Strokovna razprava
GDK: 831+839.8(045)=163.6
Kurilna naprava na biomaso Mrzli studenec
Biomass Burning Device Mrzli studenec
Lojze BUDKOVIČ*
Izvleček:
Budkovič, L.: Kurilna naprava na biomaso Mrzli studenec. Gozdarski vestnik, 67/2009, št. 4. V slovenščini z izvlečkom
v angleščini. Prevod Breda Misja, jezikovni pregled slovenskega besedila Marjetka Šivic.
Prispevek predstavi projekt, montažo in delovanje kurilne naprave na biomaso v obdobju 2001 - 2008.
Ključne besede: kurilna naprava, biomasa, sekanci, Slovenija
Abstract:
Budkovič, L.: Biomass Burning Device Mrzli studenec. Gozdarski vestnik (Professional Journal of Forestry),
67/2009, Vol. 4. In Slovenian, abstract in English. Translated by Breda Misja, proofreading of the Slovenian text
Marjetka Šivic.
The article presents the project, montage and working of the biomass burning device in the period 2001 - 2008.
Key words: burning device, biomass, chips, Slovenia
1	UVOD
Leta 2000 je Zavod za gozdove Slovenije (ZGS)
uspel na razpisu pridobiti nepovratna sredstva za
vgradnjo kotla na biomaso v gozdarski koči na
Mrzlem studencu. Sredstva je pridobil iz evrop-
skega projekta INCO COPERNICUS, pod okriljem
katerega je potekala demonstracijska vgradnja
majhnih kotlov na lesno biomaso v Sloveniji
in na Madžarskem. Pobudniki so bili Avstrijci,
saj so imeli na tem področju že dolgoletno tra-
dicijo, uveljavljeno svetovalno službo, urejeno
subvencioniranje, razvit trg in logistiko biomase
ter precej delujočih naprav različnih nazivnih
moči. V Sloveniji je bila partnerica Agencija za
prestrukturiranje energetike (ApE) iz Ljubljane.
Načrtovali so vgradnjo šestih kotlov na biomaso,
ki naj bi služili bi kot ogledne naprave za pro-
mocijo uporabe domače surovine za ogrevanje.
Namen članka je predstavitev delovanja naprave
in podpora letošnji akciji ZGS na temo Gozd kot
obnovljiv vir energije.
2	GOZDARSKA KOČA MRZLI
STUDENEC
Arhitektonsko zanimiv objekt stoji na sončnem
travniku, v tretji podnebni coni, 1.210 m visoko
v osrčju obsežnih pokljuških gozdov. Zgrajen
je bil leta 1946, sestavljen pa je iz dveh delov.
Pritličje je zgrajeno iz kamnitega venca in polne
opeke, nadstropje pa iz lesenih brun. Okna so
klasična, škatlasta, z dvojnimi krili. Podkletena
je polovica objekta. Objekt so ogrevali s kmečko
pečjo in tremi kotli za etažno ogrevanje. Objekt
je imel velike toplotne izgube, kar je potrdilo
tudi poročilo energetskega svetovalca. Priporočil
je dodatno toplotno izolacijo in boljše tesnjenje
škatlastih oken. V objektu je treba ogrevati skoraj
300 m2 površine, za kar je po grobem izračunu
potrebno 51.000 kWh energije. To bi pridobili
iz 15,5 tone gozdno suhega lesa (vlaga manj kot
30 %) ali 63,80 kubičnega metra nasutih sekancev
oziroma iz 5.260 litrov kurilnega olja.
3 PROJEKT IN GRADNJA NAPRAVE
Takoj po sprejeti odločitvi se je začelo intenzivno
delo za pripravo projektne dokumentacije in
iskanje ponudb za opremo. Na tem področju je
bilo opravljenega veliko pionirskega dela, saj je
vsem primanjkovalo znanja in izkušenj. Dolo-
čene dileme in nejasnosti je pomagal razčistiti
koordinator na avstrijski strani, inž. Schwärzler.
Koristna in dobro došla je bila p omo č inž. Šubica
(ApE). Projektna dokumentacija je bila izdelana
v treh pomladanskih mesecih. Na plan so prišle
težave pri upravnih zadevah, saj v predpisih ni
bilo uporabnih rešitev za to področje.
*L. B., univ. dipl. inž. gozd., Zavod za gozdove, OE Bled,
Ljubljanska 19, Bled.
Junija je podjetje Elterm iz Radovljice začelo
z deli na obstoječem centralnem ogrevanju in
položilo nov vod za toplo sanitarno vodo. Nato je
sledila priprava prostora nove kotlarne in gradnja
zunanjega zalogovnika za sekance. Ta dela je
opravila gradbena ekipa GG Bled, d. d. Konec
junija so dobili peč in drugo opremo izbranega
ponudnika. V našem primeru je bilo to podjetje
Fröling, za montažo opreme pa je poskrbelo pod-
jetje Biomasa, d. o. o., iz Solčave.
