Kuvapaikka (ei kehyksiä kuviin) Puun keinokuivauksen perusteet ja energiasisältöön perustuva pilkekauppa Metsästä energiaa -seminaari Iisalmi 11.4.2014 Jyrki Raitila, erikoistutkija VTT
Johdanto 10.4.2014 2
Yleistä Polttopuun ja hakkeen tärkeimmät ominaisuudet käyttäjän kannalta ovat Riittävän alhainen kosteus; pilkkeellä <20 %, hakkeella kattilasta riippuen 35-45 % Sopivat mitat ja palakoko riippuu tulisijasta, kattilasta ja siirtoruuveista Puhtaus ei hometta eikä epäpuhtauksia (hiekka, vieraat esineet, ym. Useissa tutkimushankkeissa (VTT) on seurattu energiapuun kuivumiseen vaikuttavia tekijöitä ja erilaisia kuivaustapoja Pääasialliset lähteet: Lämpöyrittäjyyden ja polttopuuliiketoiminnan kehittäminen (Energiapilke) ja Biolämpöliiketoiminnan laatu- ja kannattavuushanke (Biolämpö) 10.4.2014 3
Kuivumiseen vaikuttavat tekijät Tärkeimmät kuivausaikaan ja puukappaleiden väliseen kosteuseroon vaikuttavat tekijät: Pilkkeen (hakkeen) ominaisuudet Alkukosteus Pilkkeen mitat (tilavuus/pinta-alasuhde, pituus/paksuussuhde) Kuoren peittämä osuus, halkaistun pinnan osuus Puulajikohtaiset ominaisuudet, erityisesti diffusiviteetti, muita: tiheys, lämmönjohtavuus, ominaislämpö) Ympäristö Kuivauslämpötila Ilman suhteellinen kosteus Ilman virtausnopeus Mahdollinen auringon säteily Sade Keinokuivaus: kuivausjärjestelyt Luonnonkuivaus: mm. pilkekasan koko, aluspuut, peittäminen, kuivauspaikka 10.4.2014 4
Raaka-aineen vaikutus Puun luontainen kosteus Vaihtelee puulajeittain, kasvupaikoittain ja yksilöittäin Vaihtelee puun sisällä Vaihtelee vuodenaikojen mukaan Raaka-aineen kuivuminen Kuoren rikkominen edistää kuivumista Kuivattaminen osittain kuorittuna jatkaa pilkontaaikaa 10.4.2014 Lähteet: Sikanen ym. 2008, Routa 2014 5
Polttopuun ja hakkeen kuivaustavat Luonnonkuivaus, ulkoilman lämpötila Edullinen, hidas, voi heikentää laatua, sääriippuva Vain hakkeen raaka-aine kuivataan ja haketetaan suoraan välivarastosta Kylmäilmakuivaus, ulkoilman lämpötila Nopeuttaa kuivumista, tasaisempi laatu, sääriippuva Lämminilmakuivaus, T<100 o C Mahdollistaa ympärivuotisen toiminnan Nopeuttaa raaka-aineeseen sitoutunutta pääoman kiertoa Lämpöenergian kulutus (ilman lämmön talteenottoa) n. 100 kwh/i-m 3, kun ulkolämpötila on +15 n. 160 kwh/i-m 3, kun ulkolämpötila on -15 10.4.2014 6
Hakkeen ja pilkkeen kuivauksen erot Hakkeesta irtoaa vettä kuivausilmavirtaukseen enemmän, koska kuivauspinta-alaa on pienemmän palakoon vuoksi moninkertaisesti enemmän samansuuruisessa kasassa Pilke kuivaa hitaammin Pilkkeellä kuivausilman kierrätystä tarvitaan enemmän Paine-ero samankorkuisen hakekasan yli on suurempi kuin pilkkeellä Puhallin kuluttaa enemmän energiaa Hakkeen joukossa oleva hienoaines vielä lisää paine-eroa Varsinkin hakkeella kerroksen tulisi olla mahdollisimman tasapaksuinen kuivausilman kanavoitumisen välttämiseksi 7
