Polttopuun tehokas ja ympäristöystävällinen käyttö lämmityksessä. Pääasiallinen lähde: VTT, Alakangas

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "Polttopuun tehokas ja ympäristöystävällinen käyttö lämmityksessä. Pääasiallinen lähde: VTT, Alakangas"

Petteri Ketonen
8 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 Polttopuun tehokas ja ympäristöystävällinen käyttö lämmityksessä Pääasiallinen lähde: VTT, Alakangas

2 Puupolttoaineen käyttö lämmityksessä Puupolttoaineita käytetään pientaloissa 6,1 milj.m 3 eli 9,1 milj. pino-m 3 tai 15,3 milj. irto-m 3 Puun osuus on 13% rakennusten energiankulutuksesta Suurin osa käytetään pilkkeinä tulisijoissa, joita on yli 2 miljoonaa Uusiutuvan energian edistämisohjelman tavoitteena on lisätä puun pienkäyttöä n. 50% vuoteen 2010 mennessä (23 milj. i-m 3 )

irto-m 3 Puun osuus on 13% rakennusten energiankulutuksesta Suurin osa käytetään pilkkeinä

3 Mittayksikköjen vertailu KIINTOkuutiometri Käytetään tilastoissa PINOkuutiometri IRTOkuutiometri Myyntiyksikkö Mittayksikkö Irto-m 3 Pino-m 3 Kiinto-m 3 Irtokuutiometri, pilke (330 mm) Pinokuutiometri, pilke (330 mm) Pinokuutiometri, halko (1000 mm) Kiintokuutiometri Pilkkeet myydään yleensä heitto- eli irtokuutioina. Noin 3 irto-m 3 koivupilkettä vastaa 2 pino-m 3.

4 Pinokuutiometri, pilke (330 mm) 1.68 1 0.67 Pinokuutiometri, halko (1000 mm) 1.55 1 0.

4 Puun koostumus TEKNINEN ANALYYSI ALKUAINEANALYYSI Hiili (C) 48-52% Happi (O 2) 38-42% Tuhka 0,5-1,2% Vety (H 2) 6-6,5% Typpi (N) 0,5-2,3% Tekninen analyysi ilmoittaa haihtuvien aineiden, tuhkan sekä jäännöshiilen osuuden Puussa haihtuvia aineita on paljon, siksi se on pitkäliekkinen polttoaine Alkuaineanalyysi ilmoittaa eri alkuaineiden osuuden Puun typpi-, rikki- ja tuhkapitoisuus on pieni 10/2

tuhkan sekä jäännöshiilen osuuden Puussa haihtuvia aineita on paljon, siksi se on pitkäliekkinen

5 Palaminen on tehokkaampaa Päästöt ovat pienemmät Uunista saadaan parempi lämmitysteho, koska kuivan puun lämpöarvo on suurempi Polttopuun on oltava kuivaa 40 %:n kosteudessa olevaa puuta tarvitaan noin 30 % enemmän 1 kg PUUTA ENERGIAA 24 % vähemmän energiaa 3,75 kwh 2,86 kwh 25 % vettä 40 % vettä 25 % 40 % Varastokatos suojaa Lähde: Alakangas, Taloustulisijojen käyttö, Rakennustieto Oy, 1992

tarvitaan noin 30 % enemmän 1 kg PUUTA ENERGIAA 24 % vähemmän energiaa 3,75 kwh 2,86 kwh 25 %

6 Eri puulajien lämpöarvoja Puulaji Kuivaaineen tehollinen lämpöarvo Tehollinen lämpöarvo, 20 %:n kosteus Tehollinen lämpöarvo kwh/kg kwh/irto-m 3 kwh/pino-m 3 Mänty 5,4 4, Kuusi 5,3 4, Koivu 5,3 4, Koivun tuohi 6,3 4.9 Haapa 5, Leppä 5, Puubriketti 5,3 4.7* * 10 %:n kosteudessa Lähde: Alakangas, Suomessa käytettävien polttoaineiden ominaisuuksia, VTT Tiedotteita Työtehoseura: Pilkeopas omakotitaloille.

Koivun tuohi 6,3 4.9 Haapa 5,1 4.0 790 1 330 Leppä 5,2 4.1 740 1 230 Puubriketti 5,3 4.

7 Puulajien vertailu energian kannalta Koivu on tiheää puuta, joten sen lämpöarvo tilavuusyksikössä on korkein Hyödyksi saat noin % eli 1 irto-m 3 koivupilkettä tuottaa noin kwh lämpöä Koivussa on n. 15 %:a enemmän energiaa samassa tilavuudessa Tiheä puu kaasuuntuu hitaammin ja päästöt ovat pienemmät Lähde: Alakangas, Suomessa käytettävien polttoaineiden ominaisuuksia, VTT Tiedotteita 2045.

