými palivy , Luhačovice Jirka Horák, jirka.horak@vsb.cz

2 Proč limity?

3 Skladba způsobu vytápění v ČR R v roce 2006 PP pevné palivo, PLP plynné palivo

4 Podíl l jednotlivých stacionárn rních zdrojů na roční produkci emisí ZL (ČR( 2005)

5 Malé zdroje neznamenají malé emise ZL nízké komíny = velký vliv na imise národní program pro snižování emisí ČR uvádí, že 66% PAU 35% PM10 v imisích má zdroj ve vytápění domácností spalování tuhých paliv

6 Vývoj množství emisí PM10 ze spalování tuhých paliv v malých zdrojích v Německu Vývoj množství emisí PM10 ze spalování tuhých paliv v malých zdrojích v Německu

7 Roční prodej malých zdrojů v EU Ročně se prodá zhruba 3,8 milionů malých zdrojů [zdroj AEA Agency & Environment] Manuální kotle Automatické kotle Krby Krbová kamna a krbové vložky Manuální kamna Automatická (peletová) kamna Sporáky

8 Klasifikace malých zdrojů znečišťování ovzduší na tuhá paliva Centrální vytápění Kotle Do 50 kw Automatické Manuální Nad 50 kw Automatické Manuální Lokální vytápění Krby Otevřené manuální Uzavřené manuální Kamna Automatické Manuální Sporáky Manuální

9 Evropské normy EN Zařízení Kotle teplovod ní Kotle lokální vytápění kamna sporáky Krby / krbové vložky Akumula ční kamna Peletová kamna Palivo Pevná minerální paliva a biomasa Dřevěné pelety Pož. Účinnost Přímý (3 třídy) Nepřímý (kontrola ) Nepřímý ( 50%) Nepřímý ( 60%) Nepřímý ( 75% / 30%) Nepřímý ( 70%) Nepřímý ( 75%) Emisní limity CO TOC CO ( 1%) CO ( 1%) CO ( 1%) CO ( 0,2%) CO ( 0,3%) CO ( 0,04%) PM NOx

10 EN Kotle pro ústřední vytápění

11 Německo nařízení ke spolkovému zákonu o ochraně ovzduší ( Verordnung über kleine und mittlere Feuerungsangen 1. BlmSchV) Zařízení na biomasu je nutno provozovat zásadně na jmenovitý výkon a je nutno použít odpovídající zásobník tepla. Pokud je zdroj schopen dodržet emisní limity i při nižším než jmenovitém výkonu (musí být prokázáno), zásobník tepla nemusí být instalován.

12 Německo Ve spalovacích zdrojích do 15 kw nejsou stanoveny limity, smí se však spalovat pouze černé, hnědé uhlí, rašelina, dřevěné uhlí, kusové dřevo, štěpka, dřevěné brikety a pelety Emisní limity pro zdroje nad 15 kw Použití paliv dle odst. 1 3 předpisu 1.BlmSchV černé, hnědé uhlí, rašelina a dřevěné uhlí přírodní dřevo kusové, štěpka a sláma povrchově upravené dřevo, překližky apod. Od 50 do 100 kw Prach g/m 3 8 % O 2 13 % O 2 13 % O 2 13 % O 2 Oxid uhelnatý mg/m 13 % O 2, do 50 kw 13 % O 2 Limity pro účinnost nejsou stanoveny

13 Německo Pravidelné kontroly 1x ročně -- Kominický mistr -- Kontrola každého komínu a zařízení -- Měření na zařízeních nad 15 kw (tep. výkon)

14 Palivo Německo - novela 1.BimSchV stupeň 1 (asi podzim 2009) platí pro spalovací zdroje uváděná na trh a do provozu po vstupu novely v platnost (vyjma lokálních topidel) Jmenovitý tepelný výkon kw Prach g/m3 CO g/m3 Černé, hnědé uhlí, rašelina (8% O2) 4 až 500 0,09 1,0 Přírodní dřevo kusové, štěpka, piliny (13% O2) 4 až 500 0,10 1,0 Dřevěné pelety, brikety (13% O2) 4 až 500 0,06 0,8 Povrchově upravené dřevo, překližky (13% O2) 50 až 100 0,10 0,8 Sláma a podobné rostlinné látky (13% O2) 4 až 100 0,10 0,3

