TECHNICAL AND ECONOMIC ANALYSIS OF THE USE OF BIOMASS BOILERS FOR HEATING PURPOSES IN THE RESIDENTIAL BUILDING

HTML
DOWNLOAD

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "TECHNICAL AND ECONOMIC ANALYSIS OF THE USE OF BIOMASS BOILERS FOR HEATING PURPOSES IN THE RESIDENTIAL BUILDING"

Patrycja Wierzbicka
8 lat temu
Przeglądów:

1 Tomasz SZUL Krakow Uiversity of Agriculture, Faculty of Powerig ad Automatio of Agricultural Processes ul. Balicka 116B, Kraków, Polad, TECHNICAL AND ECONOMIC ANALYSIS OF THE USE OF BIOMASS BOILERS FOR HEATING PURPOSES IN THE RESIDENTIAL BUILDING Summary I this article a techical ad ecoomic aalysis was performed cocerig the use of differet types of boilers for combustio of biomass such as straw boiler, boiler for burig wood chips ad boiler with a burer for oats. Techical aalysis of the boiler covered: power selectio, estimatio of the seasoal demad for fial eergy for examplary residetial buildig. Calculated fial eergy cosumptio helped to determie the area of cereal crops whose straw ad oats will be used as well as the surface of Miscathus ad rose multiflorum. Ecoomic aalysis based o life cycle cost method allowed to choose the heat source, which will be the most efficiet i ecoomic terms i assumed period of operatio. The use of the boiler for combustio of straw will be the best solutio. It is characterized by the lowest costs i the case of burig straw bales as well as the use of Miscathus. The use of boiler burig wood chips combustio geerates a cost comparable to Miscathus. The use of boiler combustio grai oats, which would be specially maufactured for use for eergy purposes is ot ecoomically justified. Heatig costs i this case are 3.5 times higher i compariso with straw burig boiler ad double i the case of usig the combustio boiler chips. Assumig eergy platatios depedig o the species, there may be two types of heat source, i.e. boiler burig bales of Miscathus or automatic set to bur wood chips of rose multiflorum. Keywords: eergy crops, buildig heatig, biomass boilers, the cost of heatig - -,,.,.,, Miscatus gigateus Rosa multiflora.,.., Miscatus gigateus.,. 3,5.,.. Miscatus gigateus Rosa multiflora. :,,, ANALIZA TECHNICZNO-EKONOMICZNA WYKORZYSTANIA KOTŁÓW NA BIOMAS DO CELÓW GRZEWCZYCH W BUDYNKU MIESZKALNYM Streszczeie Wykoao aaliz techiczo-ekoomicz wykorzystaia ró ych typów kotłów do spalaia biomasy, takich jak: kocioł a słom, kocioł do spalaia zr bków oraz kocioł z palikiem a owies. Aaliza techicza obj ła dobór mocy kotła, oszacowaie sezoowego zapotrzebowaia a eergi ko cow dla przykładowego budyku mieszkalego. Obliczoe zu ycie eergii ko cowej posłu yło do okre leia powierzchi uprawy ro li zbo owych, z których b dzie wykorzystaa słoma oraz ziaro owsa a tak e powierzchi miskata olbrzymiego i ró y wielokwiatowej. Aaliza ekoomicza oparta a metodzie kosztów cyklu ycia pozwoliła wybra ródła ciepła, które w zało oym okresie eksploatacji b d ajbardziej efektywe pod wzgl dem ekoomiczym. Najlepszym rozwi zaiem b dzie zastosowaie kotła do spalaia słomy. Charakteryzuje si o aji szymi kosztami w przypadku spalaia balotów słomy jak rówie w przypadku zastosowaia miskata olbrzymiego. Zastosowaie kotła spalaj cego zr bki geeruje koszty porówywale spalaia miskata olbrzymiego. Zastosowaie kotła spalaj cego ziaro owsa, które byłoby specjalie produkowae z przezaczeiem a cele eergetycze jest ekoomiczie ieuzasadioe. Koszty ogrzewaia w tym przypadku s 3,5-krotie wy sze w porówaiu z kotłem spalaj cym słom i dwukrotie wy sze w przypadku zastosowaia kotła spalaj cego zr bki. Przy zało eiu platacji ro li eergetyczych w zale o ci od gatuku, mo a zastosowa dwa rodzaje ródła ciepła: kocioł spalaj cy baloty miskata olbrzymiego lub automatyczy zestaw do spalaia zr bków ró y wielokwiatowej. Słowa kluczowe: uprawy eergetycze, ogrzewaie budyku, kotły a biomas, koszty ogrzewaia 79

