načítání...
nákupní košík
Košík

je prázdný
a
b

Kniha: Energie z biomasy - Jiří Beranovský; Karel Murtinger

Energie z biomasy
-15%
sleva

Kniha: Energie z biomasy
Autor: Jiří Beranovský; Karel Murtinger

Kniha se zabývá různými aspekty energetického využití biomasy. Důraz je kladen na široké možnosti tohoto druhu paliva. Podrobně je probráno uplatnění biomasy k vytápění domů a ... (celý popis)
Titul doručujeme za 4 pracovní dny
Vaše cena s DPH:  89 Kč 76
+
-
rozbalKdy zboží dostanu
2,5
bo za nákup
rozbalVýhodné poštovné: 69Kč
rozbalOsobní odběr zdarma

hodnoceni - 0%hodnoceni - 0%hodnoceni - 0%hodnoceni - 0%hodnoceni - 0%   celkové hodnocení
0 hodnocení + 0 recenzí

Specifikace
Nakladatelství: » Computer press
Médium / forma: Tištěná kniha
Rok vydání: 2014
Počet stran: 112
Rozměr: 148 x 210 mm
Úprava: ilustrace (některé barevné)
Vydání: 1. vyd.
Vazba: brožovaná lepená
Datum vydání: 1. 2. 2014
Nakladatelské údaje: Brno, Computer Press, EkoWATT, 2011
ISBN: 9788025129166
EAN: 9788025129166
Ukázka: » zobrazit ukázku
Popis / resumé

Příručka se zaměřuje na možnosti úspor energie a nákladů při vytápění domů, výrobě tepla a elektřiny, při využití různých forem biomasy.

Popis nakladatele

Kniha se zabývá různými aspekty energetického využití biomasy. Důraz je kladen na široké možnosti tohoto druhu paliva. Podrobně je probráno uplatnění biomasy k vytápění domů a ohřevu vody, použití biopaliv pro osobní automobily a výroba elektřiny a tepla z bioplynu. Publikace rovněž uvádí, jak se dá biomasa výhodně spojit s dalšími zdroji energie tak, aby byl výsledný efekt optimální z hlediska ekonomického i ekologického. Kniha je určena široké veřejnosti. Čtenář se dozví, jak konkrétně může jednotlivé formy biomasy využít ve svém domě nebo bytě, jaká zařízení jsou k tomu potřeba, kolik je nutné do nich investovat i jak se určuje efektivita a doba návratnosti těchto investic. V knize dále najdete: - procesy probíhající při hoření biomasy - typy teplovodních kotlů na biomasu - akumulační nádrže ke kotlům - ekonomické výhody využití biomasy

Předmětná hesla
Kniha je zařazena v kategoriích
Jiří Beranovský; Karel Murtinger - další tituly autora:
Solarni energie pro vas dum Solarni energie pro vas dum
Pasivní panelák? A to myslíte vážně? Pasivní panelák? A to myslíte vážně?
Úsporný rodinný dům Úsporný rodinný dům
 (e-book)
Úsporný rodinný dům Úsporný rodinný dům
 
Recenze a komentáře k titulu
Zatím žádné recenze.


Ukázka / obsah
Přepis ukázky

18

Praktické využití biomasy

4

Jakým způsobem a v jakých případech budeme nakonec biomasu prakticky využívat, závisí na mnoha faktorech: 1. Druh a forma biomasy – například kusové dřevo je ideální pro topení v kotli

rodiného domku, ale pro pohon automobilu je poněkud nepraktické. 2. Lokální dostupnost biomasy – zemní plyn nebo ropa se často dopravují přes

polovinu zeměkoule, nicméně biomasa se obvykle zužitkovává v blízkosti

místa, kde vznikla; náklady na dopravu tvoří podstatnou část její ceny. Lze to

považovat za významnou výhodu, vede to k žádoucí decentralizaci, poskytu

je v regionu pracovní místa apod. 3. Důležité jsou i náklady na získání biomasy, které se podílejí největší měrou na je

