MINI TOPLANA (MT) na biomasu je postrojenje u kojem se kemijska energija biomase pretvara u energiju tople vode koja se akumulira u akumulatoru topline a zatim koristi po potrebi i koje je smješteno neposredno uz korisnika te predstavlja decentralizovani način snabdijevanja korisnika energijom tople vode.

Ovo pretvaranje se dešava u eko kotlovima koji sagorijevaju dvostepeno (pirolitički) uz visok stepen korisnog dejstva više od 92%.
Sagorijevanje biomase na ovakav način je ekološki neutralno.
Ovako akumulirana energija (topla voda) koristi se dalje za grijanje, za toplu sanitarnu vodu ili za neke druge potrebe u tehnološkim procesima proizvodnje (sušenje, pranje i dr.).

KONCEPT MINI TOPLANA FIRME EKO ŽIVOT

Firma Eko Život d.o.o. Prijedor je razvila sopstveni koncept MINI TOPLANA baziran na sopstvenoj opremi i jedinstvenim rješenjima.
Ovaj koncept je zasnovan na korištenju paletirane biomase kao energenta za velike eko kotlove.
Jedna takva MT je prikazana na donjoj slici i u opisu eko kotla NG5.

Osnovne karakteristike:

 Priprema paletirane biomase se vrši izvan MINI TOPLANE (kod isporučioca biomase ili u centralnom skladištu),
 Skladišni prostor MINI TOPLANE je minimalan,
 Rad poslužioca eko kotlova sveden je na minimum,
 Proces pirolize se neprekidno odvija (i u vrijeme punjenja eko kotlova),
 Otvoreni sistem rada MINI TOPLANE (pritisak cca 1 bar) kod velikih sistema i akumulacija ,
 Centralna priprema tople sanitarne vode za korisnike u zgradama putem izmjenjivača topline,
 Mjerenje isporučene količine energije,
 Korištenje biomase bez dodatne obrade (najjeftinija po cijeni),
 Korištenje svih vrsta otpadnog drveta, poljoprivrednog čvrstog otpada, otpada u procesima proizvodnje i prerade drveta,
 Kod manjih kotlova (samo ručno punjenje) jedno loženje u toku jednog dana,
 Primjena solarnih kolektora u funkciji grijanja,
 Primjena električnih grijača (po jeftinoj tarifi) kod MT malih snaga,
 Mogućnost priključenja više zgrada na jednu MINI TOPLANU korištenjem malih toplovoda (do 200 m´ ukupno),
 Mogućnost daljinskog nadzora rada MT,
 Energetska neovisnost zasađivanjem sopstvene nove biomase (C4 energetski usjevi),

Sastavni dijelovi MINI TOPLANE

 eko kotlovi,
 akumulatori topline,
 dimnjaci sa dimovodnom instalacijom,
 cikloni,
 cijevi i cjevna armatura,
 solarni kolektori,
 električni grijači,
 izmjenjivači topline,
 viljuškari i dr..

Eko kotlovi

Eko Život je razvio i uveo u proizvodnju eko kotlove od 30-950 kW.
Eko kotlovi sagorijevaju pirolitički.
Punjenje eko kotlova je u šaržama a daljni rad je automatski.

Akumulatori topline

Akumulatori topline predstavljaju srce sistema MINI TOPLANA.
S obzirom da je princip rada bilo koje MT suštinski isti i uloga akumulatora topline je ista.
Svi elementi MT koji pretvaraju energiju (eko kotlovi, solarni kolektori, električni grijači) prebacuju toplu vodu u akumulator topline.
Ovako akumulirana topla voda se cijevima i cijevnom armaturom preko razdjelnika isporučuje direktno potrošačima ili indirektno – putem lamelarnih i drugih izmjenjivača (ako je u pitanju npr. topla sanitarna ili tehnološka voda).
Procesi pretvaranja i distribucije toplotne energije su dva odvojena procesa koji mogu ali i ne moraju biti istovremeni.
Akumulatori topline se rade od konstrukcionog čelika Č.0361 varenjem u zaštitnoj atmosferi argona i CO2. Konstrukcioni oblici su različiti, zavisno od toga da li je sistem grijanja pod pritiskom (zatvoreni) ili je otvoreni sistem (sa pritiskom od 1 bar) a sve u skladu sa odgovarajućim standardima u ovoj oblasti.
Akumulatori se zaštićuju osnovnim premazom ili epoksi premazom.
Akumulatori topline se izoliraju folijom POLYNUM (ekvivalent 10 cm kamene vune i kamenom vunom u rolni debljine 50 do 100 mm (zavisno od prečnika).
Ako se akumulatori topline smještaju van zgrade onda se dodatno zaštićuju podcinčanim limom u boji za vanjsku upotrebu.
Pored priključaka za eko kotao, grijače, solare, izmjenjivače topline akumulatori su opremljeni i senzorom nivoa, termometrima potrebnim za vođenje procesa u MT.
U stabilnom režimu rada temperatura u donjem dijelu akumulatora topline ne treba da padne ispod 50 ºC.
Korištenje tople vode iz akumulatora topline zavisi od režima rada korisnika i prema njemu se određuje, u svakom konkretnom slučaju, i režim loženja eko kotlova.

