FORSKNINGSNYHETSBREV Juni 2003



Relevanta dokument
FORSKNINGSNYHETSBREV Mars 2003

FORSKNINGSNYHETSBREV Mars 2004

NYHETSBREV Nr

FORSKNINGSNYHETSBREV April 2004

FORSKNINGSNYHETSBREV SEPTEMBER 2002

Preliminära Provningsresultat för sol- och pelletvärmesystem. Framtaget inom projekten Biosol och SWX-Energi

Pellets från en bredare råmaterialbas utveckling av ett kvalitetssäkringssystem

Remissvar avseende Boverkets byggregler

Bioenergikluster Småland. En rapport inom Energimyndighetens Euforiprojekt:

Specialister på solvärme och flexibla värmesystem

NYHETSBREV Nr

Mejeriproduktionens miljöpåverkan. Johanna Berlin

NYHETSBREV Nr Vi önskar er all en trevlig sommar! Styrelsen genom Katja Hagström

Växthusets nya värme. Spara och bevara med modern värmepumpteknik

NäPFo. Nr Innehåll. Inledning

Inblandning av lignin från SEKAB i pellets vid Bioenergi i Luleå AB

tema: nr NÄrVÄRME Växthus ökar till 37 procent biobränsle Mellanår för flisentreprenörer på rätt spår FOKUS: SÖNDERDELNING & SORTERING

NYHETSBREV Nr

Manual till paketmärkningsverktyg

NYHETSBREV Nr

Vedeldning Miljöförvaltningen informerar

FORSKNINGSNYHETSBREV Juni 2005

FAQ Gullberg & Jansson

Eldning av spannmål för uppvärmning - presentation av projekt inom Energigården. SP Sveriges Tekniska Forskningsinstiut Enheten för Energiteknik

BESIKTNINGSRAPPORT. Energideklaration. Torsås 1:11

IVT Solvärme. Kompletta solenergisystem för hus och fastigheter.

Att tänka i nya banor. Energi- och miljöproblemen är globala. Vi kan alla göra lite mer.

Utvärdering av förbränningsförsök med rörflensbriketter i undermatad rosterpanna

6 Högeffektiv kraftvärmeproduktion med naturgas

ProduktBladet. Fakta och information om våra vedprodukter. Dessutom Vedskolan. Torr prima ved året runt

Reglerprinciper för villasystem med pelletkaminer och solvärme. Tomas Persson

Efterbehandling och torkning av gräs och klöverfrö

Det finns många sätt att koppla ackumulatortankar

den kompletta översikten av företag som levererar utrustning för ved- eller fliseldning i effektintervallet 20 kw kw

Energianvändningen i flerbostadshus kan halveras!

Förädlat bränsle ger bättre egenskaper i förbränning och logistik

Cecilia Wahlberg Roslund Affärsutvecklare, projektledare Hushållningssällskapet. Kunskap för Landets Framtid

Solenergigrossist för alla

Säsongslagring för tillvaratagande av spillvärme

Results 11. esearch. MÄTNING AV GROTFLIS Daniel Nilsson, Mats Nylinder, Hans Fryk och Jonaz Nilsson

ACKUMULATORTANK INSTALLATION SKÖTSEL MONTERING

Installations- och skötselanvisning

Pelletsplattformen (2011)

INFO från projektet 35

Lars Andrén Jan-Olof Dalenbäck m fl.. Växjö okt JOD/LA

BESIKTNINGSRAPPORT. Energideklaration. Riddaretorp 1:5

Vid val av solpanel avseende kopplingsboxens konstruktion.

Solvärme Teknik och olika applikationer och system. Mats Johansson KanEnergi Sweden AB

Karin Eliasson. Hushållningssällskapet/ Rådgivarna.

by Lindquist Heating

Integrerad torkning av biobränsle i kraftvärmeanläggningar och skogsindustri

Osby PB2 350 till 3000 kw

Miljöprövning av bioenergikombinatet i Hedensbyn, Skellefteå Kraft AB

RAPPORT. Energikartläggning. Grangärdehallen AB, Livsmedelsbutik

SMHI Prognosstyrning. För lägre energiförbrukning och bättre inomhusklimat

Luften i Sundsvall 2009

Flexibla villavärmesystem -Ackumulatortankar och systemteknik

FORSKNINGSNYHETSBREV DECEMBER 2002

Varför ett kurspaket på värmesystem?

ALT.2 Vid användning av dessa produkter garanterar vi som leverantör till Ahlsell en payoff tid på högst 5 år tillföljd av lägre energiförbrukning.