Kuivauksen teoriaa 10.4.2014 8
Kuivauksessa poistettava veden määrä 1.6 1.4 Kosteussuhde, kgh2o/kgka 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 Vedestä poistuu 70 % 0.25 0.82 0.2 0.0 0 10 20 30 40 45 50 60 70 Polttoaineen vesipitoisuus, % märkäpainosta 10.4.2014 9
Kuivauksen aikana irtokuutiosta haihdutettu vesimäärä 1 m 3 w = 45 % 1 m 3 w = 15 % Kokonaismassa 350 kg 226 kg Veden massa 158 kg 34 kg Kuiva-aineen massa 192 kg 192 kg Haihdutettu vesimäärä 124 kg/i-m 3 Tarvittava lämpömäärä (T = 60 C) (ilman häviöitä) 81 kwh/i-m 3 10.4.2014 10
Kosteuden vaikutus puun lämpöarvoon ja energiatiheyteen 25 1,1 Lämpöarvo, MJ/kg 20 15 10 5 MJ/kg MWh/i-m3 1 0,9 0,8 0,7 Energiatiheys, MWh/i-m 3 (koivu, runkopuu) 0 0 10 20 30 40 50 60 Kosteus, % 0,6 1 MJ = 0,2778 kwh, 1 MWh = 1000 kwh 10.4.2014 11
Kuivauksen lähtökohta - kuivurikuivaus Kuivausilman lämmitys Kuivuri Kuivausilma sisään Kosteuden haihtuminen Kuivausilma ulos Lämpötila Lämpötila Suht. kosteus Suht. kosteus Ilman tilavuusvirta Kuivurin koko Ilman tilavuusvirta Kuivurin kapasiteetti 10.4.2014 12
Kostean ilman Mollier-diagrammi Water content (g/kg) 0 5 10 15 20 25 30 35 10.4.2014 13
Kylmäilmakuivurissa tapahtuva veden haihtuminen Water content (g/kg) 0 5 10 15 20 25 30 35 x = 2,0 g/kg 10.4.2014 14
Kylmäilmakuivuri + aurinkokerääjä Water content (g/kg) 0 5 10 15 20 25 30 35 x = 3,5 g/kg Yhden asteen kuivauslämpötilan nosto lisää ilman vedensitomiskykyä noin 0,3 g/kg kuivaa ilmaa. 10.4.2014 15
Lämminilmakuivuri Water content (g/kg) 0 5 10 15 20 25 30 35 Ilman lämmitys x = 12 g/kg 10.4.2014 16
Lämminilmakuivuri vs. kylmäilmakuivuri Water content (g/kg) 0 5 10 15 20 25 30 35 x = 10 g/kg 10.4.2014 17
Kuivausilman lämpötilan vaikutus kuivausaikaan 60 Pilkkeen kosteus, % 50 40 30 20 45 C 70 C 90 C 110 C 150 C 10 0 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 Aika, h 10.4.2014 18
Esimerkki Kuivuriin tulevan ja kuivurista poistuvan ilman lämpötila 80,0 70,0 Ilman lämpötila, C 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 Kuivausilman lämpötila sisään Kuivausilman lämpötila ulos 10,0 0,0 0 10 20 30 40 Kuivausaika, h 10.4.2014 19
Esimerkki Kuivuriin menevän ja kuivurista poistuvan ilman suhteellinen kosteus 100,0 90,0 Ilman suhteellinen kosteus, % 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 Kuivausilman RH sisään Kuivausilman RH ulos 0 10 20 30 40 Kuivausaika, h 10.4.2014 20
Esimerkki Kuivausilman ja poistuvan ilman vesipitoisuus 30,0 25,0 Ilman vesipitoisuus, g/m3 20,0 15,0 10,0 5,0 Kuivausilma sisään Kuivausilma ulos Kuivausilma erotus 0,0 0 10 20 30 40 Kuivausaika, h 10.4.2014 21