2 % [11, 16, 17, 18, 19]..,,.,..,,, ( ).,,,, [14] [13]., - [1].,.,, ,,. :,,, :, Miscatus gigateus, Rosa multiflora. 2. ( 70-..) 185 2, III ( ),. A/Ve 0,76 (I/ ). U=0,81 (W/m 2 K). ( ) ( - ) (PN EN 1283) [8], 16, / (PN 92/B 1706) [7] 3. [10] :2002 (PN EN 303 5:2002) [6] ,76; 20 0,82; 15 25, 0, [15]. 3. [9], ,, ( [12] 0,88),. Miscatus gigateus.. LCC (Life Cycle Cost) [5]. [1]. = t Ke, o (1 + re) LCC = Kp + = ( i) [. ] : Kp ( ), Ke,o (, ), t, re, ( = 15 ). ( ). [2, 3].. 80

3 [2, 4, 20], Miscatus gigateus Rosa multiflora., :, ( ). [2, 3].. [2, 4, 20], Miscatus gigateus Rosa multiflora., :, , Miskatus gigateus Rosa multiflora.,. 5.. Miscatus gigateus Rosa multiflora c. 3 PLN... LN 1,4,, PLN. Kp ( ), Ke, o (, ). 3.,.. Rosa multiflora,.. 1. Table 1. Value of aual demad for eergy GJ/a, : Table 2. The miimum area of cultivatio ad productio costs of biomass for eergy ( / ( ) (. PLN) ,4 Miscatus gigateus 221 1,06 2,8 Rosa multiflora 236 0,82 3,1 43 4,7 8,9. 3. Table 3. The basic assumptios for the ecoomic calculatios + Kp( ) (. PLN) + 14,97 18,1 9,68 N( ) 15 o 1% ( ) 6 Miscatus gigateus - 12 Rosa multiflora - 16 PLN/ - 45 Re ( ) 3% i ( ) 6% Ke,o(, ) Miscatus gigateus Rosa multiflora o 1,55 2,95 3,28 8,99 81

4 . 4. Table 4. Life cycle costs for the aalyzed systems + + Miscatus gigateus Rosa multiflora LCC [..PLN] 33,6 50,4 57,4 117,7, (. PLN/ ) 2,24 3,36 3,82 7, PLN 18. PLN PLN/. -,., - ( 4 ).. LCC Miscatus gigateus. Rosa multiflora, Miscatus gigateus., -. 3 Rosa multiflora., : Miscatus gigateus Rosa multiflora.,. 4. -,, 10. PLN 18. PLN..,. 5.,. 1,4. PLN. 9 PLN. Miscatus gigateus Rosa multiflora. 3 PLN.,.. (. 2,3 PLN/, Miscatus gigateus (3,4. PLN/ ). Rosa multiflora c, Miscatus gigateus., : Miscatus gigateus - Rosa multiflora. 5. [1] Lisowski A.: Techologie zbioru ro li eergetyczych. Warszawa: Wydawictwo SGGW, 2010, 146 ss. [2] Fr czek J.: Produkcja biomasy a cele eergetycze, Tom 1. Polskie Towarzystwo I yierii Roliczej. Zarz d Główy. 2010, 203 ss. [3] Ko cik B. (red.): Ro liy eergetycze. Wydawictwo AR w Lubliie 2003, 146 ss. [4] Muzalewski A.: Koszty eksploatacji maszy. Wska iki eksploatacyjo-ekoomicze maszy i ci gików stosowaych w gospodarstwach idywidualych. Warszawa: Wydawictwo IBMER, 2006, 32 ss.. [5] Pasierb S.: Efektywe wykorzystaie eergii w firmie. PARP, Warszawa, [6] PN EN 303-5:2002: Kotły grzewcze a paliwa stałe z r czym i automatyczym zasypem paliwa o mocy omialej do 300 kw Termiologia, wymagaia, badaia i ozakowaie. [7] PN-92/B Istalacje wodoci gowe. Wymagaia w projektowaiu. [8] PN-EN 12831:2008 Istalacje ogrzewcze w budykach. Metoda obliczaia projektowego obci eia cieplego. [9] PN-EN ISO 13790:2008 Eergetycze wła ciwo ci u ytkowe budyków. Obliczaie zu ycia eergii do ogrzewaia i chłodzeia. [10] Reckagel H., Spreger E., Homa W., Schramek E.: Ogrzewaie i klimatyzacja. EWFE, Gda sk, [11] Robakiewicz M.: U ytkowaie eergii i oszcz do ci eergii w budykach. Narodowa Agecja Poszaowaia Eergii, Warszawa, 1999, s [12] Robakiewicz M.: Metodyka sporz dzaia wiadectw eergetyczych budyków i mieszka. Fudacja Poszaowaia Eergii. Warszawa, [13] Rozporz dzeie Miistra rodowiska z dia 20 grudia 2005 r. w sprawie stadardów emisyjych z istalacji Dz. U. Nr 260/2005 r., poz. 2181, ze zm. 5 ust. 7 i 16 ust. 7 lit. a-e. 82