Väggkompakt är en prefabricerad fjärrvärmecentral

Testrapport Airwatergreen, FLEX

Tillstånd att installera och ta idrift utrustning för rökgaskondensering och kväveoxidbegränsning vid kraftvärmeverket i Djuped, Hudiksvalls kommun

PERIFAL SOL SOLEN SOM ENERGIKÄLLA

Tips & Råd vid montering av Solfångare

Pellets. naturlig värme. Information från Pellsam om bekväm, kostnadseffektiv och miljövänlig villavärme.

BESIKTNINGSRAPPORT. Energideklaration. Fristads Prästgård 1:73

Miljöredovisning enligt EMAS för Hr Björkmans Entrémattor AB 2015

Installations- och skötselanvisning

Grunderna kring helmäskning

Bruksanvisning. Daikin Altherma värmepump för bergvärme EGSQH10S18AA9W. Bruksanvisning Daikin Altherma värmepump för bergvärme.

BESIKTNINGSRAPPORT. Energideklaration. Myckleby-Gunneröd 1:6

Totalmetodiken. Totalmetodiken Kortrapport för Etapp 1 April Etapp 1. Framtagning av åtgärdspaket. Fastigheten och dess användning.

Energirik strålning/ Hög spänning

Undersöka om strategisk kommunikation och design kan öka användningen och försäljning av pellets och pelletsutrustning

NYHETSBREV Innehåll Inledning Styrgruppen Namn Telefonnummer E-postadress

Energi och Miljö Växjö Universitet

Reglerbar dränering mindre kvävebelastning och högre skörd

Syntes Solkraft och solväte Uppdrag Energimyndigheten. Bengt Ridell

BESIKTNINGSRAPPORT. Energideklaration. Paragrafen 16

Information om bidrag till förbättrad vedeldning i småhus

Energimyndighetens programkonferens, Oktober Småskalig värmeförsörjning med biobränslen. Emissonsklustret

Mätningar av partiklar och bensen i luften i Habo

Tekniska krav och anvisningar. Rörsystem. Biobränslesystem 1 (10)

Kärnkraftens vara eller icke vara Är kunskap och åsikt om kärnkraft relaterade till varandra

Simulering och mätning av utbytet från solvärmeanläggningar i Norrbotten. Slutrapport /Kjell Skogsberg

Energideklaration av fastigheten Umeå Sparrisen 17 Hönsbärsvägen 10

Solvie Herstad Svärd

Det är tisdag morgon, tisdagen den 22 april. Solen skiner över hela Sverige! Utom i Kristianstadstrakten!

Möte om livsmedel, växtnäring och avloppsslam i Stockholm den 5/

Energieffektivisering

VEDOLUX ROBUSTA MILJÖVÄNLIGA VEDPANNOR

Solkraftverken i Helenevik

Manual för TH SOL 801 hybrid.

Biomassa en knapp resurs i globalt perspektiv

BMP-test Samrötning av pressaft med flytgödsel. AMPTS-försök nr 2. Sammanfattning

Miljörapport. Hetvattencentralen Hallstahammar 2013.

Pilotförsök Linje 1 MembranBioReaktor

Påverkan av partikelfraktionsfördelning på utbränningshastigheten hos träpellets

MÄTNING AV BRÄNSLEVED VID ENA ENERGI AB I ENKÖPING Mats Nylinder och Hans Fryk

Transkript:

FORSKNINGSNYHETSBREV Juni 2003 Inom pelletsprogrammet i Västra Götalandregionen görs en insats för att sprida forskningsresultat. Detta görs bland annat genom nyhetsbrev där resultat och slutsatser från olika forskare i Sverige presenteras. Tidigare nyhetsbrev, liksom information om forskarna i forskarnätverket, finns på hemsidan www.energycentre.info/forskning. Detta sjunde nyhetsbrev innehåller följande: Information om deltagarna i nätverket för pelletsforskare Jan Häckner Stipendiat 2002 Karin Granström, Karlstads Universitet Parameterstudie av torkning och lagring av biomassa Katarina Rupar-Gadd, Växjö Universitet Kombi-solvärmesystem Klaus Lorentz, Högskolan Dalarna Forskarnytt ur Bioenergi villa 3/03 1

