FYRINGSANLÆG TIL HALM - LandbrugsInfo

FYRINGSANLÆG TIL HALM
December 2008
Et halmfyr koster fra 100.000 kr. og opefter – afhængigt af effektstørrelse,
fabrikat, model, udstyr mv.
Mindre anlæg kan placeres i en eksisterende eller ny bygning,
hvorimod større anlæg typisk etableres som udendørs ”huse”.
Der er mere arbejde og rengøring i forbindelse med et halmfyr
end med oliefyr, eksempelvis skal der jævnligt tages aske ud,
ligesom kedelfladerne bør rengøres af og til.
Halmfyr kan enten være portionsfyret eller stokerfyret.
Halmballer findes i forskellige størrelser:
Småballer med en vægt på 10-12 kg
Rundballer med en vægt på 250 kg
Bigballer med en vægt på 500 kg
Minibigballer med en vægt på 235 kg
Halm indeholder normalt 14-20 % vand.
Kilde: www.kfhalmfyr.dk
Hvordan vælges fyringsanlæggets størrelse?
Det er vigtigt ikke at købe et fyringsanlæg, der er for stort – det
skal passe til ejendommens varmeforbrug.
Hvis anlægget er stokerfyret, kan det være en fordel, at kedlen
er lidt for lille i forhold til det maksimale effektbehov. Hvis fyret
er så stort, at det under alle omstændigheder kan dække varmebehovet
– selv på den koldeste vinterdag – medfører det, at
fyret skal arbejde ved en ret lav last en stor del af året. Kommer
fyrets ydelse under 30 % af nominel ydelse, falder virkningsgraden
og dermed brændselsudnyttelsen stærkt. En dårlig udnyttelse
af brændslet er uøkonomisk og forurener via uforbrændte
partikler i røgen. Endvidere er de faste omkostninger i reglen
større, jo større fyret er. Så et stort fyr, hvis kapacitet ikke udnyttes,
er ikke optimalt.
Som tommelfingerregel bør man dimensionere det stokerfyrede
halmfyr, så det kan dække 75 % af varmebehovet, se kurverne
på næste side. Udgangspunktet er det årlige forbrug af
fyringsolie, som skal erstattes.

Kedelstørrelse, kW
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Hvis halmfyret ikke kan dække hele varmebehovet, er man
nødt til at have en supplerende varmekilde ved siden af. Ofte vil
dette være et oliefyr. I størstedelen af året (sommer og efterår)
kan oliefyret være slukket, men i vinterperioden bør det hele
tiden være på stand by. Når oliefyret er slukket og ikke i drift
gennem længere tid, bør der være lukket for vandets cirkulation
gennem det.
Hvis anlægget er portionsfyret, bør man tilstræbe, at varmebehovet
om vinteren generelt set kan dækkes med én fyring
i døgnet. På meget kolde dage kan det så være nødvendigt at
fyre to gange.
Bigballe placeret på tværs i
portionsfyret halmfyr.
Ved store varmebehov, eksempelvis hvis fyret skal varme stalde
op, bør fyret kunne rumme to eller tre bigballer.
Et portionsfyret anlæg er tilkoblet en akkumuleringstank, hvori
varmen fra en påfyring gemmes og hvorfra den så igen tappes.
Dette princip fungerer sommer og vinter.
Kilde: www.alcon.nu
Dimensionering af stoker-halmfyr
3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10.000
liter fyringsolie, der skal erstattes årligt
Vælg en kedel i denne størrelse, hvis den skal klare hele varmeforsyningen
Dækker 75 % af varmebehovet (vælges, hvis du har oliefyr eller brændeovn som supplement)
2
Kilde: Teknologisk Institut, ”Installationsvejledning
for biobrændselskedler”, oktober
2000.
Hvis halmfyret etableres langt fra det sted, hvor varmen skal
bruges, skal der tages højde for varmetab i transmissionsrørerne
mellem fyret og huset. 5-10 % tab er ikke ualmindeligt.
Der skal ca. 2,5 kg halm til at erstatte 1 liter fyringsolie. Hvis
varmebehovet er mindre end svarende til 20.000 liter fyringsolie,
bør der vælges et portionsfyret anlæg.
Sommerperioden
Om sommeren kan driften af et stokerfyret halmfyr være problematisk
på grund af det lave varmebehov. Hvis der dannes
løbesod, bør fyret slukkes. Varmt vand kan så frembringes med
oliefyr, elvandvarmer eller eksempelvis solfanger.