15 Německo - novela 1.BimSchV stupeň 2 pro spalovací zdroje uvedená na trh a do provozu po (vyjma lokálních topidel) Palivo Jmenvitý tepelný výkon kw Prach g/m3 CO g/m3 Černé, hnědé uhlí, rašelina, přírodní dřevo kusové, štěpka, piliny, dřevěné pelety, brikety 4 0,02 0,4 Povrchově upravené dřevo, překližky 50 až 100 0,02 0,3 Sláma a podobné rostlinné látky 4 až <100 0,02 0,4

16 Německo novela 1.BimSchV požadavky na lokální topidla uváděná na trh po vstupu novely v platnost Typ lokálního topidla Technický předpis Limity 1. stupeň CO g/m3 Prach g/m3 Limity 2. stupeň CO g/m3 Prach g/m3 Minimální účinnost % Interiérové topidlo s plochým topeništěm EN 13240, DIN ,0 0,10 1,25 0,04 73 Interiérové topidlo s násypným (plnícím) topeništěm EN 13240, DIN ,5 0,10 1,25 0,04 70 Akumulační topidlo EN 15250/A1, DIN ,0 0,10 1,25 0,04 75 Krbová vložka (pro uzavřený provoz) EN 13229, DIN ,0 0,10 1,25 0,04 75 Vložky pro kachlová kamna s plochým topeništěm EN 13229/A1, DIN ,0 0,10 1,25 0,04 80 Vložky pro kachlová kamna s násypným (plnícím) topeništěm EN 13229/A1, DIN ,5 0,10 1,25 0,04 80 Sporák EN 12815, DIN ,0 0,10 1,50 0,04 70 Sporák s výměníkem (využitelný i pro vytápění) EN 12815, DIN ,5 0,10 1,50 0,04 75 Peletová kamna bez (teplovodního) výměníku EN 14785, DIN ,40 0,05 0,25 0,03 85 Peletová kamna s (teplovodním) výměníkem EN 147, DIN ,40 0,03 0,25 0,02 90

17 Rakousko Požadavky na malé spalovací zdroje jsou v rakouské legislativě upraveny dohodou Vereinbarung gemäß Art. 15 a B-VG über Schutzmaßnahmen betreffend Kleinfeuerungen Za malé zdroje jsou považována zařízení s tepelným příkonem do 400 kw spalující předepsaná paliva pro výrobu tepla pro vytápění a/nebo ohřev vody. Emisní limity jsou vyjádřeny prostřednictvím emisních faktorů vztažených na jednotku tepla v palivu Předepsané emisní limity a účinnosti musí být splněny jak při jmenovitém výkonu zařízení, tak i při částečném výkonu, který u zdrojů s automatickou dodávkou paliva může být nejvýše 30 % Q n a u zdrojů s ruční dodávkou paliva pak nejvýše 50 % Q n.

18 Rakousko - Stávající požadavky na malé spalovací zdroje spalující tuhá paliva při uvádění na trh - v závorce uveden přibližný přepočet na mg/m 3 (hodnoty použité pro přepočet uhlí (22MJ/kg; 7,4 m 3 N /kg při 8 % O 2 ) dřevo (15,6 MJ/kg; 9,5 m3 N /kg při 13 % O 2 ) Spalovací zdroj Mezní emise v mg/mj kategorie Subkategorie CO NO x OGC Prach Ruční přikládání Biologické 1100 (1815) 150* (247) 80 (132) 60 (99) Fosilní (3256) (296) (237) (178) Automatické přikládání Biologické 500** (825) 150* (247) 40 (66) 60 (99) Fosilní (1480) (296) (118) (118) * Platí pro paliva ze dřeva ** Při 30% výkonu je možno limit překročit o 50 %