8 452 kg CO 2 päästöjä kevyestä öljystä ja 0 puusta Puu vs. kevyt polttoöljy 100 l Kevyt öljy 70 l 2000 kwh/p-m KOIVUPINO - m 3 0 Koivu Mänty Kuusi Leppä Haapa 100 litrassa kevyttä polttoöljyä on energiaa kwh ja se tuottaa 266 kg hiilidioksidipäästöjä (CO 2 ).

230 1000 500 KOIVUPINO - m 3 0 Koivu Mänty Kuusi Leppä Haapa 100 litrassa

9 Energia- ja hintavertailuja Alla olevat polttoainemäärät ovat energiasisällöltään yhtä suuret. kuiva koivupilke kuiva koivupilke hake pelletti kevyt polttoöljy 1,0 irto-m 3 0,6 pino-m 3 1,3 irto-m 3 0,3 irto-m 3 0,1 m 3 (=100 l) 3,9 snt/kwh 3,9 snt/kwh 2,1 snt/kwh 3,1 snt/kwh 6,5 snt/kwh

kuiva koivupilke kuiva koivupilke hake pelletti kevyt polttoöljy 1,0

10 1. Puu kuivuu. Vesihöyry vapautuu. 2. Kaasumaiset palavat ainekset vapautuvat kuivasta puusta. 3. Kaasut syttyvät ja palavat. 4. Jäännöshiili palaa ja jäljelle jää tuhka O CO 2 2 Miten palaminen tapahtuu Haihtuvien aineiden palaminen O 2 CO, H O 2 2 Aika Jäännöshiilen palaminen 3 CO HÄKÄ HIILIVEDYT Häkä ja hiilivedyt aiheutuvat epätäydellisestä palamisesta. CO ja CH, x y %, 2 1 Lähde: Tekesin Tulisija-teknologiaohjelma 0:00 2:59 6:00 9:00 11:59 14:59 18:00 20:59 23:59 26:59 Aika, minuuttia 0

Jäännöshiili palaa ja jäljelle jää tuhka O CO 2 2 Miten palaminen tapahtuu Haihtuvien aineiden palaminen O 2 CO, H O 2 2

11 Tulisijalämmityksen haasteita Polton onnistuminen riippuu suuresti käyttäjästä ja polttoaineen laadusta, myös tulisija vaikuttaa Polttotapa on panospoltto koko polttoaine-erä laitetaan samalla kertaa palamaan palamisvaiheiden säätö on vaikeaa Ei mittauksia ja säätöjärjestelmiä Tärkeimmät kehittämiskohteet häkä- (CO) ja hiilivetypäästöjen (C x H y ) vähentäminen laitteita kehittämällä pienhiukkasten määrän selvittäminen ja vähentäminen palamisprosessin kehittäminen (ilman syöttö, hiilipalovaiheen hallinta) Eniten päästöjä syntyy sytytysvaiheessa ja puiden lisäyksessä, häkää hiillosvaiheessa

kehittämiskohteet häkä- (CO) ja hiilivetypäästöjen (C x H y ) vähentäminen laitteita kehittämällä pienhiukkasten määrän selvittäminen ja

12 Liian suuri panos panosvertailu suht CO / ppm aika min 350 keskipäästö 3*4 kg ppm keskipäästö 1*12 kg ppm hormin keskilämpö 3*4 kg 225 C hormin keskilämpö 1* 12 kg 252 C Lähde: Kerman Savi Oy 1 ppm = 1/

700 ppm keskipäästö 1*12 kg 250 2000 ppm 200 150 100 50 0 hormin keskilämpö

13 Onnistuneen polton edellytykset Polttoaine Kuiva polttopuu (kosteus-% 15-25) varastoinnissa on estettävä maakosteuden ja sateen pääsy puihin puut sisälle vähintään vuorokausi ennen käyttöä Oikea palakoko puut samankokoisia polton eri vaiheissa, jotta palaminen on tasaista sytytyspuut pienempiä (saavutetaan nopeammin optimi palamislämpötila 800 o C) Määrä 1kg/100 uunikiloa eli kg, panoksen koko 3-5 kg jos uuni on ollut pitkään lämmittämättä, ensimmäinen panos pienempi (2-3 kg) ja vain yksi panos, leivinuunia on hyvä esilämmittää jatkuvassa lämmityksessä 1 panos päivässä

pienempiä (saavutetaan nopeammin optimi palamislämpötila 800 o C) Määrä 1kg/100 uunikiloa eli 10-15 kg, panoksen koko 3-5 kg jos uuni on ollut

14 Lämmityksen aloittaminen Tuhka ei saa yltää arinarautoihin. Poista tuhkat palamattomasta materiaalista tehtyyn jalalliseen ja kannelliseen astiaan. Älä laita tuhkaa kompostiin, estää pieneliöiden toiminnan! Tuhka säilyy kuumana pitkään, älä laita tuhka-astiaa puupinnalle.