jí konečné ceně. Biomasa a fosilní paliva spolu zpravidla soutěží o stejný trh. Zda

se biomasa uplatní a nahradí alespoň část používaných fosilních paliv, závisí do

značné míře na tom, jestli je ekonomicky kompetitivní. Více o tom pojednává

kapitola 8. Situaci navíc komplikuje úbytek zemědělské půdy a stále rostoucí

potřeba potravin, což opět povede ke zvyšování cen energetické biomasy. 4. Vliv na životní prostředí – to, že je biomasa přírodní produkt a obnovitelný

zdroj energie, ještě neznamená, že při jejím využívání nemůže dojít k nežádou

címu vlivu na životní prostředí. Pokud například spalujeme dřevo v běžných

kachlových kamnech či krbech, pak je v kouři obsažena celá řada škodlivých lá

tek, podobně jako při topení uhlím. Nám to může připadat zvláštní, nicméně

např. ve Spojených státech je zřejmě znečištění vzduchu ze spalování dřeva v ne

vhodných topeništích považováno za významný problém. V zásadě to platí pro

všechna topidla, která nevyužívají principu pyrolytického spalování (viz kapito

lu 8). Odhaduji, že u nás je poměr nevhodných topenišť stejný jako v USA,

nicméně zajímavé je, že se topení dřevem automaticky pokládá za neškodné. Biomasa jako zdroj tepla Používání dřeva pro vytápění je celkem jednoduché, má dlouhou tradici a v zásadě k tomu není zapotřebí nijak drahých a složitých technologií. Výroba tepla spalováním biomasy je vedle jejího využití jako potravy a krmiva nejstarším a nejběžnějším využitím.

Biomasa-nova.qxd 5.12.2010 21:32 Page 18


Výhodou biomasy je nízký obsah síry, a tedy i oxidu siřičitého ve spalinách; pouhý

zlomek v porovnání například s hnědým uhlím.

Rovněž těžké kovy jsou zpravidla obsaženy jen v zanedbatelném množství; do

značné míry záleží ale na tom, na jakých půdách biomasa vyrostla a o jaké rostli

ny se jedná. Některé rostliny mají totiž schopnost v sobě koncentrovat těžké kovy

z půdy a v některých místech je půda těžkými kovy kontaminovaná (skládky, důl

ní výsypky). Dokonce se v poslední době rostliny používají k cílenému snižování

obsahu těžkých kovů v půdě [21]. Po spálení zůstávají těžké kovy zpravidla v pope

lu, ten pak není možno používat k hnojení a je nutno jej uskladnit na skládce.

Také obsah dusíku bývá malý; to ovšem neznamená, že při spalování biomasy ne

vznikají oxidy dusíku. Oxidy dusíku vznikají, stejně jako u všech spalovacích

procesů využívajících vzduch, reakcí vzdušného dusíku s kyslíkem při vysoké te

plotě v plameni. To, kolik jich vznikne, závisí hlavně na teplotě spalování – vyšší

teplota znamená více oxidů dusíku.

Nejdůležitější výhodou biomasy je pochopitelně to, že jde o obnovitelný zdroj

energie, a její spalování tedy nevede ke zvyšování obsahu oxidu uhličitého v at

mosféře. Teoreticky je stejné množství oxidu uhličitého, které rostliny „stáhly“

z atmosféry a uložily ve formě biomasy, při spalování opět do atmosféry uvolně

no. V praxi to ovšem zpravidla neplatí tak docela; je to pravda nejspíš jen tehdy,

pokud v lese sbíráme větve na topení nebo pokud těžíme dřevo jen s ruční pilou

a sekerou. Dnes ale obvykle používáme při pěstování biomasy hnojiva a různé

pesticidy a při sklizni stroje poháněné naftou či elektřinou, takže do procesu

vstupuje jistý podíl fosilních paliv.