Kuivauksen energiatarve 1. Puussa olevan jään lämmittäminen, P1 2. Puussa olevan jään sulattaminen, P2 3. Puussa olevan veden lämmittäminen veden höyrystymislämpötilaan, P3 4. Puuaineen (kuivan) lämmittäminen kuivurin loppulämpötilaan, P4 5. Veden höyrystäminen, P5 6. Kuivurin lämpöhäviöt ympäristöön, P6 7. Kuivuriin tuotu energia, P7 Kuivurin hyötysuhde = (P1+P2+P3+P4+P5)/P7 * 100 % = (1 P6/P7) * 100 % 10.4.2014 22
Kuivureiden toiminnan mallintaminen Ei ilman takaisinkierrätystä 10.4.2014 23
Keinokuivauksen laskentamenetelmä Laskentamenetelmää voidaan hyödyntää kuivurin mitoituksessa ja kuivauksen kustannuslaskennassa Laskennassa tarvitaan 15 lähtötietoa Laskennan tuloksena saadaan: Polttoaineen kosteus alussa ja haluttu kosteus kuivauksen jälkeen Kuivausilman lämpötila ja suhteellinen kosteus ennen lämmitystä Kuivurin hyötysuhde Haluttu kuivausaika jne. Kuivausilman lämpötila ja suhteellinen kosteus lämmityksen jälkeen Kuivausilman lämpötila ja kosteus kuivauksen jälkeen Materiaalista poistettu vesimäärä Kuivaukseen tarvittava energiamäärä ja teho jne. 10.4.2014 24
Kuivurin laskentaa Syöttöarvo lihavoitu sininen Lähtötiedot Veden ominaislämpökapasiteetti 4,19 kj/kgk Vesihöyryn ominaislämpökapasit. 1,87 kj/kgk T1 1 Ilman ominaislämpökapasiteetti 1,008 kj/kgk Kuivurin ominaisenergiankulutus 4,2 MJ/kg H2O Lämpöhäviöt kuivurista 5 % Haihduntanopeus 124 kg H2O/h = vesihöyryn massavirta Ilmanpaine 1 bar x sis. lämpöhäviöt ominaisenergiankulutuksen mukaan 119 Ilman lämmitys, kw 151 Haihdutus Ulkoilma Kuivausilma Höyrystetty vesi Lämpötila T1 20 C T2 30 C T3 22,2 C Ilman suht. kosteus z1 0,70 - z2 0,39 - z3 0,799 - (Huom! On oltava < 1) Ilman absol. kosteus x1 0,010354 kg H2O /kgki x2 0,010354 kg H2O /kgki x3 0,0136 kg H2O /kgki Kostean ilman entalpia h1 46,4 kj/kgki h2 56,6 kj/kgki h3 56,73 kj/kgki 56,73265 Ilman tilavuusvirta Q 34010 m 3 /h Q 34010 m 3 /h Q 34010 m 3 /h Kostean ilman tiheys k1 1,181 kg/m 3 k2 1,142 kg/m 3 k3 1,170 kg/m 3 Kostean ilman massavirta m'1 40164 kg/h m'2 38840 kg/h m'3 124 kg/h Kuivan ilman massavirta mi'1 39753 kg/h mi'2 38441 kg/h mi'3 122 kg/h e 124 kg H2O/h Haihduntanopeus x23 0,0032 kg H2O /kgki Abs. Kosteuden muutos h23 0,13 kj/kgki Entalpian muutos T2 T3 h 2 Lämmitys x23 Haihdutus 3 z Märkä raaka-aine Kuivattu raaka-aine 45 w-% 15 w-% 350 Kuivuri kg/h 226 kg/h 193 kg ka /h 193 kg ka /h 158 kg H2O/h 34 kg H2O/h 10 C 10.4.2014 25
Keinokuivauksen laskentamenetelmä Esimerkki Lähtötiedot Polttoaineen kosteus ennen kuivausta 55 % Polttoaine halutaan kuivata 30 % kosteuteen Kuivattavan polttoaineen määrä 25 i-m 3 Kuivausilman tilavuusvirta 3000 m 3 /h Kuivurin hyötysuhde 70 % Kuivausaika 48 h Tulokset Kuivauksella poistetun veden määrä 3190 kg Kulunut energiamäärä 4120 kwh, tarvittu teho 86 kw Kuivausilman lämpötila lämmityksen ja kuivauksen jälkeen 74/16 O C jne. 26
Kuivuriesimerkkejä ja kuivaustuloksia 10.4.2014 27