Proces og teknik
Ved portionsfyring indfyres hele halmballen på én gang. Lågen
åbnes og én eller flere halmballer placeres i brændkammeret,
hvorefter halmen antændes – i reglen af tilbageværende gløder
fra sidste fyring. Tænding af halmen kan automatiseres. Halmballen
brændes nu forholdsvis hurtigt af, og den store mængde
varme, der genereres, oplagres i en akkumuleringstank, hvorfra
den tappes, efterhånden som der bliver brug for varme.

Styreboks på
biobrændselsfyr.
Røgen fra et portionsfyret anlæg kan være generende – især
for naboerne, hvis de bor tæt på. Det skyldes to grunde:
Der udvikles megen røg, når en halmballe brændes af –
hvilket kan ske op til flere gange om dagen.
Forbrændingen er ikke så ren som i et stokerfyret anlæg.
Fra et stokerfyret anlæg er røgen jævnt fordelt over hele dagen,
og mængden pr. tid er så lille, at den fortyndes meget i luften.
At anlægget er stokerfyret betyder, at halmen fødes ind i fyret
i takt med at det brændes af – faktisk i stil med et oliefyr. Da
varmen hele tiden genereres i kontrolleret mængde, kan akkumuleringstanken
undværes. Der anvendes forskellige principper,
men det mest almindelige er halmbane med opriver og
stokersnegl. En anden mulighed er den såkaldte cigarfyring,
hvor ballen langsomt skubbes ind i kedlen, mens den brænder
fra enden.
På en halmbane kan der ligge flere halmballer, hvorved der er
brændsel nok til flere dage.
En iltstyring kan automatisk regulere forbrændingen i et stokerfyret
anlæg. I nogle tilfælde er det muligt at ændre relevante
parametre i styringen.
Det er nødvendigt med en kedelshunt på anlægget – det er
vigtigt ikke at undlade den. En kedelshunt sikrer, at det vand,
der løber tilbage til kedlen efter at have været en tur gennem
det vandbårne varmesystem i huset, ikke er under en bestemt
temperatur. Hvis temperaturen bliver for lav, er der risiko for
tæring af kedlen. Shunten øger temperaturen i returvandet ved
at blande en vis mængde af det opvarmede vand fra fremløbsrøret
ind i vandet i returløbsrøret. Ofte anbefales det, at temperaturen
i returvandet ikke kommer under 60°C ved indløbet til
kedlen.
Ofte skal smeden eller køberen selv huske på at få en shuntventil
monteret.
Når kedellågen åbnes, skal blæseren til lufttilførslen stoppe.
Termostatreguleret shuntventil.
Det er røret på tværs
– med termostaten – som leder
varmt vand fra fremløbsrøret
over i returløbsrøret.
3
Der bør kun anvendes fabriksfremstillede akkumuleringstanke.
Varmetabet skal være så lavt som muligt, og det kræver en god
isolering af tanken.
Fyringsanlæg til fast brændsel skal have åben ekspansion.
Enkelte, særligt godkendte anlæg kører dog med lukket ekspansion.
Fordelen herved er, at ekspansionstanken kan placeres
mere eller mindre frit – den skal ikke absolut være øverst i
systemet.
Hvis anlægget er portionsfyret eller hvis der kan indfyres brænde,
er lukket ekspansion ikke aktuelt.
Nogle anlæg er udstyret med en bevægelig rist i bunden af fyret
– det er især de stokerfyrede. Risten forhindrer, at asken hober
sig op ved ildstedet. Endvidere undgås fastbrændte slagger
omkring ildstedet.
Der bør også være automatisk askeudtagning i form af en snegl
eller lignende.
Der er klare regler for opbevaring og anvendelse af aske; se
nærmere i Bioaskebekendtgørelsen. Aske fra biobrændsler
indeholder tungmetaller, hvorfor der er begrænsninger på, hvor
meget der må spredes på markerne.
Isoleret akkumuleringstank.
Kilde: www.biovarme.dk

Aske og rensning af fyr
Ved forbrænding omdannes brændslet til varme røggasser og
aske. Noget af asken sætter sig indvendigt på kedelfladerne og
noget følger med røggasserne; en del af asken afsættes i konvektionsrørerne.
Asken virker isolerende og hæmmer varmeoverførslen
til vandet i det vandbårne varmesystem, som fyret
er tilsluttet. For at opnå en god brændselsudnyttelse er det vigtigt,
at hedefladerne og konvektionsrørene holdes rimeligt rene.