Spalovat lze v zásadě jakoukoli formu biomasy, musí být ovšem splněny některé

podmínky. Je to především přijatelná míra vlhkosti, vhodná velikost a forma a po

chopitelně odpovídající zařízení na spalování. To, že technicky lze určitou formu

biomasy spalovat, ještě neznamená, že je to výhodné i ekonomicky. Například se

mena olejnatých rostlin mají výbornou výhřevnost a jistě by nebyl velký problém

upravit kotle na pelety pro jejich spalování, nicméně daleko výhodnější je vylisovat

z nich olej a ten přeměnit na palivo pro automobilové motory. Podobně je současná

relativní výhodnost spalování obilí v kotlích možná dána spíše nevhodnou země

dělskou politikou, která produkuje zemědělské přebytky a různými subvencemi

a dotacemi, které do zemědělství jdou, ovlivňuje výslednou cenu obilí. Využití obilí

jako paliva není z čistě technického hlediska nijak skvělý nápad. Existují plodiny,

které poskytnou podstatně větší energetický zisk z jednoho hektaru při podstatně

menším vkladu hnojiv, nafty a práce. Lze souhlasit s tím, že určitou část nekvalit

ního obilí, které se nedá nijak potravinářsky nebo krmivářsky využít, je vhodné

zužitkovat energeticky [30]; je však otázka, zda to musí být zrovna spalování a ne

třeba výroba etanolu pro pohon automobilů.

Praktické využití biomasy

19

Biomasa-nova.qxd 5.12.2010 21:32 Page 19


Sušení biomasy

Čerstvé, zelené rostliny mají velký obsah vody, voda má velké výparné teplo, a s ros

toucím obsahem vody se tedy snižuje energetický zisk. Před použitím je proto třeba

biomasu nechat alespoň částečně vyschnout. Všeobecně se doporučuje vlhkost pod

30 % a za optimální se považuje vlhkost do 20 %; té lze ještě dosáhnout běžným su

šením pod přístřeškem. Pro některé účely (například lisování briket nebo peletek)

se musí materiál vysušit na ještě nižší obsah vody; k tomu již nestačí běžné sušení

na vzduchu, ale je už třeba použít k sušení zvýšenou teplotu, a tedy i nějaké množ

ství energie (tepla).

Vlhkostí zde rozumíme rozdíl mezi hmotností vlhkého vzorku dřeva a vzorku dře

va po vysušení, vydělený hmotností původního vlhkého vzorku, tj. W = (M

v

– M

s

)

/ M

v

× 100 %. V dřevařském průmyslu bývá zvykem vztahovat obsah vody k suché

mu dřevu, tj. W = (M

v

– M

s

) / M

s

× 100 %. Při takovémto způsobu vyjádření pak

může vyjít vlhkost i vyšší než 100%. Při 60% vlhkosti (to je stále ještě reálně se vy

skytující hodnota) vychází podle „dřevařského“ vzorce hodnota vlhkosti 150 %, což

vypadá na pohled trochu nelogicky.

Z grafu je vidět, že výsledná energetická účinnost využití biomasy je velice závislá

na obsahu vlhkosti. Pokud budeme například spalovat dřevní štěpku s vlhkostí

50 %, je to z energetického hlediska značně nevýhodné, protože využijeme necelou

polovinu energie v palivu obsažené. V poslední době se proto stále čestěji setkává

Praktické využití biomasy

4

20

Graf závislosti výhřevnosti biomasy na obsahu vody5

19

18

17

16

15

14

13

12

11

10

9

8

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

vlhkost [%]

Výhřevnost [MJ/kg]