Yli- ja alipainekuivuri Kuivuri Kuivuri Kuivausilman puhallus (ylipainekuivuri) Kuivausilman imu (alipainekuivuri) Kuivuri Kuivuri 10.4.2014 28
Kuivausilman kierrätys Kostea ilma ulos Ei ilman takaisinkierrätystä Kuivausilma sisään Kostea ilma ulos Ilman sisäinen takaisinkierrätys, suht.kost. kasvaa Kuivausilma sisään Kostea ilma ulos Ilman sisäinen takaisinkierrätys, suht.kost. pystytään pitämään halutulla tasolla Kuivausilma sisään 10.4.2014 29
Jatkuvatoiminen kuivuri Kostea ilma ulos Kuivausilma sisään Kostea ilma ulos Kuivausilma sisään Uusi pilke-erä sisään Kuiva pilke-erä ulos 10.4.2014 30
Pilkkeiden kylmäilmakuivausta 10.4.2014 31
Merikontista tehty kuivuri Tässä versiossa myös tuloilman lämmitys auringolla 10.4.2014 32
Konttikuivurin pohjaratkaisu 10.4.2014 33
Potkuripuhallin 50 cm, 2,2 kw/3000 kierr. moottorilla 10.4.2014 34
Lämminilmakuivuri esimerkki kuivausilman kanavoinnista Kuivausilman tulokanava katossa Poistoilman kanavat 10.4.2014 35
Latomallinen lämminilmakuivuri esimerkki kuivausilman kanavoinnista 2 Ilma imetään pohjasta reikälevyn läpi, jonka alla ilmakanavat Lämmönvaihdin on kuivurin katossa, tuloilma katon raoista 10.4.2014 36
Kuivaus 80 kuution kylmäilmakonttikuivurissa Kontin 1. koivupilke-erä Kuivaus huhtikuun alusta., keskiarvokosteus: 31.5. 19,5 % keskihajonta 2,9 %. Kontin 2. koivupilke-erä Kuivaus alkoi 6.6., keskiarvokosteudet: 4.7. 21,7 % 27.10. 17,2 % 4.11. 20,7 % keskihajonnat 1,9 % 2,1 %. Pilkkeen kosteus, % 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 Pilkkeen kuivamassa, g Puhaltimia käytetään sääolosuhteiden (T, rh) ja kuivumisvaiheen mukaan. Tuloksena tasalaatuiset kuivat pilkkeet. Toisen kontin 1. koivupilke-erä Kuivaus alkoi 20.7.2011., keskiarvokosteus: 14.12. 19,9 % keskihajonta 1,4 %. Pilkkeen kosteus, % 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 Pilkkeen kuivamassa, g 37
Kuivaus latomallisessa kylmäilmakuivurissa Kylmäilmakuivurin rakenne Puhallin 9 kw, tuulitunneli, puusiilo Raaka-aineet Talvella tehtyä sekaklapia Keväällä pilkottua sekaklapia Kylmäilmakuivurin mitta-anturointi Imupuolen seinusta, puhalluskanava, 0,7 m pohjasta, 1,3 m pohjasta, puiden yläpuolella ilmassa Kuivausjaksot 10.5. 14.6. anturit Pilkenäytteet 0,5 metrin ja noin 1 metrin syvyydeltä pinnasta Pilkekerroksen paksuus noin 2 metriä
Pilkkeiden kuivuminen Kylmäilmakuivurissa kuivausaika 5 viikkoa pilkkeiden alkukosteus 45 59 %, loppukosteus 15 43 % Kanavan vieressä kuivui, seinustalla ei, irronnut kuori yms. sälä vaikeuttaa ilman liikkumisen, värimuutoksia C A D E B F
Peräkärrykuivuri Kärryn tilavuus 23 i-m 3, pilkkeet etukuormaajalla sisään Lämmin ilma pohjasta sisään, katosta ulos; lämpö maatilan lämpökattilasta Kuivat pilkkeet suoraan asiakkaalle
