Biomassa energie en biomassakachel

Biomassa is ook een vorm van een alternatieve energiebron. Biomassa bestaat plantaardig materiaal en dierlijk materiaal. Dit artikel richt zich vooral op biomassa en de biomassakachel.

De biomassakachel als duurzame energiebron

biomassa kachel 1De biomassakachel is een milieu vriendelijke en geldbesparende kachel die als brandstof hout, houtsnippers, graan, pellets, stro etc. gebruikt. Doordat dit biologische brandstoffen zijn heb je een korte co2 kringloop die weer een gunstige invloed op het broeikaseffect heeft. Het verbranden van 2kg biomassa levert dezelfde hoeveelheid energie als 1 m3 gas. De ketels kunnen zowel gebruikt worden voor ruimte verwarming als voor centrale verwarmingssystemen. Vaak worden zogenaamde houtpellets gebruikt in een kleine biomassaketel. Houtpellets zijn kleine geperste brokjes waarvan 1,8 kilo gelijk is aan 1 m3 aardgas. In de kachel bevindt zich een voorraadvat. Een vijzel zorgt ervoor dat de houtpellets in de brander komen.Er zitten twee ventilatoren in de kachel, een zorgt voor de verbranding van de pellets en een andere zorgt voor de verspreiding van de warmte in de woonruimte. Een microchip controleert en reguleert het proces. Zoals de snelheid van de vijzel, de verbranding, de ventilator en het automatisch aanspringen en zichzelf uitdoven van de kachel. Ook zijn de kachels vaak uitgevoerd met automatische ontsteking en afstandbediening. Bovenin de kachel is een brandstofvat geplaatst. Met een vol brandstofvat kan dagenlang gestookt worden. De kachel moet af en toe gevuld worden en de as moet af en toe verwijderd worden. Als men houtpellets van goede kwaliteit gebruikt wordt er weinig as geproduceerd. Een kwalitatief goede verbranding zorgt voor weinig onderhoud en een optimale warmte. Voor een optimale werking is zo’n jaarlijkse servicebeurt onontbeerlijk, deze bestaat uit het reinigen van de biomassakachel en het vervangen van afdichtstrips. De levensduur van een biomassaketel hangt sterk samen met het stookgedrag, en of deze goed wordt aangesloten. Men moet de schoorsteen wel 2x per jaar laten vegen. Bij biomassakachels die zijn aangesloten op de cv moet de retourwater-temperatuur van boven de 65 graden zijn, dan zal er geen condensvorming plaatsvinden. Dit is het behoud van de ketel. Een beveiliging op de minimum retourwatertemperatuur is dan ook belangrijk.Ook is het beter dat de ketel warm blijft in plaats van vaak af te koelen. Een modulerende ketel heeft dan ook grote voordelen. Een ketel kan dan als deze goed gebruikt en onderhouden wordt wel 15 tot 20 jaar meegaan. Een nadeel van pelletkachels is het bijvullen. Er zijn wel manieren om vanuit een speciale voorraadruimte automatisch te laden maar dat maakt het wel duur en waarschijnlijk alleen interessant voor grootverbruikers. De prijs van de pelletkachels is nog vrij hoog in vergelijking met een cv-ketel op aardgas. Als alternatief voor oliestook, een open haard of houtkachel is het interessant. De pellet-cv is als alternatief voor cv-ketel plus houtkachel wellicht nog aantrekkelijker.

Biomassakachels voor groot verbruik als bron van duurzame energie

biomassa kachel 2Voor grotere woonheden of bedrijven kan ook gekozen voor biomassakachels die op houtsnippers branden. Biomassakachels zijn vaak grotere installaties die in een apart gebouw (buitenopstelling) geplaatst worden. Via warmtewisselaars wordt de energie dan overgedragen op bestaande cv-installaties. Het systeem bestaat uit een biomassakachel en een voorraadbunker. De houtsnippers worden vanuit de voorraadbunker volautomatisch via een hydraulische schuif op de bodem van de silo(walking floor) en vijzel naar de oven getransporteerd. In de ketel gaan de houtsnippers via een bewegend rooster in de richting van de vuurhaard. Aan het begin van het rooster worden de snippers gedroogd, op het middelste deel vindt vergassing plaats en op het eind de verbranding van de ‘houtskool’. De as wordt automatisch afgevoerd in een as-container Het systeem werkt in principe als een centrale verwarming. Water wordt verhit tot 95° en stroomt door de cv-installatie. Het afgekoelde water van ca 70°C stroomt weer terug via de retourleidingen. De installatie wordt bestuurd door een computer en met behulp van moderne communicatietechnieken op afstand bewaakt en gecontroleerd op storingen. De verbrandigsgassen worden gefilterd door een cycloon en van fijnstof ontdaan.

