1 Альтернативные способы производства тепла для Шуйско-Виданской лесотехшколы в п. Чална Текущее состояние - В настоящее время тепло производится двумя большими котлами, работающими на топливной древесине - Аккумулирующие мощности отсутствуют тепло производится и расходуется одновременно - Тепло поступает в три здания по подземной теплосети, тепмература воды на уровне 70/400 C 2 3 Энергетический баланс - Для получения тепла сжигают примерно 753 складочных м3 топливной древесины (осина) - 400 кг/м 3 + влажность 25% 1,3 МВт/ч складочных м3 - Общее потребление энергии 978 МВт/a - Тепло поставляется с начала сентября до конца апреля отопительный период ‒ 8 месяцев. Тепловая энергия расходуется только для отопления помещений, но не для производства горячей воды 4 Производство тепловой энергии - Расчётная тепловая мощность системы определяется в результате составления теплового баланса в обогреваемых помещениях при определенной температуре наружного воздуха - Зная динамику внешних температур можно оценить требуемые мощности в пиковый период - - Температурные данные приграничного района Иломантси (Ilomantsi) был использован в качестве основы температурного профиля - Была вычислена максимальная мощность, которая составила примерно 410 кВт - Пик нагрузки приходится на период сильных морозов (до -30o C) 1 8 15 22 29 36 43 50 57 64 71 78 85 92 99 106 113 120 127 134 141 148 155 162 169 176 183 190 197 204 211 218 225 232 239 246 253 260 267 274 281 288 295 302 309 316 323 330 337 344 351 358 365 кВт power [kW] Heating График потребления тепловой энергии Количество дней Time, days - Примерно в течение двух месяцев спрос на энергию составляет более 200 кВт 5 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 6 Альтернативы - Обсуждаются два варианта - В обоих случаях прежние котлы сохраняются для дополнительного производства тепла в период пиковых нагрузок - Вариант 1: котел мощностью 200 кВт на щепе с модулирующей горелкой для производства энергии в диапозоне 200 ‒ 50 кВт. Мощности выше 200 кВт и ниже 50 кВт будут вырабатываться существующими котлами на дровах - Вариант 2: Новый котел на дровах мощностью 400 кВт с аккумулирующим баком Вариант 1: котел на древесной щепе 7 450 400 350 300 Heating кВт power, kW 250 Wood logs Дрова 200 Wood chip Щепа 150 100 50 1 8 15 22 29 36 43 50 57 64 71 78 85 92 99 106 113 120 127 134 141 148 155 162 169 176 183 190 197 204 211 218 225 232 239 246 253 260 267 274 281 288 295 302 309 316 323 330 337 344 351 358 365 0 Количество дней Производительность котла на щепе – 839 МВт/ч, до 200 кВт Производительность существующих котлов на дровах – 141 МВт/ч каждый Вариант 1: котел на древесной щепе - Котел на дровах следует использовать одновременно с котлом на щепе в течение 1,5‒2 месяцев в году - Остальное время будет работать котел на древесной щепе (автоматически) 8 Вариант 2: котел на древесном топливе с аккумулирующим баком 9 - Аккумулирующий бак используется в качестве аккумулятора энергии, значит, в нормальных условиях, когда температура воздуха > -10o C топить в ночное время нет необходимости - Котельную необходимо оснастить крупногабаритным баком емкостью 75 м3, так как здания потребляют много тепловой энергии - Данное оборудование позволит аккумулировать 2,2 МВт/ч энергии с поддержанием температуры воды 95o C. - Разница температур составляет 95 - 70 = 250 C Вариант 2: котел на древесном топливе с аккумулирующим баком 10 - Чем больше котел тем выше скорость загрузки аккумулятора - Расчет необходимых периодов нагрева котла мощностью 450 кВт на дровах в зависимости от наружной температуры ПроизводительПродолжительность Внешняя Энергопотребность ность в день нагрева, часов в температура[0C] [кВт] [MВт/ч] день -30 407 9,768 21,7 -20 315 7,56 16,8 -10 225 5,4 12,0 0 135 3,24 7,2 10 45 1,08 2,4 11 Размер инвестиций, вариант 1 - Котел 200 кВт, базовая модель на щепе с топливным бункером и автоматизированной подачей щепы ‒ около 200 000 €, включая монтаж и теплосеть. - Базовые модели без учета проектирования и монтажа находится в диапазоне от 140 000 до 160 000 €. Номинальный уровень инвестиций в малогабаритные установки ‒ в диапазоне 500‒700 €/кВт 12 Размер инвестиций, вариант 2 - Аккумулирующий бак 75 м3 ‒ около 60 000 €, номинальный уровень инвестиций ‒ чуть более 1000 €/м3 , для небольших аккумулирующих мощностей, в зависимости от случая ‒ 600‒1000 €/м3 - Котел на дровах 450 кВт ‒ около 200 000 €. Номинальный уровень инвестиций ‒ 400‒600 €/кВт 13 Вопросы для обсуждения - Какие возможности для производства щепы в Чалне или соседней области? - Какие способы повышения энергоэффективности являются приемлемыми наряду с инвестициями в котельную? - Наиболее подходящие для данной местности способы поставки щепы? - Есть ли шансы для коммерческой деятельности в сфере заготовки топливной древесины или производства щепы? - Существуют ли ограничения в отношении уровня автоматизации котла на щепе?