4	POSKUSNO OBRATOVANJE
Naprava je začela poskusno obratovati 7. 9. 2000.
Od ideje do njene uresničitve je minilo slabih šest
mesecev. Prvi zalogovnik sekancev je bil napol-
njen s pokljuško bukovino. Takoj po zagonu so
se pojavile napake, ki so jih razrešili še prisotni
mojstri. Naprava je bila umerjena in pripravljena za
optimalno obratovanje. Ker pa je bila tehnologija
nova, porodne težave niso prenehale. Vzporedno
s težavami smo pridobivali znanje za upravljanje
naprave. Zaradi nekaterih ponavljajočih se napak
so naprave pregledali strokovnjaki iz tovarne. Z
novimi rešitvami so izboljšali njeno delovanje.
Obdobje poskusnega obratovanja smo končali
20. 10. 2000 z uradnim odprtjem in odmevno
tiskovno konferenco.
5	PREDSTAVITEV NAPRAVE
5.1	Peč
Vitalni del naprave je peč Turbomatic 55/20 z
močjo 55 kW. Izvirna litoželezna konstrukcija z
velikim prostorom s šamotom obloženega kurišča
omogoča velike izkoristke. V kurišče ventilator
po ukazu krmilne naprave vpihuje ustrezno koli-
čino zraka v primarno in sekundarno kroženje.
Potrebne podatke o vsebnosti kisika v dimnih
plinih krmilni napravi pošilja sonda lambda.
Posebna rešetka oblikuje izvirno obliko plamena,
za odvod dimnih plinov pa poskrbi poseben
ventilator. Delovanje peči budno nadzorujejo
senzorji. Peč ima samo eno napako: ne deluje
brez elektrike.
5.2	Krmilna naprava
Na videz nepomembna omarica na zidu skriva za
vratci laikom nepregledno število stikal in elek-
212
tričnih vodnikov. Krmilna naprava je možganski
center, saj usmerja delovanje kurilne naprave in
ob dobri nastavitvi omogoča njeno optimalno
delovanje.
5.3	Zalogovnik
V njem so shranjeni sekanci za delovanje naprave.
Vkopan je v zemljo in ima prostornino za 26
kubičnih metrov nasutih sekancev. Pokrit je s
pomično streho na posebni konstrukciji. Lokacija
zalogovnika omogoča hiter in pregleden dovoz
sekancev. Kovinska streha je zaščitena s plastjo
izolacijske lepenke. Postavljen je na severni strani
hiše in ne kvari videza. Streha zalogovnika je
zaradi varnosti zaklenjena.
5.4	Podajalni in dozirni polž
Njuna vloga je prenos sekancev v kurišče peči.
Podajalni polž prenaša sekance iz zalogovnika
do dozirnega polža. Med polžema je posebna
komora, varovana s protipožarno loputo. Pri
nenadnih izpadih elektrike, ko je peč v fazi kur-
jenja, nastane pregrevanje dozirnega polža, saj se
ogenj nenadzorovano širi po sekancih v polžu.
Podajalni polž je proti ognju varovan s senzorjem,
ki ob povišani temperaturi aktivira vodno prho.
Podobno varovanje bo treba namestiti tudi za
dozirni polž.
5.5	Hranilnik tople in sanitarne vode
Peč višek energije skladišči v hranilniku tople
vode. Naša naprava nima sreče, da bi imela vgra-
jeno optimalno kapaciteto hranilnika. Trenutno
je njena kapaciteta za 200 litrov sanitarne vode
in 600 litrov vode za ogrevanje. Za optimalno
delovanje naše peči pa bi potrebovali hranilnik
za 2.750 litrov vode za ogrevanje. Primanjkljaj več
kot 2.100 litrov mora peč v najbolj obremenje-
nem zimskem obdobju nadomeščati s pogostim
vklopom in izklopom. Obe fazi, posebno vklop,
sta najbolj občutljivi fazi delovanja peči, ko je
največja možnost napak in okvar z zaustavitvami.
Povečanje kapacitete hranilnika ni velik strošek
in ga odlagamo že nekaj let. Z namestitvijo hra-
nilnika bi zmanjšali število okvar in podaljšali
življenjsko dobo naprave.
Nadaljevanje na strani 229
Nadaljevanje s strani 212
6 DELOVANJE NAPRAVE
V	tem poglavju bomo obravnavali podatke iz
obdobja 2001-2008 in jih po potrebi razvrstili med
letne čase. Iz zabeležke obratovanja smo ugotovili
število obratovalnih ur, število okvar, porabo
sekancev, ceno in strukturo cene obratovalne ure,
potrebne ure za vzdrževanje in kontrolo naprave,
ter meritve emisij.
6.1 Obratovalne ure
V	preglednici 1 razberemo število obratovalnih
ur po letih in mesecih. Podatki so odvisni od
podnebnih razmer, zasedenosti počitniških zmog-
ljivosti v hiši in izbranega načina ogrevanja. Na
leto naprava deluje povprečno 2.239 obratovalnih
ur; v zimskem obdobju je to 43 %, spomladi 13 %,
poleti 18 % in jeseni 26 %.