Dimnjaci i dimovodne instalacije

Dimnjaci i dimovodna instalacija (sabirnice, cijevi i sl.) se rade od konstrukcionog čelika Č.0361.
Na osnovnu cijev koja se određuje proračunom, korištenjem dijagrama ili iskustvenim podacima vari se podkonstrukcija za nošenje zaštitnog lima (podcinčani lim u boji za vanjsku upotrebu).
Prije toga se postavlja kamena vuna (polutvrda 50 mm debljine) i učvršćuje strech folijom.

Cikloni

Cikloni su namijenjeni za velike eko kotlove u cilju stvaranja podpritiska u kotlu (koji obezbjeđuje proces neprekinute pirolize) i odvajanja svih čestica većih od 50 μm. Kapacitet ciklona za najveće kotlove je 2.150 m3/h. Skupljena prašina se povremeno čisti.

Cijevi i cjevna armatura

Pumpe, razni ventili (obični, mješni), slavine, termometri, manometri, cijevi, koljena su sastavni dio svake mini toplane koji omogućavaju nesmetani rad.

Sve ove elemente određuju projektanti sistema grijanja i MT.

Solarni kolektori

Solarni kolektori su sastavni dio MT čiji broj određuju projektanti sistema grijanja i MT. Njihova primjena je preporučljiva naročito kod sistema koji zahtijevaju toplu sanitarnu vodu ili imaju ugrađene krugove podnog grijanja.
Oni mogu značajno da doprinose pojeftinjenju troškova grijanja jer su osim investicionih troškove svi ostali troškovi minimalni.

Električni grijači

Električni grijači se koriste u kombinaciji sa solarnim kolektorima ili kao dodatna opcija uz eko kotao. Priključuju se uglavnom preko uklopnog sata na jeftinu struju (čime se prepolovljuju troškovi struje). Jednostavnom ugradnjom u akumulator topline izbjegavaju se skupe varijante sa termo blokovima.

Izmjenjivači topline

Izmjenjivači topline se dijele na vanjske i unutrašnje. Unutrašnji se smještaju u akumulator topline u donju zonu (ako je za solare) ili u gornju zonu (ako je za toplu sanitarnu ili tehnološku vodu). Unutrašnji se mogu raditi od orebrene cijevi od INOX-a ili Cu-a. Vanjski su lamelarni (kompaktni ili rastavljivi).
Veličinu svakog izmjenjivača određuje projektant.
Kod velikih MT kada se radi otvoreni sistem sva topla voda prolazi kroz izmjenjivač koji tada predstavlja i granicu MT jer se tu razdvajaju dva kruga, jedan davaoca tople vode, drugi korisnika tople vode.

Viljuškari i dr.

Viljuškar (ručni, motorni na gas ili struju) kod velikih MT je sastavni dio opreme i služi za ubacivanje paletirane biomase.

MOGUĆNOST PRIMJENE KONCEPTA

U Bosni i Hercegovini je trenutno instalirano oko 25 gradskih toplana, uglavnom sagrađenih prije 30-40 godina. Ovi sistemi su bazirani na različitim gorivima, uglavnom na fosilnim gorivima, i to: prirodni gas/plin, mazut, loživo ulje i ugalj. Prema procjenama, gradske toplane u BiH servisiraju oko 120.000 stanova, što odgovara ekvivalentu od 450.000 stanovnika ili oko 10% od ukupne populacije [Energy Sector Study in B&H – Inception report, 2007.]. Ovo znači da se ostatak polulacije nalazi na ovaj ili onaj način u decentralizovanom sistemu snabdijevanja toplotnom energijom, kako u ruralnom, tako i u gradskom sektoru.