15 Tarkista veto Jos tulisija on ollut käyttämättä pitemmän aikaa, tarkista veto. Vedon voi tarkistaa pitämällä tulitikkua suuluukun aukossa. Turvaa palamisilman saanti ilmastoinnilla varustetussa talossa. Jos liekki ei taivu uuniin päin, polta savuhormissa rutistettua paperia tai puhalla lämmintä ilmaa hiustenkuivaajalla tai lämpöpuhaltimella.

Turvaa palamisilman saanti ilmastoinnilla varustetussa talossa.

16 Sytyttäminen päältä

17 Polttotekniikka Puita lisätään panoksina lisää vasta, kun entiset ovat palaneet ladotaan vaakatasoon, mielellään kuoripuoli alaspäin lisäykseen voi käyttää suurempia puita Vapaata tilaa pitää olla vähintään 1/3 tulipesän korkeudesta liekkipalon aikana tarvitaan paljon palamisilmaa Vältä turhaa kohentelua

käyttää suurempia puita Vapaata tilaa pitää olla vähintään 1/3 tulipesän

18 Hiillos antaa runsaasti lämpöä Punaisena hehkuva hiillos luovuttaa paljon lämpöä, % puun energiasisällöstä. Vähennä uunin luukusta virtaavan ilman määrää. Kokoa hiillos yhteen ja kohenna tummuneita kekäleitä. Pidä arinailma täysin auki, jotta hiillos palaa mahdollisimman nopeasti loppuun.

Vähennä uunin luukusta virtaavan ilman määrää.

19 Harkiten muovien ja pakkausten polttoa 02 PE-HD 04 PE-LD 05 PP TÄMÄ MUOVIKASSI VOIDAAN HÄVITTÄÄ POLTTAMALLA Jätteiden polttamista tulisijoissa ei suositella! Jos haluat polttaa, polta vain pieni määrä kerrallaan; maitopurkillinen pesässä. Suuret määrät aiheuttavat päästöjä, tuhkamäärä kasvaa sekä ne saattavat vahingoittaa tulipintoja ja hormia. Muovien lämpöarvo on yli 3-kertainen kuivaan puuhun verrattuna (yli 12 kwh/kg) Polta vain PE, PP- ja PET-muovipakkauksia. Älä polta missään tapauksessa PVC-muovia (03), maalattua tai kyllästettyä puuta. DENNA PLASTKASSE KAN BRÄNNAS EAA

Suuret määrät aiheuttavat päästöjä, tuhkamäärä kasvaa sekä ne saattavat vahingoittaa tulipintoja ja hormia.

20 Peltien sulkeminen Kun hiillos on tummunut ja palanut loppuun sulje pelti. Jos suljet pellin liian aikaisin, huoneeseen saattaa tulla häkää. Häkävaroitin on hyvä turva. Palaminen on onnistunut hyvin, kun tulipinnat ovat vaaleita eikä niissä näy tummaa nokea.

21 Uusia arinaratkaisuja uuneihin Uusissa uuneissa polttotekniikkaa on muutettu perinteisestä Sytytysvaiheessa ilma ohjataan arinan läpi, mutta sen jälkeen kaasujen palotilaan Puumassa poltetaan pienemmissä erissä 2,5-3 kg:n panoksina Palamiskaasut viipyvät tulipesässä pitempään palaminen puhtaampaa. Hiillos kootaan pienelle alueelle nopeaa polttoa varten Huom! Uusissa uuneissa tulipesä on pienempi ja tarvitaan yleensä 25 cm pilke. Kuvat: Tulikivi Oyj ja Nunnanlahden Uuni

22 Vertailu uusien uunien päästöistä perinteisiin uuneihin häkä (CO) Carbon monoxide 0,7 0,6 CO-pit [%] (O 2 red 13%) 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 VTT Finland; EN pra1 Golden Fire grate Traditional grate

23 Vertailu uusien uunien päästöistä perinteisiin uuneihin hiilivedyt (C x H y ) Hydrocarbon OGC-pit [mg C/m 3 ] (O2 red 13%) VTT Suomi; EN pra1 Golden Fire grate Traditional grate

24 Vertailu uusien uunien päästöistä perinteisiin uuneihin hiukkaset (kokonaismäärä) Particle 250 Kokonaishiukkaset [mg/nm 3 ] (O2 red 13%) VTT Suomi; EN pra1 Golden Fire grate Traditional grate

Samankaltaiset tiedostot

Miten käytän tulisijaa oikein - lämmitysohjeita

Miten käytän tulisijaa oikein - lämmitysohjeita Eija Alakangas, VTT Biohousing & Quality Wood Älykäs Energiahuolto EU-ohjelma 1. Puu kuivuu. Vesihöyry vapautuu. 2. Kaasumaiset palavat ainekset vapautuvat