FORSKARNÄTVERK FÖR PELLETSFORSKARE Juni 2003 Eliana Alvarez de Davila, eliana.alvarez@ivl.se, 08-598 563 42 IVL Svenska Miljöinstitutet, www.ivl.se Arbetsmiljö vid hantering och tillverkning av träpellets och andra biobränslen. Eva Andersson, eva.andersson@hpt.chalmers.se, 031-772 30 18 Värmeteknik och Maskinlära, Chalmers, www.hpt.chalmers.se Energieffektiv framställning av förädlade biobränsle i kombinat med massabruk. Niklas Berge, niklas.berge@tps.se, 0155-22 13 79 TPS Termiska Processer AB, Studsvik, www.tps.se Förbränning och förgasning av biobränslen. Katja Edman, katja.edman@orebroll.se, 019-602 24 92 Yrkes- och miljömedicinska kliniken, Örebro Universitetssjukhus, www.orebroll.se/ymk Exponering för trädamm och terpener samt hälsoeffekter vid tillverkning av träpellets. David Eskilsson, david.eskilsson@sp.se, 033-16 56 56 SP Sveriges Provnings- och Forskningsinstitut, www.sp.se Reduktion av NOx från pelletbrännare. Sensorer för styrning och minimering av emissioner. Karin Granström, karin.granstrom@kau.se, 054-700 12 65 Miljö- och Energisystem, Karlstads universitet, www.kau.se Emissioner av terpener och andra flyktiga organiska ämnen vid torkning av sågspån. Peter Helby, peter.helby@miljo.lth.se, 046-22 248 46 Miljö- och Energisystem, LTH, www.miljo.lth.se/helby Bekväm pelletsvärme i villa. Annette Henning, ahe@du.se, 023-77 87 15 SERC, Högskolan Dalarna, emb.du.se Villahushållens vanor, tankar och beslut kring pellets och solvärme. Raida Jirjis, raida.jirjis@sh.slu.se, 018-67 25 24 Bioenergi, SLU, www.sh.slu.se Påverkan av råvaruegenskaper på pelletskvalitet Linda Johansson, linda.johansson@sp.se, 033-16 55 01 Energiteknik, SP Sveriges Provnings- och Forskningsinstitut, www.sp.se Bildning och emissioner av partiklar (PM 10 ) vid småskalig förbränning av biobränslen. Åsa Karlsson, asa.karlsson@miljo.lth.se, 046-222 48 33 Miljö- och energisystem, Lunds tekniska högskola, www.miljo.lth.se Livscykelperspektiv på energianvändning, emissioner och kostnader för pelletspanna.

Jennica Kjällstrand, jennica@kmv.chalmers.se, 031-772 30 05 Kemisk Miljövetenskap, Chalmers, www.kmv.chalmers.se Antioxidanter och andra organiska ämnen i emissioner från småskalig förbränning av biobränslen. Sylvia Larsson, sylvia.larsson@btk.slu.se, 090-786 62 87 Enheten för biomassateknologi och kemi, SLU, www.btk.slu.se System- och ekonomianalys av kvalitet, transport och pelletering av nya råvaror. Päivi Lehtikangas, paivi.lehtikangas@energisystemsverige.se Energisystem Sverige AB, www.energisystemsverige.se Inga pågående projekt. Lagring och egenskaper hos pellets av sågspån, avverkningsrester och bark. Lars Martinsson, lars.martinsson@sp.se, 033-16 55 41 Energiteknik, SP Sveriges Provnings- och Forskningsinstitut, www.sp.se Olika parametrars betydelse för förbränning och emissioner. Calle Nilsson, calle.nilsson@btk.slu.se, 090-786 94 75 Enheten för biomassateknologi och kemi, SLU, www.btk.slu.se Förbränning av pellets av källsorterat avfall och olika biobränslen. Svante Nordlander, snr@du.se, 023-77 87 02 Energi, miljö och byggande, Högskolan Dalarna, www.du.se/ekos/serc/serc.html Skötsel och injusterings inverkan på emissioner och verkningsgrad. Pellets och solenergi Kerstin Olin, kerstin.olin@miljo.lth.se, 046-22 286 40 Miljö- och energisystem, LTH, www.miljo.lth.se Bekväm pelletseldning i villa. Maria Olsson, mariao@kmv.chalmers.se, 031-772 30 05 Kemisk Miljövetenskap, Chalmers, www.kmv.chalmers.se Antioxidanter och andra organiska ämnen i emissioner från småskalig förbränning av biobränslen. Karin Perman, kpm@du.se, 023-77 87 27 Energi, Miljö och Byggande, Högskolan Dalarna, www.du.se Omställning från el-uppvärmning till pellets och sol. Henrik Persson, henrik.persson@sp.se, 033-16 55 21 SP Sveriges Provnings- och Forskningsinstitut, www.sp.se P-märkning av pelletsutrustning. Eldningstester med olika pelletskvaliteter. Emissioner. Katarina Rupar-Gadd, tekn lic, katarina.rupar@ibp.vxu.se, 0470-70 81 30 Bioenergiteknik, Växjö Universitet, www.ibp.vxu.se Organiska emissioner och självantändningsegenskaper hos torkade och lagrade biobränslen Jessica Samuelsson, jessica.samuelsson@sp.se, 033-16 55 26 SP Sveriges Provnings- och Forskningsinstitut, www.sp.se Bildning och destruktion av kväveföreningar i en biobränslebädd. Magnus Ståhl, magnus.stahl@kau.se, 054-700 12 30 Miljö- och Energisystem, Karlstads universitet, www.kau.se Torkning av pelletsråvara.