Primjeri gradova poput Helsinkija, Stockholma i drugih pokazuju da se biomasa može kvalitetno koristiti i u gradskom području ukoliko se društveno prihvati ideja o korištenju obnovljivih izvora i smanjenje emisije stakleničkih plinova.

Ugrađivanjem MINI TOPLANA na bio masu snage od 2 MW moguće je izvršiti snabdijevanje toplotnom energijom dijelove grada. Ove mini toplane bi bile neovisne energetske jedinice i toplotnom energijom bi snabdijevale blokove zgrada ili privatnih kuća povezanih toplovodima ne dužim od 200 m´.Priprema i distribucija biomase bila bi centralizovana (jedna ili više deponija biomase). Transport iz deponija bi se obavljao ciklično (svaki dan, nedjeljno i sl.). U samim mini toplanama imali bi rezerve energenta za eventualne nepredviđene situacije (vremenske nepogode i sl.) dostatne za neprekidni bar jednodnevni rad mini toplane.

Mini toplana 2,5 MW

BIOMASA – OBNOVLJIVI IZVOR ENERGIJE

U posljednjoj deceniji sve više raste spoznaja, kako na lokalnom tako i na globalnom planu, o prednostima pri dobijanju toplotne energije iz biomase.
Danas praktično nema prepreka koje bi mogle ograničavati upotrebu biomase, posebno kada se znaju prednosti koje ona nosi ne samo na energetsku učinkovitost veći na kompletni okolinu.
Biomasu čine brojni, najrazličitiji proizvodi biljnog svijeta kao što su drvo, drveni otpad, grane, grančice, kora drveta i piljevina iz šumarstva i drvne industrije, slama, kukuruzovina, stabljike suncokreta, ostaci pri rezidbi vinove loze i maslina, koštice maslina, višanja, šljive, ljuske od oraha, lješnjaka, i dr.
Od svih obnovljivih izvora energije, najveći se doprinos u bližoj budućnosti očekuje od biomase.

Prednosti biomase kao goriva:

Siguran i obnovljiv izvor energije.
 Energetski potencijali biomase su značajni.
 Postoje velike količine biomase tamo gdje je potrebna toplotna energija, u poljoprivredi i industriji.
 Kvalitet proizvedene energije ravan je kvalitetu proizvedene iz fosilnih goriva (temperaturni nivo, količina i efikasnost transformacije).
 Za korištenje biomase u energetske svrhe razvijene su savremene tehnologije.
 Neutralni bilans CO2 emisije.
 Mali udio pepela u produktima sagorijevanja.
 Potpuno odsustvo sumpora u gorivu.
 Pepeo koji ne sadrži toksične materije.
 Nezavisnost od uvoza.
 Niska cijena koštanja.

UZGOJ VLASTITE BIOMASE

Prednost biomase je i što se može vršiti uzgoj nekih brzorastućih vrste (vrba, topola, kineski šaš i sl.) za vlastite potrebe. Ove vrste biljaka Evropska Unija klasifikuje kao C4 goriva.
Najinteresantniji je, zbog svojih izuzetnih karakteristika, miskantus (miskanthus giganteus).

Osnovne osobine su:

 Količina od 2,3 kg miskantusa energetski je ekvivalentna 1 litri lož ulja.
 Nakon sadnje u trećoj godini se može vršiti ubiranje u mjesecu februaru kada sadrži samo 20 % vlage.
 Nakon tri do pet godina biljke daju puni urod i prinosi su od 10 – 25 t/ha.
 Slijedećih dvadeset godina se vrši samo ubiranje i baliranje sa klasičnim poljoprivrednim mašinama bez ikakve dodatne prehrane.

REZIME

Koncept MINI TOPLANA koje zagovara firma Eko Život d.o.o. Prijedor u potpunosti je u saglasnosti sa modernim načinom rješavanja ovoga problema u razvijenom svijetu jer otuda i preuzet i usvojen.
Novost je što je on prilagođen našim uslovima.
Poznato je da se korištenjem biomase broj zaposlenih u ovom sektoru povećava za 15 puta u odnosu na fosilna goriva uz nultu emisiju stakleničkih plinova i višestruko smanjenje troškova grijanja.