5 [14] Rozporz dzeie Miistra Gospodarki z dia 14 sierpia 2008 r. w sprawie szczegółowego zakresu obowi zków uzyskaia i przedstawieia do umorzeia wiadectw pochodzeia, uiszczeia opłaty zast pczej, zakupu eergii elektryczej i ciepła wytworzoych w odawialych ródłach eergii oraz obowi zku potwierdzaia daych dotycz cych ilo ci eergii elektryczej wytworzoej w odawialym ródle eergii Dz. U. Nr 156/2008 r., poz. 969, ze zm. [15] Rozporz dzeie Miistra Ifrastruktury z dia w sprawie metodologii obliczaia charakterystyki eergetyczej budyku i lokalu mieszkalego lub cz ci budyku staowi cej samodziel cało techiczo-u ytkow oraz sposobu sporz dzaia i wzorów wiadectw i ich charakterystyki eergetyczej. Dzieik Ustaw r 201, poz [16] Szul T.: Zu ycie eergii fialej a ogrzewaie a obszarach wiejskich województwa lubelskiego. Joural of Research ad Applicatios i Agricultural Egieerig, 2011, Vol. 56(1), s [17]Trojaowska M., Szul T.: Techicza i gospodarcza aaliza oraz progozowaie akładów eergetyczych a ogrzewaie budyków mieszkalych a tereach wiejskich. Acta Scietiarum Poloorum. Techica Agralia, Lubli, 2, 2003 (2), s [18] Trojaowska M., Szul T.: Modellig of eergy demad for heatig buildigs, heatig tap water ad cookig i rural households. TEKA Komisja Motoryzacji i Eergetyki Rolictwa, Lubli, 2006, Vol. V. [19] Trojaowska M., Szul T.: Determiatio of heat demad i rural commues. TEKA Komisji Eergetyki Rolictwa OL PAN, 8a, Lubli, 2008, [20] Warmi sko Mazurski O rodek Doradztwa Roliczego w Olsztyie. Kalkulacje kosztów uprawy zbó. 83

Podobne dokumenty

METODOLOGIA WYZNACZANIA CHARAKTERYSTYKI ENERGETYCZNEJ OPARTA OPARTA NA NA FAKTYCZNIE ZUŻYTEJ ILOŚCI ENERGII

METODOLOGIA WYZNACZANIA CHARAKTERYSTYKI ENERGETYCZNEJ OPARTA OPARTA NA NA FAKTYCZNIE ZUŻYTEJ ILOŚCI ENERGII Załącznik nr 2 Załącznik nr 2 METODOLOGIA WYZNAZANIA HARAKTERYSTYKI ENERGETYZNEJ OPARTA OPARTA NA NA FAKTYZNIE ZUŻYTEJ ILOŚI ENERGII 1. Sposób wyznaczania charakterystyki energetycznej budynku lub części