Účel použit ití,, výhody a nevýhody jednotlivých zdrojů vytápění Ing. Jan Koloničný, Ph.D. Seminář: : Technologické trendy ve vytápění pevnými palivy 21.10. 22.10.2009 Pozlovice 1
Obsah prezentace Rozdělení zdrojů pro vytápění Vytápění biomasou Vytápění uhlím a koksem Vytápění kapalnými palivy Vytápění plynem Statistické údaje 2
Zdroje tepla pro vytápění lokální topidla umístěna přímo ve vytápěných místnostech ústřední vytápění teplo z kotle je do jednotlivých místností rozváděno vhodným médiem (nejčastěji voda, někdy vzduch) Topit lze: Elektřinou Zemním plynem Propanem Topným olejem Uhlím Koksem Dálkovým teplem (CZT) Polenovým dřevem, briketami Dřevěnými peletkami Jinou biomasou Tepelným čerpadlem Kogenerační jednotkou 3
obnovitelný zdroj energie malé negativní účinky na ŽP nízký obsah popelovin Vytápění biomasou konstantní výhřevnost hořlaviny výhřevnost paliva závisí jen na obsahu vody palivo kusové dřevo, brikety, lisované peletky z dřevního odpadu 4
Zařízen zení ke spalování biomasy Krbová a kachlová kamna Kotle na spalování dřeva Kotle na pelety Kotle na štěpku nebo piliny Kotle na spalování balíků slámy Kotle na spalování obilí Pyrolýzní kotle ke spalování kusového dřeva 5
Otevřen ené krby historicky nejstarší způsob vytápění neregulované množství spalovacího vzduchu velký přebytek vzduchu velká komínová ztráta účinnost nepřesahující 10 % vytvářejí příjemnou atmosféru 6
proskleníčelní stěny Uzavřen ená krbová ohniště utěsnění spalovacího prostoru systém regulace přívodu vzduchu řízení spalovacího procesu zvýšení účinnosti až na 70 % 7
Sporáky kachlové obklady nebo z plechu předávání tepla sáláním, prouděním mezi plášti, akumulací palivo dřevo, brikety výkon 3 až 8 kw účinnost 74 % 8
velmi masivní konstrukce vysoká tepelná kapacita výborné akumulační vlastnosti cyklické spalování vyšší spalovací teplota nízký nedopal Kachlová kamna nutná maximální těsnost, aby byl výdej tepla co nejdelší výkon 4 až 14 kw 9
široký rozsah výkonů jednoduchá instalace kompaktní konstrukce snadná inovace příznivá cena vysoká účinnost možnost odvodu části tepla pomocí výměníku nízká akumulace Krbová kamna 10
Krbová kamna každoročně v Evropě vyrobeno více než 350 000 krbových kamen v roce 2007 dokonce 512 000 kusů průměrný výkon 7 kw 3500 MW instalovaného výkonu při 10% ročním využití to je zhruba 10 PJ tepla v ČR za stejné období prodáno 12 000 krbových kamen a vložek o celkovém výkonu 90 MW 11
Kamna na peletky Hořák na peletky VŠB - Technická 12 univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Kotle pro ústřední vytápění zejména teplovodní (a) provedení (výjimečně teplovzdušné, např. kotel ELBH typ TSL na obrázku b) většina kotlů využívá pyrolýzní spalování dřevo odhořívá v izolované násypce s omezeným přísunem primárního vzduchu, horké plyny jsou vedeny do keramické spalovací trysky kam přichází i předehřátý sekundární vzduch a) b) 13
Kotle pro spalování pelet 14
Teplovodní kotel na peletky komfortní a ekologické vytápění široká nabídka spotřebičů problémy s dostupností paliva velký objem násypky zásobuje kotel po dobu až 5 dnů je možné dokoupit externí zásobník se šnekovým podavačem (výdrž paliva až 20 dní) možnost spalovat obilí typický výkon do 25 kw 15
Teplovodní kotel na peletky Kotel se zásobníkem big-bag Kotel se s textilním zásobníkem Kotel s integrovaným zásobníkem 16
Dávkování pelet do kotle 17
Uspořádání přívodu pelet Spodní šnekový přikladač Horizontální šnekový podavač s pohyblivým roštem 18
Dispozice kotelny se skládkou 19
Pyrolýzní kotel na dřevod palivo zplyňováno v horním zásobníku vyrobený dřevoplyn přechází štěrbinou opatřenou tryskami sekundárního vzduchu do spodníčásti kotle plyn je spálen v dohořívací komoře max. vlhkost paliva 20 % účinnost 85 až 90 % výkon 4 až 100 kw 20
Kotel na balíky slámy 21