Kuivauksen poistoilman säätö 40 35 Kuivurin poistoilman lämpötila ja suht. kosteus 100 90 Lämpötila, C 30 25 20 15 10 5 Poistoilman lämpötila Poistoilman kosteus 80 70 60 50 40 30 20 10 Suhteellinen kosteus, % 0 0 14.6. 16.6. 18.6. 20.6. 22.6. 24.6. 26.6. 28.6. 30.6. 2.7. Tyypillisesti poistuvan ilman kosteus vähenee, kun puut alkavat kuivua Hyötysuhteen parantamiseksi ilman säätöä pitää optimoida
Kuivaus lämminilmakuivurissa Lämminilmakuivuri DRY-AIR DA 6 -puutavarakuivaamo Kostean ilman kondensointi (lämpöpumppuperiaate), nimellistäyttö 15 m 3, kuivauslämpötila 60 C, nimellishaihdutusteho 450 litraa/vrk, kiertoilmapuhaltimet 6 kpl 0,55 kw, joissa pyörimissuunnan vaihto, kompressorin teho 5,8 kw Lämmöntuotanto pellettilämpökeskuksesta 42
Pilkkeiden valmistus Pilkonta häkkeihin Pilkonnan tehotuntituottavuus (2 hlöä) 27.4. koivu: 6,8 i-m 3 /h 23.5. sekapuu: 8,6 i-m 3 /h Punnitus Kesto 3 5 min/häkki (2,4 i-m 3 ) Kuivaus lämminilmakuivurissa 43
Pilkkeiden kuivuminen lämminilmakuivurissa 27.4.-4.5.2011 koivupilkkeet Raaka-aineen läpimitta kuivamassa 1/2-klapi 1/4-klapi 500 g 9 cm 13 cm 1000 g 13 cm 18 cm 1500 g 16 cm 22 cm 10.4.2014 44
Kuivauksen kustannukset Kuivauksen kustannus riippuu Kuivurin kustannuksista (pääomakulut) Kuivurin käyttökustannuksista (muuttuvat kulut) Lämmön hinta Puhallusilman tarve (sähkö) Työ Yksikkökustannus riippuu kuivausvolyymistä, /i-m 3 10.4.2014 45
Kuivauskustannusesimerkki Kuivuri Kapasiteetti 25 m 3 Investointikustannus 30.000 Käytettävä lämpöenergian hinta 35 /MWh Vertailu: Kylmäilmakuivauksen kustannus jäänee n. 1 /i-m 3 Kuivaus 100 erää vuodessa Kuivauksen energiantarve 340 MWh Kuivauskustannukset yht. n. 17.000, josta 77 % muuttuvia kustannuksia Eli 6,7 /i-m 3 10.4.2014 46
Energiasisältöön perustuva pilkekauppa 10.4.2014 47
Tilavuusyksikköjen tarkkuus Tilavuusmitan tarkkuus ja energiasisällön vaihtelu Kiintokuutiosta syntyy vaihteleva määrä pilkkeitä: raaka-aineen läpimitta, halkaisuterä, pilkkeiden pituus Esimerkissä hajonta 6 % keskiarvosta, Irtopilkkeiden toimituserän mittaustavan tarkkuus? yrittäjän mukaan tarkkuutta ei liene tutkittu? 48
Energiapilke-konsepti Tavoitteena tilavuusyksikkömittoja tarkempi kaupan peruste - määrän ja laadun mittaus määritetään toimitettavan pilke-erän energiasisältö massan, kosteuden sekä puun lämpöarvon perusteella Energiasisältö = pilke-erän massa x tehollinen lämpöarvo (q net,ar ) q net,ar =q net,d x (100 M ar )/100 0,02443 x M ar, q net,ar, on toimituskosteudessa olevan polttoaineen tehollinen lämpöarvo (MJ/kg) q net,d on tehollinen lämpöarvo kuiva-aineessa (MJ/kg) M ar on kokonaiskosteus (vesi/kokonaismassa) (p-%) 0,02443 on veden höyrystymislämpö vakiopaineessa +25 C:n lämpötilassa 49