6.2 Okvare kurilne naprave
Okvare so bile pogoste v prvih letih delovanja.
Največ jih je bilo v zimskih in jesenskih mesecih,
ko naprava opravi 69 % obratovalnih ur. V zadnjih
letih se je število okvar zmanjšalo na zanemarljivo
število. Lahko trdimo, da naprava deluje stabilno
in zanesljivo.
Preglednica 1: Število obratovalnih ur v obdobju 2001-2008
Leto/Mesec	Jan.	Feb.	Marec	April	Maj	Junij	Julij	Avg.	Sept.	Okt.	Nov.	Dec.
2001	415	284	229	193	48	46	73	87	150	143	209	315
2002	309	268	274	202	148	108	128	166	121	192	208	337
2003	448	526	467	202	45	43	145	119	192	212	214	338
2004	355	348	284	212	177	67	160	139	114	133	193	313
2005	363	361	354	124	116	19	132	184	158	121	199	327
2006	399	326	265	150	87	47	75	159	138	72	60	185
2007	134	392	184	110	22	49	113	144	149	159	198	254
2008	242	306	272	132	37	46	103	110	36	57	48	191
Skupaj	2.665	2.711	2.329	1.325	680	425	929	1.108	1.058	1.089	1.329	2.260
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Meseci
Slika 1: Povprečno število obratovalnih ur po mesecih v obdobju 2001-2008
GozdV 67 (2009) 4
6.3	Cena in struktura cene obratovalne
ure
To radovednost smo poskušali razjasniti po prvem
letu obratovanja. Investicija v biomaso je 3-krat
večja kot v plinsko ali na kurilno olje. V daljšem
časovnem obdobju dveh desetletij, kot je pri-
čakovana življenjska doba naše naprave, se večji
začetni vložek vrača pri ugodnejši ceni goriva. Z
zmanjšanjem cene kurilnega olja ta prednost ni
tako izrazita. Trenutna cena obratovalne ure znaša
2 evra, od tega je delež amortizacije in popravil
62 %, goriva - sekancev 35 % in elektrike 3 %.
6.4	Gorivo
V obravnavanem obdobju smo za gorivo uporabili
bukove in smrekove sekance štirih dobaviteljev.
Najustreznejši material prihaja iz LIP-ove tovarne
v Bohinju. To so smrekovi sekanci iz odrezkov
umetno sušenih desk. V njih je vsebnost vlage
samo 10 do 15 %. Poraba teh sekancev znaša
0,025 do 0,027 kubičnega metra na obratovalno
uro. Pri večji vsebnosti vlage in slabši kakovosti
materiala se poraba poveča tudi na 0,035 kubič-
nega metra na obratovalno uro. Pri zadnji dobavi
je znašala cena sekancev z dostavo 29,5 evra za
nasuti meter.
6.5	Merjenje emisij
Nazivna moč naše peči terja letno merjenje emisij.
Opravljeni sta bili dve meritvi, in sicer leta 2000
ter 2001. Rezultati obeh meritev potrjujejo delo-
vanje daleč pod predpisanimi mejnimi vrednostmi.
Naprava se tem vrednostim nekoliko približa
samo v fazi vžiga sekancev. Deluje z visokim
izkoristkom.
6.6 Kontrola in vzdrževanje naprave
Za upravljanje take naprave je nujna določena
strokovna usposobljenost, saj je potrebna dnevna
kontrola, občasno čiščenje pepela ter odstra-
njevanje oblog pepela s sten kurišča in toplo-
tnih izmenjevalnikov. Nujno je treba spremljati
stanje zaloge sekancev, da pravočasno obnovimo
potrebno zalogo. O vsem tem vodimo zaznamke. Z
napravo je nekoliko več dela v najbolj obremenje-
nem zimskem obdobju. Takrat je treba vzdrževati
prevozno pot do zalogovnika in odstraniti sneg s
strehe zalogovnika sekancev. Ponavadi vsako leto
poskrbimo za servis naprave, očistiti je treba tudi
dimnik. Za ta dela se porabi 80 do 100 ur.
7 ZAKLJUČEK
Kurilna naprava je pomembna pridobitev gozdar-
ske koče na Mrzlem studencu. Z njeno vgradnjo
smo dobili sodoben način ogrevanja. Kljub začet-
nim težavam naprava zadnja leta deluje stabilno.
Pomanjkljivost naprave je v skromni prostornini
hranilnika tople vode. Naprava naj bi služila kot
ogledna naprava za promocijo uporabe lesne
mase v energetske namene. Žal v tej zgodbi še ni
odigrala svoje vloge. Za varčevanje z energijo bo
treba objekt dodatno izolirati in zatesniti okna.
Poskrbeti je treba za obveznost letnega merjenja
emisij in ustrezno strokovno usposobljenost
upravljavcev naprave.