Biomasse-Heizanlagen für größere Gebäude - OÖ ...

Biomasseheizanlagen
Kessel-Dimensionierung
Die richtige Dimensionierung der Biomasseheizanlage ist für
einen wirtschaftlichen und problemlosen Betrieb eine wichtige
Voraussetzung.
Besonders bei Neubauten oder größeren Gebäuden sollte
die Heizlast genau berechnet werden. Neubauten mit energieeffizienter
Bauweise benötigen im Vergleich zu herkömmlichen
Bauten teilweise nur bis zu einem Fünftel der zu installierenden
Leistung. Wird der Kessel zu groß gewählt, sind ein
Wirkungsgradverlust und höhere Kosten die Folge.
Mit einer richtigen Dimensionierung können auch Investitionskosten
gespart werden, da kleinere Kessel entsprechend weniger
kosten. Bei einem Kesseltausch ist es empfehlenswert,
vorher eine wärmetechnische Sanierung zu überlegen. Damit
kann die Heizlast gesenkt und ein kleiner dimensionierter
Kessel eingesetzt werden.
Als Faustregel für die Berechnung der Heizlast gilt:
Heizlast in kW =
Heizenergiebedarf in kWh
Volllaststunden*
* Übliche Volllaststunden für die Raumheizung sind 1.400 – 1.800 h
(Standort OÖ)
Für die Berechnung der erforderlichen Kesselleistung
sind unter anderem folgende Parameter wichtig:
• erforderliche/gewünschte Raumtemperatur
• kälteste Außentemperatur für den Standort
• Heizwärmebedarf des Gebäudes
• Prozesswärmebedarf
Beispiel 1:
Durchschnittlicher Energieverbrauch der letzten Jahre:
30.000 l Heizöl EL ~ 300.000 kWh Heizenergiebedarf
(Energieinhalt von 10 kWh/l Heizöl)
Heizlast = 300.000 / 1.800 = 167 kW
ohne Berücksichtigung des Wirkungsgrades
Kann man bei einer bestehenden Anlage
den Brennstoff wechseln?
• Der Brennstoff darf nur dann gewechselt werden, wenn es
vom Hersteller ausdrücklich genehmigt wird.
• Es gibt Kessel bei denen zwischen Pellets, Hackgut und
Scheitholz gewechselt werden kann.
• Es muss zudem überprüft werden, ob z.B. der Lagerraum oder
die Förderschnecke für beide Energieträger geeignet sind.
Ausgleich von Leistungsschwankungen
Die Deckung von Leistungsspitzen ist immer energieaufwändig
und teuer, sinnvoll ist es daher, Leistungsschwankungen
weitgehend auszugleichen. Entscheidend dabei ist vor allem
die Geschwindigkeit und Größe der Leistungsschwankung.
Langsame Schwankungen, wie z.B. die Regelung der Vorlauftemperatur
nach der Außentemperatur sind in der Regel gut
steuerbar. Der Kesselwirkungsgrad liegt bis 30 % der Nennleistung
relativ konstant über 90 %.
Im Diagramm (unten) ist ersichtlich, dass in diesem Beispiel nur
an durchschnittlich 40 Heiztagen einer Heizsaison für Raumwärme
die Kesselauslastung unter 30 % liegt. In diesen Tagen ist der
Wirkungsgrad im etwas schlechteren Teilleistungsbereich. Treten
stärkere Leistungsschwankungen auf, ist die Installation eines
Pufferspeichers sinnvoll. Bei richtiger Dimensionierung gleicht
der Pufferspeicher problemlos Leistungsschwankungen aus.
Beispiel 2:
Durchschnittlicher Energieverbrauch der letzten Jahre:
3
80.000 m n
Erdgas ~ 800.000 kWh Heizenergiebedarf
3
(Energieinhalt von 10 kWh/m n
Erdgas)
Heizlast = 800.000 / 1.800 = 444 kW
ohne Berücksichtigung des Wirkungsgrades
Mit der vollautomatischen Kesseltechnologie neuer Biomasseheizungsanlagen
kann praktisch jede Leistungsgröße, auch
für größere Leistungsschwankungen, bereitgestellt werden.
Nahezu alle Kesselhersteller statten ihre Produkte mit vollautomatischen
Betriebsweisen aus. Das heißt, dass der Brennstoff
automatisch mit Fördersystemen aus dem Lagerraum in
den Kessel transportiert und dort ohne Hilfe gezündet wird.
Auch die Raumwärme regelt sich automatisch, z.B. nach der
Außentemperatur.
Kaltauslastung in Prozent
Beispiel: Verteilung der Kesselleistung
100 100 Prozent
90
an 6 Tagen
80
70
60
50
40
30
20
10
0
80 Prozent
an 19 Tagen
60 Prozent
Kesselleistung
an 105 Tagen
Heiztage
35 Prozent
an 60 Tagen
25 Prozent
an
40 Tagen
Bei großen Anlagen ist es üblich, die Leistung mit einem
2-Kesselsystem bereitzustellen. Dadurch wird der ungünstige
Teillastbetrieb reduziert.
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