19 Rakousko návrh na nové emisní limity pro malé spalovací zdroje na tuhápaliva s ručním přikládáním do 50 kw při uvádění na trh - v závorce uveden přibližný přepočet na mg/m 3 (hodnoty použité pro přepočet uhlí (22MJ/kg; 7,4 m 3 N /kg při 8 % O 2 ) dřevo (15,6 MJ/kg; 9,5 m3 N /kg při 13 % O 2 ) Škodlivina Emisní limit mg/mj (mg/m3) Dřevo Jiná standardizovaná paliva obnovitelného původu Fosilní paliva CO (1815) (1815) (1480) NOx 150/100* 300/150* 100 (296/165) (495/296) (296) OCG (132) (132) (236) Prach 50/20* 60/20* 50/20 (82/33) (99/33) (148/59) * o nižším limitu uvažováno od roku 2015

20 Rakousko návrh na nové emisní limity pro malé spalovací zdroje na tuhápaliva s automatickým přikládáním do 50 kw při uvádění na trh - v závorce uveden přibližný přepočet na mg/m 3 (hodnoty použité pro přepočet uhlí (22MJ/kg; 7,4 m 3 N/kg při 8 % O 2 ) dřevo (15,6 MJ/kg; 9,5 m 3 N/kg při 13 % O 2 ) Škodlivina Emisní limit mg/mj Dřevo Jiná standardizovaná paliva obnovitelného původu Fosilní paliva CO 500* 500* 1100 (825) (825) (3256) NOx 150/100** 300/150** 100 (296/165) (495/296) (296) OCG (50) (50) (89) Prach 50/20** 60 40/20** (82/33) (99/33) (118/59) * při 30% výkonu může být limit překročen nejvýše o 50 % ** zvažován nižší limit od roku 2015

21 Rakousko navrhované požadavky na minimální účinnost spalovacích zdrojů lokálních topidel na tuhá paliva při uvádění na trh Typ spalovacího zdroje Lokální topeniště na fosilní paliva Lokální topeniště na standardizovaná biopaliva Krb na fosilní paliva Krb na standardizovaná biopaliva Minimální účinnost v %

22 Rakousko navrhované požadavky na minimální účinnost spalovacích zdrojů kotlů na pevná paliva při uvádění na trh Typ spalovacího zdroje Ruční přikládání do 10 kw od 10 do 200 kw Minimální účinnost v % 79 (71,3 + 7,7 log Pn) Automatické přikládání do 10 kw Od 10 do 200 kw 80 (73,9 + 7 log Pn)

23 Švýcarsko Požadavky na limitní hodnoty emisí jsou regulovány prováděcím předpisem Luftreinhalte-Verordung, jenž upřesňuje ustanovení zákona Umweltschutzgesetz týkající se ochrany ovzduší

24 Švýcarsko zvláštní požadavky na spalovací zdroje na tuhá paliva při uvedení na trh dle prováděcího předpisu Typ spalovacího zdroje Evropská norma Ref. O 2 % Od CO mg/m3 Prach mg/m 3 Od CO mg/m3 Prach mg/m3 Kotle na dřevo nebo na uhlí s ručním přikládáním EN nebo EN Kotle na dřevní štěpku nebo na uhlí s automatickým přikládáním EN nebo EN Kotle na dřevní pelety s automatickým přikládáním EN nebo EN Pokojová topidla na tuhá paliva EN Pokojová topidla na dřevní pelety EN Sporáky/kamna na tuhá paliva EN Sporáky/kamna na tuhá paliva pracující jako zdroje ÚT EN Krbová vložka a otevřené krby na tuhá paliva EN

25 Švýcarsko Požadavky na emise škodlivin u zdrojů spalující dřevo a různé formy dendromasy ověřované v rámci pravidelných kontrol dle prováděcího předpisu Pro zdroje do 70 kw je stanoven emisní limit při vztažném kyslíku 11 % pro CO 4000 mg/m 3 NO x 250 mg/m 3

26 Česká Republika Nařízení vlády 146/2007 Sb. Příloha č. 7 - po vstupu v platnost nového zákona o ovzduší bude zrušeno (předpoklad: 1.června 2010) Limitní hodnoty účinnosti spalování pro malé spalovací zdroje spalující tuhá paliva pro uvedený výkonový rozsah Výkon kw > 50 Účinnost % 72 74