Eri puulajeista valmistetun pilkkeen sekä puubriketin keskimääräisiä 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 4,2 810 1 360 Kuusi 5,3 4,1 790 1 320 Koivu 5,3 4,1 1 010 1 700 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* 3 120 * 10 %:n kosteudessa 20 %:n kosteus Lähde: Alakangas, Suomessa käytettävien polttoaineiden ominaisuuksia, VTT Tiedotteita 2045. Työtehoseura: Pilkeopas omakotitaloille. 10.4.2014 50
Energiapilke-konsepti Pilke-erän (n. 1 i-m3) massa ja kosteus kuivumisen aikana - laskennallinen esimerkki Käsittely punnittavissa yksiköissä pilkkeitä valmistettaessa punnitaan pilke-erä ja määritetään kosteus sahauspurusta toimitettaessa pilke-erä punnitaan, jolloin kosteus ja energiasisältö voidaan laskea Kosteus, p-% 50 % 45 % 40 % 35 % 30 % 25 % 20 % 15 % 10 % 400 koivupilke sekapilke leppäpilke 350 300 250 200 150 Pilke-erän massa, kg Käsittely irtopilkkeinä toimitettaessa pilke-erä punnitaan ja määritetään pilkenäytteistä kosteus, jolloin energiasisältö voidaan laskea Massa yksikön brt massa yksikön puiden massa laskettu puiden kosteus Kosteus valmistuserän keskiarvo kosteus Lopputilanne Energia-sisältö yksikön energiasisältö lämpöarvo lämpöarvo energiatiheys kg kg p% p% MJ/kg kwh/kg kwh MWh/i-m3 254 251 18,0 18,5 15,0 4,18 1049 1,05 256 254 18,9 18,5 15,0 4,18 1059 1,06 257 254 17,8 18,5 15,0 4,18 1061 1,06 255 252 18,3 18,5 15,0 4,18 1053 1,05 260 257 18,8 18,5 15,0 4,18 1074 1,07 250 247 18,7 18,5 15,0 4,18 1032 1,03 258 256 18,8 18,5 15,0 4,18 1067 1,07 51
TUOTESELOSTE Energiapilke Runkopuusta valmistettua polttopuuta Polttopuun raaka-aine on kerätty Laukaan vankilan tilan omista metsistä Myyjä: Laukaan vankila Saviontie 560 41330 Vihtavuori puh. 050 461 7903 Puulaji: sekapuu Pituus: 33 cm Halkaisija: 4 15 cm Kosteus: < 18 % Halkaistujen määrä: > 90 % pilkkeistä Katkaisupinnan laatu: sileä Kuivaus: lämminilmakuivaus Massa: 200 kg/i-m3, ± 15 kg Energiasisältö: 4,27 kwh/kg 850 kwh/i-m3, ± 60 kwh 52
Energiapilke-konseptin kehittäminen Käsittely-yksiköihin valmistaminen alkukosteus sahauspurusta, käsittelyyksiköiden punnitus kokemusten kerääminen ja tutkimus tehtiin 2010-2012 Pääosa pilkkeistä tuotetaan irtopilkkeinä kerätty tietoa irtopilkkeiden kuivumisesta ja kosteushajonnasta kosteushajonnalla suuri merkitys paljonko tarvitaan pilkenäytteitä kosteuden määrittämistä varten tietyllä tarkkuudella 53
Pilketuotannon seuranta sekä kokemusten keruu Riitta ja Hannu Mäkinen, Puumäkiset Oy, Saarijärvi 54
DG Gemini / Stad02 2000 + 2000 kg laattavaaka - näyttötarkkuus 1 kg n. 1 350 + alv 23 % Akkuvirta-/autopistokevarustus H. 80 Punnituslaitteet DG Pegasus etukuormainvaaka, vakiopaketti - sisältää tulostimen, ei sisällä paineputken T-kappaletta - ilman asennusta n. 1 400 + alv 23 % Pumppukärryvaaka Hintaluokka 1 200-1300 Koukkuvaaka Dini Argeo MCWLT1 (vaa itettuna kaupall.käyttöön) - näyttötarkkuus 0,5 kg n. 720 + alv 23 % 55