En FarmTest af mindre, stokerfyrede biobrændselsfyr (FarmTest
nr. 43) viste, at hyppig rengøring af kedelflader og konvektionsrør
kan hæve brændselsudnyttelsen med op til 10 %.
Konvektionrør kaldes også røgrør. De er placeret i den øverste
del af kedlen oven over selve brændkammeret. Når de varme
røggasser passerer igennem konvektionsrørene, afgives en del
af varmen til kedlens vand. Rørene kan enten ligge vandret eller
stå lodret.
Røgrør skal renses en gang om ugen. Det kan enten gøres manuelt
med en børste, se billede nedenfor, eller de kan rengøres
automatisk med trykluft.
Røgrør besat med askepartikler.
Røgrør og kedelflader bør børstes
en gang om ugen for at sikre optimal
brændselsudnyttelse. Bemærk,
at de lyse askepartikler vidner om
en god forbrænding.
Kraftig stålbørste monteret
i boremaskine
letter arbejdet med
at få konvektionsrør
børstet.
4
Børstning af kedelflader og konvektionsrør er et beskidt og
meget støvende arbejde – det er kort fortalt sundhedsskadeligt
(på grund af askestøvet, som kan indåndes). Heldigvis findes
der systemer, som kan gøre en del af arbejdet. Et af dem er
trykluftsrensning, som er et system af ventiler monteret i kedellågen.
Ventilerne afgiver med jævne mellemrum ”skarpe
skud” af luft, som fjerner det meste af askebelægningen inde i
fyret. En anden slags automatisk rengøringssystem bruger lydbølger.
Disse systemer kan eftermonteres. Et trykluftssystem
koster fra 7.000 kr. og opefter.
Fire ventiler i trykluftssystem
til rensning af
konvektionsrør; ventilerne
er placeret i lågen
til et 500 kW halmfyr.
Nærbillede af ventil i
trykluftssystem til rensning
af konvektionsrør.

Et automatisk rengøringssystem kan ikke helt erstatte den
manuelle rengøring, men det begrænser behovet stærkt. Alternativet
er desværre ofte, at fyret kun sjældent bliver rengjort.
En eventuel røgsuger bør køre under den manuelle rengøring af
kedlen.
Inden røggasserne går i skorstenen, køles de ved passage af
konvektionsrørene normalt ned til 130-150°C. Hvis temperaturen
bliver for høj, bliver varmetabet i skorstenen for stort. Hvis
temperaturen i skorstenen derimod bliver for lav, er der risiko
for soddannelse i såvel skorsten som kedel.
Brændslet
Det mest anvendte halmbrændsel er halm fra byg eller hvede.
Også frøgræshalm og halm fra raps kan anvendes i et halmfyr.
Der er ikke stor forskel på halmarternes brændværdi. Indholdet
af alkalimetaller og andre indholdsstoffer kan variere en del og
have betydning for tæring og askens egenskaber.
Vandindholdet i halm bør ikke komme over 20 %. Ellers kan det
gå ud over såvel lagerfastheden som de brændselstekniske
egenskaber. Et højt vandindhold øger risikoen for kondensdannelse
og tæring, og det forringer tillige fyrets virkningsgrad.
Alkalimetallerne i halmen forsurer røgens indhold af vanddamp.
Ved evt. kondensdannelse vil der dannes syre, som tærer kedlen.
Derfor er det en fordel at benytte halm med et lavt indhold
af disse alkalimetaller. Halm, som efter modning og især efter
høst har fået megen regn på marken og næsten er blevet helt
gråt, har et væsentligt lavere alkaliindhold end gult halm, som
kun har fået meget sparsomt med regn efter modning.
Et højt indhold af alkali i halmen fremmer dannelsen af slagger
i asken.
5
Bigballer på mark.
Fotograf: Konsulent Torkild
Birkmose, Dansk Landbrugsrådgivning,
Landscentret.
Generelt brænder halm fra sandjord bedre end halm fra lerjord,
som igen brænder bedre end halm fra lavbundsjord.
Askeindholdet kan variere mellem 2-10 %, men i gennemsnit er
det omkring 4 %. Halm fra afgrøder dyrket på sandjord har normalt
det laveste askeindhold, dernæst kommer halm fra muldjord.
Halm fra lavbundsjord har det største askeindhold.
Brændværdien er højest ved det laveste askeindhold.
De følgende to figurer er principskitser af henholdsvis et portionsfyret
og et stokerfyret halmfyr med halmbane og opriver.