Urban Svedberg, urban.svedberg@lvn.se, 060-18 15 52 Arbets- och miljömedicin, Akademiska Sjukhuset i Uppsala Gasformiga emissioner vid förvaring av pellets sett ur ett arbetsmiljö- och slutanvändarperspektiv. Claes Tullin, claes.tullin@sp.se, 033-16 55 55 Förbränningsteknik, SP Sveriges Provnings - och Forskningsinstitut, www.sp.se P-märkning och förbättring av förbränningsutrustning. Emissioner från småskalig pelletseldning. Johan Vinterbäck, johan.vinterback@sh.slu.se, 018-67 15 57 Skogshushållning, SLU, www.sh.slu.se Optimering av pelletsdistribution. Variationer inom träråvaran och deras påverkan på kvaliteten. Fredrik Wikström, fredrik.wikstrom@kau.se, 054-700 12 64 Inst för ingenjörsvetenskap, Karlstads universitet, www.ingvet.kau.se/eom/ Miljöeffekter i biobränslekedjan systemanalys, pelletskvalitet. Marcus Öhman, marcus.ohman@chem.umu.se, 090-786 50 00 Energi- och Processteknik, Inst för Tillämpad Fysik och Elektronik, Umeå Universitet Slaggbildning och askhalt från pellets av olika kvalitet. Emissioner från småskalig pelletseldning. Håkan Örberg, hakan.orberg@btk.slu.se, 090-786 94 26 SLU, Sveriges Lantbruks Universitet, Umeå, www.btk.slu.se Kvalitet, råvarubehandling, matrisutformning och energiförbrukning vid pellettering av energigräs.

Karin Granström Jan Häckner Stipendiat 2002 Miljö- och Energisystem, Karlstads universitet, karin.granstrom@kau.se "Motivering Jan Häckner Stipendiat 2002 Med den kraftigt ökande användningen av förädlade biobränslen och med en breddad bas av bränsleråvaror kommer behovet av effektiv och miljöriktig torkteknik att stegras. Karin Granström har genom sin forskning kring avgången av flyktiga kolväten under torkprocessen och identifieringen av dessa inlett ett arbete med betydelse både för att minska miljöpåverkan från bränslefabriker och för att bevara bränslets energiinnehåll. Hon har med sitt arbete lagt grunden till att torkningsprocessen skall kunna optimeras ur både energi- och miljösynpunkt." Karin berättar mer om sin forskning: Mitt forskningsområde gäller miljövänlig produktion av torkade trädbränslen. Vi är en grupp på 5 personer på Karlstads universitet som sysslar med detta. Vi tror på en kraftigt ökad roll för biobränslen. Forskningen går ut på att identifiera och minimera negativa effekter av biobränsleproduktionen. Idén är att lösa problemen innan de uppstår - pelletsproduktion i stor skala ska ju inte ge upphov till nya miljöproblem! Ett torrt bränsle har många fördelar, som ökad lagringstålighet, effektivare förbränning och mindre luftföroreningar. Nackdelar med torkning är att det är energikrävande (tar 10% av bränslets värmevärde) och ger utsläpp av flyktiga kolväten under torkningen (vilket leder till bildandet av marknära ozon). Jag har främst undersökt hur torkning och pelletering kan ske med minskade utsläpp av flyktiga kolväten. Först undersökte jag emissioner till luft vid torkning av sågspån med överhettad ånga i en fluidiserad bädd. Det innebar utvecklandet av en mätmetod som fungerade i ett system med diffusa läckage och hög fukthalt. Avgiven vattenånga användes som "spårgas" för att mäta volymen torkgas. En koldioxidisfälla fångade upp kolväten, samt vattenånga för bestämning av torkgasens fukthalt. Mätmetoden har validerats genom standardadditions-metoden och med Soxhletextraktion. Med mätmetoden klar undersökte jag hur emissionerna beror av torkgastemperatur och spånens slutfukthalt. Sågspån från gran och fur torkades till olika slutfukthalter vid tre temperaturer (140 C, 170 C och 200 C). Emissionerna analyserades med flamjonisations-detektor (FID) och gaskromatograf-masspektrometer (GC-MS). Därefter undersökte jag hur olika torktekniker påverkar kolväteavgången under torkning och under pelletering. Jag fann bland annat att spånen vid ångtorkning behåller mer kolväten, och att avgången av kolväten under pelleteringen är relaterat till fukthalten i sågspånen före pelletering. Nu skriver jag på en artikel om emissioner vid ångtorkning av lövträ. Jag är övertygad om att torkade biobränslen har en fortsatt stor roll att spela i energisystemet, och hoppas att min forskning kan bidra till framgången. Det är mycket roligt att få ett stipendium från Svebio eftersom det är ett kvitto på att min forskning uppfattas som användbar. Pengarna (10 000 kr) kommer att komma väl till pass i höst då jag ska till Kanada och presentera forskningsresultat på 53rd Canadian Chemical Engineering Conference (PRES'03 6th Conference on process integration modelling and optimisation for energy saving and pollution reduction).