Biomasa-nova.qxd 5.12.2010 21:32 Page 20


me s tím, že se biomasa před použitím uměle dosušuje. Používá se k tomu odpadní teplo, solární energie apod. Například v jedné rakouské bioplynové stanici využívají v letním období přebytečné teplo z kogenerace právě k vysoušení štěpky pro farmáře z okolí. Vlhká štěpka se zde naveze do přístřešku, v jehož podlaze jsou rošty pro přívod vzduchu, a ventilátor protlačuje skrz vrstvu štěpky teplý vzduch ohřátý ve výměníku voda – vzduch

odpadním teplem kogeneračních jed

notek (obr. 6). V zásadě je to velmi efektivní metoda, jak uložit přebytečnou energii z letního období (kdy se netopí a kogenerační jednotky produkují více tepla, než je možné využít) na zimu. Pokud vysušíme štěpku z obsahu vlhkosti 40 % na přibližně 10 %, pak z ní získáme o polovinu více tepla. U nás zase bylo navrženo využít pro sušení štěpky velkokapacitní seníky, které jsou opatřeny poměrně silnými ventilátory [22]. Vzhledem k tomu, že zde není žádný zdroj tepla, zapínají se ventilátory jen v období, kdy jsou podmínky příznivé pro sušení. Sušení palivového dřeva je zajímavé i pro ty, kdo topí dřevem v krbech, kamnech či kotlích. Pokud u přirozeně vyschlého dřeva snížíme obsah vlhkosti z 20 na 5 %, pak jeho výhřevnost stoupne skoro o 20 %. To je už docela znatelný zisk a navíc se při použití suchého dřeva zlepší účinnost spalování při malých výkonech kotle a sníží se tvorba kondenzátu na kotli při zatápění. Pro sušení se dá použít nejlépe solární energie; lze použít i velmi jednoduchý přístřešek s prosklenou přední šikmou stěnou (obr. 7) nebo v letním období nepoužívaný skleník. Některé příklady provedení jsou v [24]. V domech, kde je instalován větší solární systém na ohřev vody a přitápění, bývají v letním období přebytky tepla, které se používá na ohřev vody v bazénu. V období, kdy již bazén není třeba přihřívat, lze toto teplo použít na vysoušení dřeva. Jednou z možností, jak to udělat, je dát do skladu dřeva výměník topná voda – vzduch s ventilátorem. Nezanedbatelnou výhodou takovýchto vysoušecích zařízení je i to, že dojde ke zkrácení doby sušení dřeva,

Praktické využití biomasy

21

Sušení dřevní štěpky odpadním teplem

(teplým vzduchem) z kogenerační jednotky

na bioplyn. Silná ohebná trubka přivádí teplý

vzduch od ventilátoru na chladiči kogenerační

jednotky pod děrovaný rošt na podlaze

zásobníků na štěpku.

6

Biomasa-nova.qxd 5.12.2010 21:32 Page 21


a tím i k úspoře skladovacího místa. Je ale třeba pamatovat na to, že pro urychle

ní sušení je vhodné polenové dřevo naštípat na tenčí kusy (alespoň na čtvrtky).

Úprava biomasy na vhodnou velikost a formu

Zařízení pro spalování biomasy vyžadují určitou velikost jednotlivých kusů paliva.

U kusového dřeva se velikost zmenšuje řezáním na kratší kusy a štípáním.

Pro udávání množství dřeva se používá několik různých „metrů“ a někdy je v tom

tak trochu zmatek; zde je tabulka pro přepočet (viz tab. 5).

Při topení dřevem v rodinném domě nám pro úpravu dřeva postačí malá elektrická

řetězová pila [25] a běžná kotoučová pila [26], kterou je možno doplnit štípacím

trnem (kuželem) [27].