Vytápění uhlím m nebo koksem levný způsob vytápění nižší účinnosti spalování nižší komfort velké lokální znečištění ovzduší Typy topidel: lokální topidla (krby, kamna) kotle pro ústřední vytápění 22
Kotle s manuáln lním m přiklp ikládáním velkoobjemové ohniště spodní odhořívání nebo prohořívací velké dávky paliva nedostatek vzduchu na počátku hoření nedokonalé spalování tvorba typických škodlivin obtížná aditivace nejrozšířenější typ rozsah výkonů 4 až 74 kw účinnost 75 až 85 % 23
Kotle se šnekovým dopravníkem optimalizace spalovacího procesu minimalizace škodlivin regulace podle teploty spalin nebo vody vysoký komfort účinnost odsíření 30-45 % rozsah výkonů 4 až 50 kw 24
Kotle s otáčivým roštem menší regulační rozsah než u předchozího řešení účinnost odsíření cca 15 % rozsah výkonů 15 až 650 kw 25
Zplyňovac ovací kotle přetlakové a podtlakové provedení automatickéřízení minimální nároky na obsluhu účinnost 85-90 % (při použití dřeva s vlhkostí do 20 %) výkon 14 až 48 kw 26
Kotle na kapalná paliva K vytápění se používají různé ropné frakce označované jako topné oleje. Dělíme je podle viskozity a těkavosti na: těžké topné oleje lehké topné oleje extra lehké topné oleje Konstrukčně se výrazně neliší od plynových zdrojů, rozdíl spočívá pouze v typu hořáku. rozmezí výkonů 25 až 360 kw účinnost cca 93 % 27
snadná dostupnost vysoká účinnost spalování snadná regulace výkonu vysoký komfort ekonomicky výhodnější než nejlevnější sazba pro elektřinu široká nabídka spotřebičů Plynové vytápění nízké emise škodlivin (z fosilních paliv nejnižší produkce CO 2 na kwh tepla) 28
Kondenzační kotle na plynná paliva navržen pro kondenzační provoz provedení z plně odolného materiálu proti korozi (nerezová ocel, hliníkohořčíková slitina) teplota vstupní vody není omezena teplota spalin 40-90 C (silně závisí na teplotě vody a okamžitém vytížení) musí být zajištěn odvod kondenzátu kotel musí být vybaven spalinovým nebo vzduchovým ventilátorem pro vytvoření tahu průměrná účinnost 93 % 29
Kondenzační kotle na plynná paliva spaliny vstupující do komína jsou mokré komínová konstrukce musí odolávat vlhkosti a vnitřnímu přetlaku průměrná účinnost 96 až 104 % (podle provozního stavu, vztaženo na výhřevnost paliva) 30
Domácnosti lokáln lní topení v roce 2007 Hrubá výroba tepla v domácnostech podle paliv a technologií Koks 0,31% Biomasa 17,61% LPG 0,50% Černouhelné kaly a granulát 0,02% Černé uhlí tříděné 1,49% Lignit tříděný 0,01% Hnědouhelné brikety 1,33% Zemní plyn 52,87% Hnědé uhlí tříděné 10,34% Teplo prostředí z tepelných čerpadel 0,41% Teplo ze solárních kolektorů 0,07% Elektřina 15,05% 31
Odhad počtu topidel na pevná paliva v domácnostech Počty zařízení na spalování pevných paliv domácnostech - stav 2003 (podle ENERGO 2004 - bez objektů individuální rekreace) 500 000 450 000 400 000 350 000 300 000 kusy 250 000 200 000 150 000 100 000 50 000 0 Kotel ÚT Sporák Kotel ÚT a TUV Kotel TUV Lokální topidla Krby Čisté dřevo Dřevo a HUTR Čisté HUTR ČUTR Koks Nerozlišeno 32
Prodej kotlů na pevná paliva (do 50 kw) ) v roce 2007 Prodej kotlů a krbů vyrobených v ČR v roce 2007 pramen: APTT /Topin 18 000 16 000 14 000 12 000 Kusy 10 000 8 000 6 000 4 000 2 000 0 Ocelové na tuhá paliva Litinové na tuhá paliva Automatické na pevná paliva Speciální na dřevo Automatické na biomasu Krby na dřevo 33
Druhy vytápění možnosti náhradyn 2006 Odběratel Černé Koks Uhlí Hnědé LTO, TTO, ropa Zemní plyn Biomasa Celkem Domácnosti 4 219 21 043 195 52 790 23 455 52 276 0 0 153 978 Terciální sféra 2 110 6 793 825 18 091 2 003 neudáno 0 0 29 821 Průmysl - Teplárenství 31 786 105 407 9 560 39 065 15 434 neudáno 1 979 1 010 204 240 Celkem 38 115 133 242 10 580 109 946 40 892 52 276 1 979 1 010 388 040 CZT Komunální odpady Bioplyn Počet domácností 93 765 467 625 5 571 1 319 747 586 375 1 493 595 0 0 3 966 678 Zdroj: MŽP 34
Děkuji za věnovanou v pozornost 35