Granström KM. 2001. Utsläpp av lättflyktiga kolväten vid torkning av biobränslen. Värmeforskrapport 745, Stockholm. Granström KM. 2002. Emissions of volatile organic compounds during drying of wood. Karlstad University Studies 2002:14, Karlstad University, Karlstad. Ståhl M, Granström KM, Berghel J, Renström R. 2002. Industrial processes for biomass drying and their effects on the quality properties of wood pellets. Proceedings of the first world conference on pellets, Stockholm, Sweden. Granström KM. 2003. A method to measure emissions from dryers with diffuse leakages, using evaporated water as a tracer. Drying Technology, 21 (7):1197-1214. Granström KM. 2003. Emissions of monoterpenes and VOC during drying of sawdust in a continuous spouted bed. Accepted for publication in Forest Products Journal.

A Parameter Study of Drying and Storage of Biomass (Parameterstudie av torkning och lagring av biomassa) Katarina Rupar-Gadd Institutionen för Biovetenskaper och Processteknik Avdelningen för Bioenergiteknik katarina.rupar@ibp.vxu.se Olika organiska föreningar, främst terpener, frigörs till luft eller som kondensat eller lakvatten vid torkning eller lagring av träbränslen. Detta är ett miljö- och hälsoproblem. I många länder finns utsläppsrestriktioner för terpener till luft och vatten och även hygieniska gränsvärden. Vid framtida planering av energisystem och bioenergianvändning är det viktigt att det finns information tillgänglig om både miljöpåverkan och hälsoeffekter. Syftet var att bestämma olika parametrar som påverkar de organiska emissionerna från torkning och lagring av biobränslen. Frigörandet av terpener vid träbränsletorkning påverkades av torkmediet, torktemperaturen och råmaterialet. Biomassaproven som undersöktes hade torkats vid tre olika temperaturer (140 C, 170 C and 200 C) i en pilotskaleanläggning (KAU). Torkmediet var ånga eller varm luft. Biomassaproven som undersöktes var tallspån (Pinus sylvestris) och granspån (Picea abies). De avgivna ämnena bestod till största delen av monoterpener och seskviterpener, inga större utsläpp av diterpener. Utsläppen bestod av olika organiska ämnen beroende på om torkmediet utgjordes av varm luft eller ånga. Terpenemissionerna vid lagring av träbränsle påverkades av: mängden nederbörd under lagringsperioden, typ av material och hur länge materialet lagrades. Olika biobränslen undersöktes under en 200 dagars lagringsperiod (juni-januari). Biomassan (bark/träflis och grot) lagrades på en terminallagringsplats utanför Växjö. Prover togs en gång i månaden från högar som var ca sju meter höga och femtio meter långa. Resultaten visar att emissionerna till luften ökar när temperaturen precis ovanför högen ökar. Temperaturen precis ovanför högen sjunker när utetemperaturen sjunker, detta gäller fram till september för groten och fram till oktober för bark/träflis. I september respektive oktober ökar temperaturen markant, detta kan bero på lagringstiden, mikrobiell aktivitet eller den omgivande temperaturen.