Opbygning af portionsfyret halmfyr.

Arbejdsgange
Der er normal en del manuelt arbejde forbundet med at fyre
med halm. Dagligt, hvis anlægget er portionsfyret, ugentligt,
hvis anlægget er stokerfyret.
Arbejdsopgaverne vil typisk være:
Halmbane med bigballer. Bemærk
selve fyret i baggrunden.
Fotograf: Jens Tønnesen, Dansk
Landbrugs Medier.
Fyring.
Udtagning og fjernelse af aske – hvis der ikke er automatisk
askeudtagning.
Ugentlig rensning af flader i kedel og konvektionsrør.
Rengøring af fyrrum eller arealer omkring fyr-huset – primært
opsamling af spildt halm.
Af hensyn til begrænsning af brandfaren er det meget vigtigt at
gøre rent og fjerne spildt halm.
Fladerne indvendigt i fyret skal som nævnt holdes rene af hensyn
til brændselsudnyttelsen. Ud over at fjerne aske kan det
også komme på tale at fjerne sod.
Indfyring af bigballe med
teleskoplæsser. Bemærk,
at ballen indfyres på tværs.
Kilde: www.faust.dk
6
Opbygning af stokerfyret
halmfyrsanlæg
med halmbane og
opriver.
Påfyldning af brændsel
Håndtering af halmballer kræver en traktor med frontlæsser
eller en teleskoplæsser eller andet. Det er naturligvis afgørende,
at udstyret til ballehåndtering altid virker.
Det er kun småballerne, som kan håndteres manuelt. Et stokerfyret
halmfyr bør have automatisk askeudtagning.
Lager
Der er regler for, hvordan halmlageret skal placeres i forhold til
fyringsanlægget.
Det er værd at bruge ressourcer på at få lageret placeret mest
praktisk. Når der skal fyres hver dag - og i alt slags vejr - er det
vigtigt, at halmballerne er lette at komme til og ikke skal hentes
alt for langt borte. Vejen mellem lageret og fyret samt pladsen
foran fyret bør være i god stand (befæstet) og kunne tåle regn
uden at blive blødt op.
Undgå spild af halm ved flytning af baller fra lager til fyr.

Etablering af halmfyr - myndigheder og regler
Et halmfyr kræver tilladelse. Der skal indhentes byggetilladelse,
hvis fyret opstilles i en bygning, der hører under Bygningsreglementet
(BR08):
Med hensyn til landbrugets avls- og driftsbygninger henvises
der til Landbrugets Byggeblade.
Fyringsanlægget skal anmeldes til kommunalbestyrelsen, så
bliver det samtidig tilmeldt skorstensfejning. Skorstensfejeren
vil også føre brandpræventivt tilsyn. Anlægget skal anmeldes til
eget forsikringsselskab.
Tag altid skorstensfejeren med på råd, når fyringsanlægget
projekteres. Inden halmfyret tages i brug skal skorstensfejeren
godkende placering, opbygning mv.
Det kan anbefales at læse brandteknisk vejledning nr. 22, som
kan rekvireres hos Brandteknisk Institut. I vejledningen angives
reglerne for opstilling og indretning af halmfyringsanlæg samt
drift og vedligeholdelse.
Typegodkendte halmfyr
På Teknologisk Instituts hjemmeside – www.biomasse.teknologisk.dk
– er der en liste over såkaldte typegodkendte stokerfyr.
At de er typegodkendt vil sige, at de har gennemgået en test på
Teknologisk Institut efter gældende standarder og er fundet i
orden. Teknologisk Institut fører kvalitetskontrol hos de firmaer,
der er tilknyttet godkendelsesordningen. Det er frivilligt for
firmaerne at deltage i ordningen.
Det er kun en mindre del af alle de fabrikater og modeller af
halmfyr, man kan købe, som er optaget på listen.
Krav til virkningsgrad
Ifølge BR08 skal kedler til fyring med biobrændsel og biomasse
have en virkningsgrad, der mindst opfylder kedelklasse 3 i DS/
EN 303-5. Kedelklasse 3 beskrives af en kurve, hvor kravet til
mindste virkningsgrad er svagt stigende med kedlens nominelle
ydelse (kW). Eksempelvis skal et halmfyr med en kedelydelse på
150 kW have en virkningsgrad, der ligger højere end 80 %.
7
Miljø
I et halmfyr må der ikke afbrændes affald så som pap og papir,
plast, trykimprægneret eller malet træ mv.
