A pellet tüzeléstechnikája
2006/6. lapszám | Kádár Attila | 4886 |
Figylem! Ez a cikk 19 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
Nyugat-Európában több évtizede felmerült már a kérdés, miként lehetne alternatívát találni a mai, hagyományosnak mondható fűtési módszerek helyett – ekkor merült fel a „folyékony” fa ötlete, a pellet. Az alapvető kérdés az volt, hogyan lehetne fával ugyanolyan kényelmesen, automata módon fűteni, mint gázzal vagy olajjal. A probléma megoldása egyszerű, még ha elsőre kicsit furcsán is hangzik: cseppfolyósítani kell a fát. A „folyékony fának” is nevezett fapelletet 20 évvel ezelőtt fejlesztették ki Ausztriában és Skandináviában.
Mi is a pellet és mit takar a pelletálási technológia?
A pelletálás nem más, mint egy préselési eljárás, lényege az, hogy egy hengerpalást furatain terelőhengerek segítségével belülről kifelé préseljük az anyagot, ami lehet bármilyen összedarált részecske. A pelletálás során a fafeldolgozó iparban keletkező fahulladékot kötőanyag hozzáadása nélkül préselik. Nem csak a fa részecskéket (fűrészport) lehet pelletálni, hanem bármilyen anyagot. Ez azért fontos, mert nagyon sok olyan anyag van, amely éghető és nem környezetterhelő, ugyanakkor nem olyan formában fordul elő, ami alkalmassá tenné például egy a háztartásban is használható berendezésben történő elégetésre.
A pelletálás folyamán nyert rudacskákat – amelyek átmérője a már előbb említett henger furatainak méretével megegyező – nevezzük pelletnek. Természetesen az anyag összetételétől függően beszélünk fa- és más pelletről (pl. energiafű-pellet, búzakorpa-pellet stb.). A fapellet legelterjedtebb mérete a 6 mm-es átmérő és a 2-5 cm-es hosszúság. Mára Ausztriában az új építésű házak mintegy 35%-át fűtik fapellettel. Az új zöldenergia Németországban is gyorsan terjed; a pár éve még főleg import fapellettel táplált speciális kazánok ellátására egyre több pelletáló üzem létesül országszerte, többnyire fatelepek közelében.
A fapellet szállításának 3 lehetséges módozata van, a legelterjedtebb a 15 kg-os zsákokban történő kiszerelés. A másik módja a csomagolásnak az úgynevezett „big bag”, ami 1000 kg-os zsákokat jelent, továbbá lehet szállítani fluid formátumban is ugyanúgy, mint a mezőgazdasági alapanyagokat.
Milyen részekből tevődik össze egy fapellettel működő fűtési rendszer?
Amióta sikerült folyékonnyá tenni a fát a pelletálási eljárás során, igazán nagy különbség a berendezés felépítésében a gázzal vagy fűtőolajjal szemben nincs, mivel mindhárom rendszer rendelkezik egy üzemanyagtartálylyal, egy égőfejjel, valamint egy erre a célra kialakított hőcserélővel.
Alapvető különbségek az üzemeltetésben vannak, mivel a gáz, illetve cseppfolyós üzemanyag eltér a szilárd fűtőanyag tulajdonságaitól. A lényegi különbségek a fűtőanyag adagolásában, amely a pellet esetében egy továbbító csiga segítségével történik, valamint a képződő salakanyag mennyiségében vannak. Mivel a pellet tüzelőanyag szilárd formátumú, ezért az adagolás minden esetben olyan kialakítású, hogy visszaégés lehetőleg ne következhessen be. Ezt úgy oldják meg a berendezésgyártók, hogy az az adagoló, amely közvetlenül a tartályból szállítja a pelletet, teljesen elreteszelt a kazánban lévő továbbító csigával, amelynek a végén már az égés történik. Továbbá a kazánban lévő csiga illesztése nagyságrendekkel szorosabb, mint az adagoló csigáé, a visszaégést pedig az is akadályozza, hogy a két csiga olyan műanyag tömlővel van összekötve, amely már 150 ºC-on elolvad.
Létezik ugyanakkor hasonlóság is a pelletüzemű berendezések és a legmodernebb gázkazánok között. Ilyen például a háromlépcsős lángszabályzás, ami azt jelenti, hogy a berendezés képes a beállított hőmérsékletértékre való felfűtés előtt az adag csökkentésével kisebb lángon égni – és ezzel a túlfűtéssel járó veszteség teljesen megszűnik -, és a füstgáz hőmérsékletét lehet nagyon alacsonyan, 70 ºC-on tartani. A pellettel működő fűtési berendezés összetevői tehát a pellettartály, a pelletégőfej, a kazán, és a berendezést vezérlő elektronika.