Emissionerna ökar också med ökande nederbörd, detta stämmer bättre för bark/träflis. Detta kan tolkas som att bark är mer känsligt för nederbörd än grot. Hygieniskt gränsvärde för exponering under en arbetsdag är 150 mg/m 3 för terpener. Detta kan jämföras med olika doft-trösklar som finns för olika terpener. En doft-tröskel är den nivån där hälften av personerna i en grupp känner doften. Dennna nivån kan i vissa fall få ökas upp till 60 gånger innan gränsvärdet är nått! Detta kan vara en förklaring till att dofter från torkar och lagringsplatser kan upplevas som besvärande. Provtagningen gjordes med Solid Phase Microextraction (SPME) och proverna analyserades med en gaskromatograf med en flamjonisationsdetektor (GC-FID) eller en mass spektrometer (GC-MS). Detta är en sammanfattning av en licentiatavhandling: Rupar-Gadd, Katarina : A Parameter Study of Drying and Storage of Biomass. Växjö Universitet, 2003. Värmeforsk, KK-stiftelsen och CeCost forskarskola tackas för finansiellt stöd.

KOMBI-SOLVÄRMESYSTEM Förbättrad systemlösningen effektivare än en fördubbling av solfångarytan I sin licentiatuppsats, som presenterades på Chalmers i oktober, visar Klaus Lorenz på stora möjligheter att förbättra kombisolvärmesystem. Dessa system är av stort intresse i Sverige, eftersom den ingående ackumulatortanken kan samutnyttjas av flera värmekällor, typiskt bränslepanna och solfångare. Med mycket enkla förändringar av systemen, som i princip inte leder till ökade kostnader, kan prestandan förbättras med drygt 10 procent. Större förbättringar på upp mot 30 procent medför visserligen merkostnader men värdet av erhållna energibesparingar motsvarar i regel merkostnaderna. Denna ökade energibesparing motsvarar en dubblering av solfångarytan i referenssystemet! Resultatet har kommit fram i datorberäkningar av ett referenssystem, som är representativt för de system som idag är vanliga i Sverige. Referenssystemet består av 10 m 2 enkla plana solfångare och en typisk 3-slingors ackumulatortank på 750 liter. Den anslutna lasten utgörs av en typisk familj i ett typhus beläget i Storstockholmsklimat och antas uppgå till 11 000 kwh/år, bestående dels av en varmvattenlast på drygt 3 000 kwh/år, dels en värmelast på knappt 8 000 kwh/år. Med dessa förutsättningar erhålls ca 2 300 kwh/år eller knappt 20% i energibesparingen tack vare solvärmesystemet. 3500 3000 EB [kwh] 2500 2000 1500 1000 EB = 19.7 % = 2280 kwh 500 0 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 solfångararea [m 2 ] 10 m 2 plan enkelglasad H=1 0.68 0.30 KV VV F 0.95 0.80 0.60 0.40 VÄ 3100 kwh 8000 kwh H=0 0.05 750 l R Bilden visar referenssystemet med 10 m2 solfångare som ger en energibesparing i jämförelse till ett system utan solfångare på 2280 kwh/år. i

Solfångare: 10-15 m 2 varmvatten panna radiatorkrets kallvatten I ett solvärme kombisystem värmer solfångarna en ackumulatortank. Från ackumulatortanken tas värme till både tappvarmvatten och till uppvärmning av huset. Tillsatsvärmen, som behövs när solvärmen inte räcker till tillförs i tankens övre del via elpatron och/eller värmepanna. I exemplet ovan visas en vanlig systemuppbyggnad för ett kombi-solvärmesystem för villor i Sverige. Solvärme kombisystem passar väl till det svenska klimatet med lång uppvärmningssäsong: månader som april, maj eller oktober kan både ger mycket sol och kallt väder med uppvärmningsbehov som följd! Varianter på referenssystemet har utvärderats, först inverkan av enskilda komponenter och sedan den kombinerade effekten av flera systemförändringar. Resultatet blev att systemets energibesparing kan ökas till knappt 3000 kwh/år (230 till 300 kwh/år och m² solfångare) med en mer avancerad systemutformning. System med samma komponenter EB [kwh] 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 EB = 19.7 % = 2280 kwh 0 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 solfångararea [m 2 ] H=1 LU H = 0.6 EB = 2550 kwh + 12 % LU: +140 kwh LU HR : +195 kwh LU HR-BVS : +270 kwh VV BVS HR 8000 kwh 3100 kwh H=0 Bilden visar principen av ett förbättrad kombisystem: utdragna värmeväxlare i tankens nedre del och lägre flöde i solfångarkretsen (system LU), dessutom en hög returinkoppling på värmesystemet (system LU HR ) samt installation av en bivalent shunt (system LU HR-BVS ). Alla här visade förbättringar ökar inte systemkostnaden och ger lika mycket i extra energitillskott som en ökning av solfångararean från 10 till 13 m2 skulle ge på refsyst. ii