Existují i samostatné štípačky na špalky,

pro domácí využití jsou ale poněkud

drahé [28]. K topení lze využívat i po

měrně tenké větve, pokud je zpracujeme

na takzvanou dlouhou štěpku o délce

5 až 7 cm, která je vhodná pro všechny

druhy topidel určených ke spalování

dřeva. K tomu je ovšem třeba použít

Praktické využití biomasy

4

22

Jednoduchá solární sušárna na dřevo7

Štípací trn – kužel se spirálovou drážkou8

2,7 m

2,0 m

1,9 m

5,2 m

45°

Biomasa-nova.qxd 5.12.2010 21:32 Page 22


drtič vhodné konstrukce [29]. Běžné drtiče s rotujícími noži na zahradní odpad tvoří příliš malé kousky. Trochu lépe použitelné jsou drtiče s pomaloběžným válcem, které dělají několik centimetrů dlouhé kousky. Ty se pak dají docela dobře spalovat ve směsi s kusovým dřevem. Pro velká zařízení s automatickým dávkováním paliva se používá dřevo ve formě štěpky, tj. přibližně centimetr velké kousky (obr. 11), které lze dopravovat šnekovým dopravníkem, a přikládání do kotle tedy může být automatizováno. Dnes existují stroje, které dokážou vyrobit štěpku i z polen o velkém průměru (obr. 12), nicméně jejich pořizovací cena je vysoká a je otázkou, zda jde o účelnou investici; dřevo větších průměrů má i jiné využití než jen výrobu energie. U slámy, sena a podobných travin se naopak používá lisování do balíků, které se pak přikládají jako celek. Balíky se spalují ve velkých topeništích speciálních kotlů (např. [82]). Taková zařízení mají ovšem velké výkony, a jsou tedy určena spíše pro centrální zásobování teplem, nikoli pro vytápění

Praktické využití biomasy

23

Jednotka Název Přepočet Význam

Plm plnometr krychle o hraně 1 m vyplněná dřevem

bez mezer

Prm prostorový metr 1 prm = 0,6 až 0,7 plm krychle o hraně 1 m vyplněná

polenovým dřevem (štípaným nebo

neštípaným) s mezerami

Prms prostorový 1 prms ~ 0,4 plm 1 m

3

volně sypaného drobného nebo

metr sypaný drceného dřeva

Přepočtová tabulka pro různé „metry“ dřeva5

Kotelna ve společnosti Dibaq, a. s., o výkonu

1 500 kW používá jako palivo dřevní štěpku,

piliny, pelety, Rumex OK2 ad.

9

Centrální výtopna na spalování biomasy

ve Žluticích

10

Biomasa-nova.qxd 5.12.2010 21:32 Page 23


jednotlivých domů. Pro kotle menšího výkonu lze použít zařízení pro rozdružování balíků a vzniklé kratší kousky slámy jsou pak přikládány do topeniště kotle automatickým šnekovým zařízením (obr. 13), podobně jako při topení dřevní štěpkou. Zde tedy lisování do balíků slouží spíše k usnadnění skladování a manipulace. Lze také postupovat opačně a naopak z rozdrcené a vysušené slámy lisovat brikety nebo peletky. Piliny a hobliny, které odpadají při zpracování dřeva, se často lisují do

Praktické využití biomasy

4

24

Zařízení firmy REKA na spalování drcené slámy13

Štěpkovač schopný zpracovat velké průměry

dřeva

12Dřevní štěpka11

Biomasa-nova.qxd 5.12.2010 21:32 Page 24


podoby briket [61], které lze spalovat v topidlech určených pro kusové dřevo. Alternativně lze lisovat malé pelety (obr. 14); ty mají oproti velkým briketám tu výhodu, že je lze do topidla dávkovat automaticky pomocí šnekového dopravníku. Kotle na pelety jsou v poslední době velmi oblíbené, protože jejich obsluha je nenáročná a výkon dobře regulovatelný (viz kapitolu 5). Lisované pelety se používají pro celou řadu topidel od velkých kotlů s výkonem stovek kW až po malá topidla v domácnostech. Podobně jako pelety lze spalovat i obilí [52]. Podrobně jsou probrány mechanická úprava biomasy a zařízení k tomu používaná v knize [20] na str. 38–65.

Praktické využití biomasy

25

Lisované dřevěné pelety14 Automatický kotel VERNER A25 na obilí,

pelety ad. je určen pro vytápění rodinných

domů, bytů, ale i dílen a jiných provozoven.

15

Biomasa-nova.qxd 5.12.2010 21:32 Page 25




       
Knihkupectví Knihy.ABZ.cz - online prodej | ABZ Knihy, a.s.
ABZ knihy, a.s.
 
 
 

Knihy.ABZ.cz - knihkupectví online -  © 2004-2019 - ABZ ABZ knihy, a.s. TOPlist