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Biomassa e combustione

Biomassa

Biomassa

nel ciclo della natura

Il termine biomassa indica tutti quei

materiali di origine vegetale che non

hanno subito alcun processo di

fossilizzazione (diversamente dal

petrolio, il carbone o il gas metano).

Utilizzando la biomassa per produrre

energia, si libera la stessa quantità di

CO2 che era già fissata nella biomassa

stessa senza immetterne di nuova

nell'ambiente, perciò, in linea di

massima la biomassa è neutrale rispetto

al clima.

Si distingue tra biomassa in generale

(concimi di fattoria come liquame e

letame, residui del raccolto, scarti

dell'industria alimentare e gastronomica,

residui vegetali domestici ecc.) e

biomassa legnosa (legno di bosco,

piante agricole, legno usato, legno di

scarto ecc.).

La biomassa legnosa viene

principalmente bruciata e impiegata per

produrre calore.

.

I ceppi di legna sono ricavati dai fusti delle piante, sono caratterizzati dall'

avere i tessuti composti essenzialmente da cellulosa, emicellulosa e

lignina. A seconda del tipo di essenza il potere calorifico varia da 4 a 4,5

kw/kg (umidità 15%); ha un peso, dipendente dal tipo di pianta, variabile dai

270 ai 435 kg/ms ; per una resa ottimale necessita di una stagionatura di

circa 2 anni.

Il Pellet Si presenta sotto forma di cilindretti di legno pressato, prodotti a

partire da residui di segatura e lavorazione del legno. Ha un potere calorifico

di circa 4,8 kw/kg (umidità 10%) ed un peso specifico di circa 650 kg/mc;

L’energia necessaria alla produzione ed alla distribuzione del pellet (partendo

da resti secchi del legno) è di circa il 2,7% dell'energia finale prodotta, molto

minore di quello richiesto dal metano o dal gasolio (circa 10% e 12%

rispettivamente).

Il cippato è legno ridotto in scaglie con dimensioni variabili da alcuni

millimetri a qualche centimetro, di solito si utilizzano tronchi e ramaglie, ma

può essere prodotto anche da scarti di lavorazioni agricole e forestali o da

colture dedicate (short rotation). A seconda del tipo di essenza il potere

calorifico varia da 3,5 a 4,5 kwh/kg, che è però notevolmente influenzato

dalla quantità d'acqua, in quanto con un’umidità del 45% si riduce alla metà.

Ha un peso, dipendente dal tipo di pianta, variabile dai 180 ai 300 kg/msr

Biomassa – Legna, pellet e cippato

Dopo l’abbattimento e la sramatura in bosco o in impianto, il legname e trasportato al piazzale di lavorazione dove subisce la riduzione a misura di impiego desiderata, ovvero squartoni (100 cm) e/o legna corta (25-33-50 cm)

.

Comunemente la legna in pezzi si misura in metri steri (ms), unita di misura che corrisponde al volume di 1 mc di pezzi di legna accatastati in maniera ordinata, comprensivo degli interstizi vuoti.

La caratterizzazione della legna da ardere è definita dalla norma europea EN 14961-5.

Legna spaccata

Legna spaccata

Le principali caratteristiche qualitative del cippato di legno a uso energetico sono: pezzatura, contenuto idrico e ceneri.

La caratterizzazione del cippato viene defi nita sulla base della norma europea EN 14961-4.

Per produrre cippato di qualita si utilizzano: tronchi di conifera sramati, refi li e sciaveri di conifera e latifoglia, tronchi di latifoglia con o senza rami e ramaglie di latifoglie, possibilmente con diametro minimo di 5 cm per limitare il contenuto di cenere, maggiormente presente nella corteccia.

Cippato

Cippato

Legna e cippato: l’energia prodotta*

* l’energia prodotta da una caldaia varia in funzione del volume del vano di carico:

Es. Therminator legna 27kW volume di carico 145lt che corrispondono a circa 40 kg di abete o 63 kg di faggio. Bruciando l’abete produco 176kWh (40kg x 4,4kW/kg) con il faggio ne produco 260 (63 x 4,13kW/kg) circa il 50% in più!!

Il pellet e un combustibile derivante da un processo durante il quale la materia prima viene trasformata in cilindri di diametro da 6 a 8 mm e lunghezza compresa fra 5 e 40 mm. La materia prima viene immessa nella cavità di pellettatura dove viene forzata da un pressore rotante. Il raggiungimento di elevate temperature determina il parziale rammollimento dei costituenti della matrice legnosa, in modo specifico della lignina, che fondendo funge da collante naturale.