Sikkerhed
Gå anlægget igennem en gang om måneden for at sikre, at alt
virker som det skal. Tøm stenfælden i bunden af opriveren.
Smør kæder og lejer jævnligt. Slå altid strømmen fra, mens der
arbejdes på anlægget. Kig også pakningerne efter.
En montør bør tilkaldes en gang om året for at checke anlægget
og sørge for, at det er rigtigt indstillet. Blandt andet skal brandslukningsudstyret
og celleslusen tjekkes.
Brug originale reservedele. For halmfyr gælder ”Brandteknisk
vejledning 22”.
Økonomi
De økonomiske forhold ved fyring med halm kan sammenfattes
i tre punkter:
Halm er meget billigere end fyringsolie – både pr. kg og pr.
MJ, og det er på samme måde også billigere end træpiller
og korn. Halmfyrsanlæg er flere gange dyrere end et oliefyr
– og det er også dyrere end et biobrændselsfyr til træpiller/korn.
Der er en del arbejde forbundet med at fyre med
halm.
Arbejdstiden er dog kun en omkostning, hvor arbejdet udføres
af ansat arbejdskraft, eller hvor ejeren ønsker at få
aflønnet sin egen tid.
Oliefyr har højere virkningsgrad end halmfyr - oftest 10-20
%. Forskellen i virkningsgrad er naturligvis med til at indsnævre
besparelsen ved at fyre med halm.
Regneeksempel
Lars Landmand bruger 3.000 liter olie i privaten og 32.000 liter
til erhverv – heraf de 30.000 liter til proces og 2.000 liter til opvarmning
af opholdstue for ansatte. Han investerer i et halmfyr
og anvender sit eget halm. I tabellen på næste side ses, hvad
det koster ham at etablere et halmfyr.

Investering
Fyringsanlæg
Fyrrum og lager
Installation
Samlet
Årlig udgift (20 års lån)
Drift
Halm
El og service
Løn
I alt
280.000 kr.
100.000 kr.
25.000 kr.
405.000 kr.
32.500 kr.
65.000 kr.
4000 kr.
15.000 kr.
84.000 kr.
Totalt pr. år 116.500 kr.
I figuren nedenfor er omkostningerne ved at fyre med halm
sammenlignet med fyringsolie og tre andre biobrændsler. Bemærk
de store forskelle i omkostningsbidragene.
8
Før havde Lars Landmand en årlig udgift på godt 240.000 kr.,
det vil sige han sparer omkring 125.000 kr. ved at skifte fra
fyringsolie til halm. Havde han i stedet valgt at fyre med korn,
havde besparelsen blot været cirka 30.000 kr. om året. Til gengæld
havde investeringen så også kun været ca. 185.000 kr.
mod godt 400.000 kr. for et halmfyr inklusiv installation.
Afgifter
Biobrændsler er ikke belagt med energi- og CO 2 -afgift. Eget
halm anvendt som brændsel er fritaget for moms. For de øvrige
biobrændsler skal der betales moms af den del af forbruget,
der anvendes til privat formål.
Yderligere information
Brandteknisk vejledning 22 – kan bestilles på www.dbi-net.dk.
Få yderligere information på www.landscentret.dk/biobraendsel
Forfatter: Jørgen Pedersen, AgroTech
Tegnede illustrationer: Louise Bisgaard Jespersen
Figuren viser de årlige omkostninger og deres fordeling ved fyring med forskellige brændsler. Forbruget af fyringsolie er 35.000 liter (3.000 liter til privat og 32.000 liter
til erhvervsmæssigt formål). De anvendte mængder biobrændsler ækvivalerer energiindholdet i den anvendte mængde fyringsolie. Brændselspriserne er følgende:
Fyringsolie (10,13 kr. pr. liter (privat), 6,25 kr. pr. liter (erhverv)), Halm (0,55 kr. pr. kg ekskl. moms), Korn (1,60 kr. pr. kg ekskl. moms), Træpiller (1,75 kr. pr. kg ekskl.
moms) og Brænde (400 kr. pr. rm ekskl. moms). (Priser oktober 2008). Der indgår ikke skat i ovennævnte beregninger.
AgroTech A/S
Institut for Jordbrugs- og FødevareInnovation
Institute for Agri Technology and Food Innovation
Udkærsvej 15 . DK - 8200 Århus N
Tel. +45 8743 8400 . Fax +45 8743 8410
www.agrotech.dk . info@agrotech.dk