Kosteuden määrittäminen sahauspurusta Kern/UWE MLB 50-3N kosteusmittausvaaka Hinta n. 1 220 + alv 23 % 56
Kosteuden määrittämisen tarkkuus, tuloksia Loppukosteus pilkkeistä Piikkimittarilla määritys 5 cm:n etäisyydeltä päistä ja keskeltä lasketaan keskiarvo kokeessa 44 pilkettä, ero piikkimittarin ja uunikosteuden välillä keskimäärin 3,3 %-yksikköä 57
Kosteuden määrittämisen tarkkuus Loppukosteus pilkkeistä, lämpökaappimenetelmä pilke lämpökaappiin (105 C ± 2 C) alkupunnituksen jälkeen tarkkuusvaaka 0,1g kuivataan kunnes massa ei enää muutu punnitaan pilke ja lasketaan kosteus märkäpainoa kohti M= (m alussa m lopussa ) / m alussa * 100 58
Energiasisällön määrittämisen tarkkuus Energiapilke-konseptin virhelähteitä: punnituksen tarkkuus, sopivalla vaa alla virhe max 0,4 %, esim. 1 kg/250 kg puun lämpöarvon (kuiva-aineen tehollinen lämpöarvo) tarkkuus, pilkeraaka-aineella virhe 1 2 %:n luokkaa, jos käytetään 19 MJ/kg, (vaihtelu puulajin, puun iän ja kuoripitoisuuden mukaan 18,5 19,5 MJ/kg) Kosteusmäärityksen tarkkuus koostuu Purunäytteen tarkkuus noin 2 %-yksikköä Irtopilkkeistä loppukosteus 3 5 %-yksikön tarkkuudella paljonko näytteitä? kosteusmääritysmenetelmän tarkkuus Energiasisällön määrittämisen tarkkuus luokkaa 5 7 % 59
Energiapilke-konseptin koettuja hyötyjä Valmistusketjun logistiikka kehittynyt sujuvammaksi, ei turhia raaka-aineen ja pilkkeiden siirtelyjä Laadun varmistus alkaa jo pilkkeen teon yhteydessä, dokumentointi alkukosteus ja punnitus Pilkkeiden pakkaamistyölle tiiviimpään kuljetusmuotoon saadaan korvaus kilokaupalla myytäessä Kuivumisen kontrollointi välipunnituksella Loppupunnituksen avulla voidaan laskea energiasisältö Asiakkaalle voidaan antaa tuoteseloste Verkostoitumisessa myös jakelun hoitaja tietää vievänsä kuivia pilkkeitä Laadukasta toimintaa koko valmistus- ja toimitusketjussa Tyytyväiset asiakkaat 60
Yhteenveto 10.4.2014 61
Yhteenveto Raaka-aine vaikuttaa alkukosteuteen ja kuivumiseen raaka-ainetta voidaan kuivata jo ennen pilkkeiden/hakkeen valmistusta Keinokuivauksella voidaan nopeuttaa puun kuivumista ja hallita kuivausprosessia paremmin kuivaustapa riippuu tuotantovolyymistä, toimintamallista ja investointihalukkuudesta Pilkkeen tuotannon sesonkiluonteisuus vähenee Varaston kierto lyhenee Voidaan vastata paremmin muuttuvaan kysyntään Saadaan lämpöarvoltaan parempaa haketta enemmän tehoa kattilasta, tarvitaan kokonaisuudessaan vähemmän haketta Parempi hinta? Tehokkaan ja toimivan kuivurin voi rakentaa edullisesti, mutta kuivauksen taselaskentaan ja mitoitukseen kannattaa kiinnittää huomiota Kaikilla kuivaustavoilla voidaan saavuttaa hyvää polttopuuta ja haketta kunhan kiinnitetään huomiota koko tuotantoketjuun Energiasisältöön perustuva pilkekauppa mahdollistaa paremman laadun ja määrän kontrollin 62
TEKNOLOGIASTA TULOSTA