Brandstoffen voor biomassakachels

Houtblokken
biomassaHet stoken van houtblokken is weinig efficiënt: veel warmte gaat rechtsreeks via de schoorsteen de buitenlucht in. Ook komen bij verbranding schadelijke stoffen vrij. Het stoken van houtblokken in een open haard is daarom niet aan te bevelen. Bij gebruik in biomassakachels is hout wel duurzaam. Hout is in principe  een CO2-neutrale brandstof. Dit betekent dat bij de verbranding van hout net zoveel kooldioxide vrijkomt als de boom tijdens de groei door fotosynthese heeft opgenomen. Omdat bij dit project de fossiele brandstof (aardgas) vervangen wordt door biobrandstof, wordt per saldo het broeikaseffect verminderd. De brandstof die uit de directe omgeving komt is het duurzaamst want die hoeft niet over grote afstanden worden getransporteerd

Houthaksel
Deze vorm van biomassa wordt geproduceerd uit houtafval van verschillende industrieën. Bijvoorbeeld gemeentes, bij elke houtkap wordt houthaksel geproduceerd. Deze vorm van biomassa is een van de goedkoopste vormen maar heeft een groter volume en produceert meer as dan houtpellets. Voor installaties boven 100kw wordt vaak houthaksel aangeraden. De terugverdientijd en besparing is bij dit type biomassa veruit het grootst.

Houtpellets
Pellets worden geperst tot een gelijkmatige vorm van 6 mm doorsnede met een lengte tussen de 5 en 30 mm, hierdoor is een volledig geregelde en geautomatiseerde verbranding met het hoog rendement mogelijk. Houtpellets bestaan voor 100% uit natuurlijk hout in de vorm van spaanders en zaagsel afkomstig uit houtverwerkende industrie

Graan
Graan als brandstof voor de biomassakachel kan uitstekend. 2 kg graan verbranden in een biomassakachel geeft evenveel energie als 1 m3 aardgas Maar het stuit op ethische bezwaren, graan is in feite een voedselgewas. Er is in Europa veel tarwe wat niet voor consumptie geschikt is, wat deels ook weggegooid wordt en nu dus als brandstof kan dienen. Het gaat om afgekeurd graan, graan voor veevoer en dergelijke. Graan wat ook niet geschikt is voor voedselproductie is de zgn. DON-Tarwe . DON is de afkorting voor de schimmelgifstof “Deoxynivalenol”. Deze schimmelgifstof komt vaak voor in tarwe en maïs en daarvan gemaakte producten. Een ander probleem van de tarwe als brandstof is het chloorgehalte. Het chloor in de tarwe gaat tijdens de verbranding een verbinding aan met waterstof waarbij zoutzuur (HCl) onstaat. Deze stof tast de metalen verbrandingskamer aan. Tegenwoordig zijn er kachels die corrosie bestendige verbrandingskamer hebben.

De speksteen houtkachel en bio energie

speksteen kachel en biomassa energieSpeksteen kachels bestaan reeds 200 jaar. Het grote voordeel aan speksteen kachels is dat ze veel meer warmte kunnen vasthouden dan gewone kachels die vervaardigd zijn uit gietijzer of plaatstaal. Speksteen kan van alle in de natuur voorkomende materialen het meeste warmte opnemen en vasthouden. Speksteenkachels hebben alles in huis om op een efficiënte manier met hout om te gaan. Doordat er gebruikt wordt gemaakt van speksteen kan een hoge verbrandingstemperatuur bereikt worden. Dit zorgt ervoor dat een schone optimale verbranding plaats vindt. Bovendien zorgen speksteenkachels voor een aangename stralingswarmte en een grote warmte opslagcapaciteit. Nadat het vuur gedoofd is, geeft de kachel nog 10 uur warmte af. Dus enkele uren stoken voor een etmaal verwarming. Ze halen een rendement van 90% bij een laag houtverbruik. De besparing op de energierekening kan variëren van 40% tot 70% De kachels hebben een lange levensduur Een speksteenkachel werkt volgens het tegenstroomprincipe. Via de primaire en secundaire luchtinlaat stroomt de lucht in de verbrandingskamer. De hete, brandende houtgassen stijgen op en worden boven in de kachel verbrand. Via tegenstroomkanalen trekken de hete rookgassen langs de speksteenwanden naar beneden. De energie wordt opgenomen in de speksteenmassa. Deze energie komt vrij als stralingsenergie aan de verticale kanten van de kachel. Bovendien is de de bovenkant van de kachel geisoleerd waardoor er weinig warmte naar boven gaat .