Extern tappvattenväxlare + extern solväxlare EB [kwh] 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 EB = 19.7 % = 2280 kwh 0 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 solfångararea [m 2 ] H=1 TVA E-HL : +500 kwh LU TVA E-LU : +575 kwh EB = 2855 kwh + 25 % TVA 8000 kwh 3100 kwh H=0 Bilden visar hur energibesparingen i solvärmekombisystem kan ökas med hela 25% vid bibehållen solfångaryta, ackumulatorstorlek och last. Detta sker genom installation av extern plattvärmeväxlare (E) för tappvattenberedning och för solkretsen (system TVA.) Bilden skiljer mellan högflödes-(hl) och lågflödessystem (LU) i solkresen, där lågflödessystemet ger högre ytbyte. De här visade systemförbättringarna motsvarar en ökning av solfångararean från 10 till knapp 19 m2 på referenssystemet. Trots ökad investeringskostnad i ett mer avancerad system förbättras här de ekonomiska förutsättningar för kombisystem på grund av ökad energibesparing. EB [kwh] 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 EB = 19.7 % = 2280 kwh H=1 RS System Solvis 0 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 solfångararea [m 2 ] SOLV : +630 kwh TVA RS SOLV BVS : +707 kwh BVS EB = 3070 kwh + 35 % SOLV BVS-LT : +790 kwh TVA LT LT 8000 kwh 3100 kwh H=0 Bilden visar hur energibesparingen i solvärmekombisystem kan ökas upp mot med hela 35% vid bibehållen solfångaryta, ackumulatorstorlek och last. Detta sker genom att konsekvent atabilisera skiktningen i ackumulatortanken. Viktigt är att alla komponenter i systemet samverkar för att åstadkomma en stabil iii

temperaturskiktning. I det här visade systemet Solvis installeras en extern tappvattenautomat TVA för varmvattenberedning. Därutöver förses tanken med ett skiktfördelningsrör som lagrar in värmesystemets returvatten i rätt höjd i tanken, blandning av varmt och kallt vatten undviks. Samma typ av skiktfördelningsrör, kombinerad med en special-solvärmeväxlare i tanken, används för att överföra solvärme till tanken. Även här är målsättningen att tillföra värme i det skiktet i tanken som har samma temperatur som det inkommande vatten. Skiktfördelare fungerar i självcirkulation och har funnits i Tyskland i många år (system SOLV). Samma system med en bivalent shunt visas i diagrammet ovan som SOLV BVS. Detta system ökar referenssystemets energibesparing av 2280 kwh med drygt 700 kwh vilket motsvarar mer än en fördubbling av solfångarytan. Ytterliggare en förbättring visas i diagrammet ovan som system SOLV BVS-LT genom att byta från ett traditionellt radiatorsystem (55/45) till ett lågtemperatur(golvvärme) system (30/25). Även för systemet SOLV gäller att den ökade investeringskostnaden för ett mer avancerad system förbättrar de ekonomiska förutsättningar för kombisystem på grund av ökad energibesparing. Detta gäller däremot inte för lågtemperaturvärmesystem (LT system), deras effekt är önskvärd men deras ökad investeringskostnad kan knappast motiveras av extra insparad energibesparing i solvärmesystemet. I sitt förord till arbetet skriver Klaus att hans förhoppning är att arbetet ska bidra till att solvärmeföretagen i Sverige kan utveckla sina produkter till bättre prestanda och till att kunskapen om samverkan mellan olika komponenter i ett solvärmesystem ökar. När den i detta arbete utvecklade tekniken används på hundratusentals småhus kommer solvärmen att kunna bli en allt väsentligare del i vår energiförsörjning. De flexibla lösningar ett solvärmekombisystem erbjuder gör just detta system intressant som basvariant för fortsatt utveckling. Ett solvärme-kombisystem för småhus står med dagens teknik för 20-30 procent av den tillförda energi, men forskargrupper siktar redan idag på att utveckla varianter som bör nå målet 50 procent. Detta arbete genomfördes på Centrum för solenergiforskning SERC, Högskolan Dalarna. Jan-Olof Dalenbäck på Chalmers har varit handledare. Arbetet har finansierats av anslag från Byggforskningsrådet. Klaus Lorenz kan kontaktas angående solvärmeprodukter: angående solvärmeforskning: Solentek AB Centrum för solenergiforskning SERC Djurmo 29 Högskolan Dalarna 780 41 Gagnef 781 88 Borlänge 0241-101 11 023-778716 info@solentek.se klo@du.se www.solentek.se www.du.se iv