27 Česká Republika Limitní hodnoty koncentrace Oxidu uhelnatého dle 146/2007 Sb. Příloha č. 7 (pro podnikatele) po vstupu v platnost nového zákona o ovzduší bude zrušeno (předpoklad: 1.června 2010) Druh paliva Výkon kw CO mg/m 3 Ref. O 2 % Tuhá paliva obecně (mimo dřevo) > Dřevo >

28 Česká Republika připravované změny - požadavky pro spalovací zdroje na pevná paliva zákon bude (předpoklad) v platnosti od 1. června 2010 pro výrobky uváděné na trh do Tepelný příkon kw < 50 > 50 až 300 Účinnost % Emisní limity v mg/kwh (mg/mj) výhř. TZL TOC CO 300 (83) 200 (55) 5820 (1616) 250 (69) 160 (44) 2910 (808) pro výrobky uváděné na trh od Tepelný příkon kw Účinnost % Emisní limity v mg/kwh (mg/mj) výhř. TZL TOC CO < (39) 160 (44) 4210 (1170) > 50 až (39) 140 (39) 2400 (667)

29 Zelená úsporám do 300 kw

30 Zelená úsporám > 300 kw Instalace zdrojů s vyšším jmenovitým tepelným příkonem než 300 kw se musířídit metodickým pokynem Ministerstva životního prostředí k definici nízkoemisního spalovacího zdroje (č. 2/2009). Splnění mezních hodnot emisních koncentrací a minimální účinnosti se u zdrojů na biomasu ověřuje přímou metodou v souladu s platnými normami vztahujícími se k příslušnému zdroji (ČSN EN303-5, ČSN EN , nebo ČSN EN ).

31 Známky a dobrovolné programy Mimo legislativní požadavky existuje řada dobrovolných známek a certifikací, čímž výrobci prokazují kvalitu svých výrobků DINplus (krbová kamna/ vložky, sporáky, peletkové kotle a kamna) DE Blue Angel (peletkové kotle a kamna) - DE Nordic Swan (krbová kamna a kotle na biomasu) - SWE,NO,DK,FI EFA lablling scheme (krbová kamna/ vložky, sporáky, peletové kotle a kamna) -EU Umweltzeichen 37 (kotle a lokální topidla na pelety a štěpku) - AU Flamme Verte (kotle, kamna, krbové vožky, sporáky na biomasu) - FR HETAS certification (sporáky, krby, kamna, kotle na biomasu a fosilní paliva) - UK a další

32 Přibližné porovnání platných emisních limitů (ne dle norem) pro CO mg/m 3 Palivo Dřevo (13 % O 2 ) Uhlí (8 % O 2 ) Přikládání Automatické Ruční Automatické Ruční Německo Rakousko Švýcarsko 218 až až až až 4875 Česká Republika 146/2007 Sb

33 Přibližné porovnání platných emisních limitů (ne dle norem) pro TZL mg/m 3 Palivo Dřevo (13 % O 2 ) Uhlí (8 % O 2 ) Přikládání Automatické Ruční Automatické Ruční Německo Rakousko Švýcarsko 44 až až až až 244 Česká Republika

34 Přibližné porovnání emisních limitů (CO a TZL) pro krbová kamna, které by mohly být v platnosti po roce mg/m (13 % O2) CO TZL TOC Německo Rakousko Česko

35 Porovnání experimentálních výsledků CO [mg/m 3 N] při O 2 =10 % kotel - prohořívání kotel - prohořívání kotel - prohořívání kotel - odhořívání kotel - odhořívání kotel - odhořívání kotel - pyrplýzní spalování kotel - pyrplýzní spalování kotel - pyrplýzní spalování automatický kotel automatický kotel automatický kotel kotel - prohořívání kotel - prohořívání kotel - prohořívání kotel - odhořívání kotel - odhořívání kotel - odhořívání kotel - pyrplýzní spalování kotel - pyrplýzní spalování kotel - pyrplýzní spalování buk buk buk buk buk buk buk buk buk HU HU HU HU HU HU HU HU HU HU HU HU

36