A fapellettel üzemelő kazán égőfejét elhagyó láng hőmérséklete 800-1000 ºC között ingadozik. Ha figyelembe veszszük a füstgáz hőmérsékletét, amely 70-100 ºC között lehet, a rendszer hatásfoka 90% felettinek mondható.
Hogyan vezérelhető egy pellettel üzemelő rendszer?
A pellettel működő berendezések öt éven belüli fejlesztésűek, ezért a vezérlés is – a mai kor szellemének megfelelően – mikroprocesszorok által történik. Ez a felhasználó szemszögéből azt jelenti, hogy digitális kijelző segítségével lehet nyomon követni a pelletberendezés pillanatnyi állapotát. Ez azért fontos, mert a berendezés üzemeltetése semmilyen szakirányú tudást nem igényel, hiszen a felhasználónak a hőmérséklet beállításán kívül semmilyen paraméter külön beállítását nem kell elvégeznie. A berendezés vezérlése a beállított hőmérsékletet előállítja egy, a beüzemelést végző által beállított hiszterézissel. Amikor a készülék eléri a beállított hőmérsékletet, ami például 75 ºC, a berendezés kikapcsol, és kezd kihűlni, amennyiben hőelvételre kerül sor, és ha a hiszterézis 15 ºC-ra volt beállítva, a készülék automatán, amikor lehűlt 60 ºC-ra, újraindul. Mivel a készülék előállította a meleg vizet, amelyet indirekt bojleren vagy más hőcserélőn keresztül használati meleg víz előállítására is használhatunk, nincs más dolgunk, mint a szivattyút vezérelni például egy szobatermosztáttal, amely az épület belsejében optimalizálja a hőmérsékletet a beállított értéknek megfelelően. A pelletkazán természetesen a hőelvétel függvényében indul újra, illetve szünetelteti a működését.
Milyen karbantartást igényel a pellettel üzemelő rendszert?
A családi házas méretű pellettartály általában 1 m³ fapellet befogadására alkalmas. Miután elégett az anyag, a minőségtől függően 0,5-1 kg salakanyag keletkezik, amely a kazán salaktálcájába jut. Ezen kívül a kazán víztáskáira is rakódik hamu, melyet az optimális működés miatt le kell takarítani. A tisztítási folyamat 3-5 percet vesz igénybe. A 35 kW-os pelletkazán kb. 4 hét időtartam alatt égeti el az 1 m³ fapelletet, tehát a takarítási ciklusok nem túl gyakoriak, ám mégis különböznek a gázkazán tisztítási ciklusától, amely gyártótól függően ritkábban esedékes.
Miért környezetbarát az eljárás?
A pelletfűtés elsősorban azért környezetkímélőbb megoldás a fafűtésnél, mert újrahasznosított alapanyagot használ. A pellet nedvességtartalma, melyet ipari szabvány ír elő, megbízhatóan 10% körül marad, így hatásfoka jobb (5 kWh/kg) a gyakran 40%-nyi vizet tartalmazó tűzifáénál. A szabályozott égés miatt károsanyag-kibocsátása a fafűtéséhez képest is alacsony, a fosszilis tüzelőkkel (gáz, szén) összehasonlítva pedig egyenesen elenyésző – a pellet elégetésével csak annyi szén-dioxid kerül a levegőbe, amennyit a fa élete során megkötött. Ennyi szén-dioxid akkor is felszabadulna, ha a biomassza alapanyagot (gyaluforgácsot, fűrészport, kukoricacsutkát stb.) hagynánk békén elkorhadni. A pelletfűtés tehát nem serkenti a globális felmelegedést. A gázfűtésnél lényegesen olcsóbb, és nem is drágul a kő- olajszármazékokkal egyenes arányban.
A mai, korszerűnek mondható pellettel üzemelő berendezések biztonságosan működnek, tervezésüknél pedig figyelembe kell venni a szilárd tüzelőanyag paramétereit, vagyis nagyobb ráhagyással kell méretezni. Ebben a témakörben is körültekintően kell berendezést vásárolni: nem érdemes olyan gyártmányt megvenni, amelyet bizonyíthatóan nem próbáltak ki a végfelhasználóknál. Az esetlegesen megjelölt referenciákat érdemes felkeresni, és a már tapasztalt felhasználóktól megtudni a tényleges működtetés közbeni tapasztalatokat. Nem csupán azért, mert a gyártók által kiadott tájékoztatás félrevezethető lehet, hanem azért is, mert egy merőben új tüzelési módról beszélünk, amely egy más típusú fűtési kultúrát kíván meg. Szerencsére ez a fajta új szemlélet már nálunk is kialakulóban van.