Forskarnytt ur Bioenergi i villa 3/03 På pelletsområdet sker en omfattande forskning i Sverige. Forskarna finns organiserade i ett forskarnätverk. Mer information om forskningen och forskarnätverket finns på hemsidan www.energycentre.info/forskning. Vid LiTH, KTH och Chalmers har projektet Energieffektiv biobränsleförädling i skogsindustrin genomförts. Slutsatserna är att det är energitekniskt och miljömässigt fördelaktigt att tillverka pellets i kombination med massaindustri och sågverk där torkenergi finns tillgänglig. I massaindustrin är bästa sättet att torka pelletsbränslet med rökgaserna från sodapannan. I ett sågverk är det fördelaktigast att seriekoppla bränsletorken med virkestorken så att vattenångan från bränsletorken kan torka virket. Kontakt: Eva Andersson, Chalmers, eva.andersson@hpt.chalmers.se Vid Skogsteknologi, SLU Umeå samt Energi- och Processteknik, Umeå Universitet pågår försök under våren med att studera förbränningsförloppet hos olika pelletskvaliteter (stamveds-, grot- och barkpellets). De hittills erhållna resultaten tyder på att pelletsråvaran påverkar förbränningsförloppet. Kontakt: christofer.rhen@ssko.slu.se Vid Energi- och Processteknik, Umeå Universitet samt Energitekniskt Centrum, Piteå pågår försök under 2002/03 med att studera effekten av additiv (kaolin/kalk) för att minska slaggningstendensen hos problematiska pelletskvaliteter. Projektet är finansierat av STEM och kommer att slutrapporteras till hösten. Under hösten 2002 studerades möjligheterna att utnyttja pelleterad hydrolysrest från etanolframställning av vedråvara som villabränsle. Dessa pellets har en mycket låg askhalt, ca 5% av den hos normala träpellets, och innehåller i princip inga alkalimetaller. Detta bidrar till minimal drifttillsyn och hög drifttillgänglighet. Eventuellt måste förbränningsutrustningen justeras något, men resultaten från undersökningen visar på möjligheten att redan idag kunna elda hydrolyspellets i vissa utrustningar med utmärkt förbränningsresultat. Kontakt: Marcus Öhman, Umeå Universitet, 090-7866324 SP Energiteknik studerar bildandet av partiklar, det vill säga stoft som kan bestå av både sot och aska. Mängden och sammansättningen är starkt beroende av bland annat temperatur och syrehalt under förbränningen. I ett annat projekt studeras hur sensorer för oförbränt kan utnyttjas för att ytterligare minska utsläppen och förbättra verkningsgraden. Den framtida tillgången på pelletsråvaror har kartlagts i en Värmeforskrapport. De alternativa råvaror som finns leder ofta till mer svåreldade pellets med betydligt högre askhalt, vilket kräver större underhåll från användarens sida. Det vore önskvärt om större förbrukare kunde använda alternativa pellets och att träpellets kunde användas huvudsakligen till småhus. Kontakt: Lars Martinsson, lars.martinsson@sp.se Vid Energiteknik, Chalmers har förbränning av individuella träpellets vid olika syrekoncentration och temperatur studerats dels i en fluidiserande bädd, dels i en tubreaktor. Detta för att det är viktigt att känna till förbränningsmekanismer och hur olika emissioner uppstår för att kunna förbättra produktions- och förbränningsteknik för pellets. Pellets krymper mindre vid lägre temperatur. Koksmängden blir 50-80% högre för pellets jämfört med en träbit av samma storlek. Kvävehalten i koksen ökar med temperaturen och blir 3-6 gånger högre än i ursprunglig pellets. Kontakt: Henrik Thunman, heth@entek.chalmers.se