LA SOLA MATERIA PRIMA PERMESSA PER LA PRODUZIONE DEL PELLET È IL LEGNO VERGINE NON CONTAMINATO che abbia subito esclusivamente TRATTAMENTO MECCANICO (D.Lgs. n. 152/06).

La norma EN 14961-2 indica le tipologie di materia prima che possono essere impiegate nel processo produttivo per ciascuna classe qualitativa

Pellet

Pellet ENplus

Come riconoscere il pellet ENplus? Al momento dell’acquisto il consumatore finale deve assicurarsi:

a. che siano indicati tutti i riferimenti per poter contattare il produttore o il

rivenditore

b. che sia riportata la dicitura “pellet di legno” accompagnata dalla classe

di qualità del prodotto in base alla norma di riferimento (ISO 17225-2)

c. che sia riportato il marchio di certificazione ENplus completo di

numero identificativo

d. che il numero identificativo corrisponda a un'azienda elencata,

effettivamente in possesso della certificazione

e. che sia riportato il marchio di qualità con la classe corrispondente

f. che sia riportato il peso venduto (in kg o t)

g. che il pellet acquistato sia idoneo all’apparecchio termico a cui è

destinato, stufa o caldaia.

Pellet ENplus

Pellet ENplus

UNI EN 14961-2 CLASSIFICAZIONE ENplus

Parametro un. Misura ENplus-A1 ENplus-A2 EN-B

Diametro mm 6 (± 1) 6 (± 1) 8 (± 1)

Lunghezza* mm 3,15 ≤ L ≤ 40 3,15 ≤ L ≤ 40 3,15 ≤ L ≤ 40

Massa volumica apparente kg/m³ ≥ 600 ≥ 600 ≥ 600

Potere calorifico MJ/kg ≥ 16,5 ≥ 16,3 ≥ 16,0

Ceneri** % <0,7 <1,5 <3,0

Polveri fini*** % ≤ 1 ≤ 1 ≤ 1

Umidità residua % ≤ 10 ≤ 10 ≤ 10

Resistenza meccanica**** % ≥ 97,5 ≥ 97,5 ≥ 96,5

Punto rammollimento ceneri °C ≥ 1200 ≥ 1100 ≥ 1100

* massimo 1% dei pellet possono superare i 40 mm, lunghezza massima 45 mm

** in assenza d’acqua (wf)

*** particole < 3,15 mm, polveri fini presenti nell’ultimo luogo prima della consegna della merce o alla consegna dei sacchi al consumatore finale. All’insacco ≤ 0,5%. I pellet della categoria EN-B non possono essere venduti in sacchi.

**** Per misurazioni con il lignotester vale il valore limite ≥ 97,7 Ma.-%.

Pellet

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L’identificazione della temperatura di deformazione/rammollimento è un punto chiave nella caratterizzazione delle ceneri delle biomasse utilizzate come combustibili.

È noto che, al fine di evitare la formazione di residui vetrosi e depositi sulle pareti della camera di combustione, la temperatura alla quale i bruciatori operano deve mantenersi al di sotto del punto di deformazione e rammollimento delle ceneri.

L’utilizzo di combustibili che danno origine a ceneri bassofondenti impone un abbassamento della temperatura massima raggiungibile all’interno della camera di combustione e quindi una minore efficienza del bruciatore.

Per poter accedere agli incentivi del Conto Termico (DM 28/12/12) ovvero per la produzione di energia elettrica da rinnovabili (DM «FER elettriche» del 06/07/12) è richiesto che pellet e cippato siano conformi alle norme UNI EN 14961

Biomassa – La combustione

Anche la qualità della caldaia (che molto spesso gassifica solo sui depliant di vendita) ha il suo peso.

Per comprendere il motivo per cui non tutte le caldaie possono offrire risultati di eccellenza bisogna conoscere i principi di combustione della legna.

Perché il legno possa bruciare, è necessario che venga trasformato in gas per mezzo del calore. A partire da una temperatura di 100°C l’acqua contenuta nel legno evapora, dai 200°C inizia il processo di decomposizione in carbone di legna in misura del 20% ed in gas di legna in misura del 80%.

I gas di legna sono principalmente: anidride carbonica, monossido di carbonio, idrogeno, metano, metanolo, diversi fenoli, acetone e acido acetico.

Per una discreta gassificazione sono sufficienti 400°C tuttavia affinché i fenoli (catrame) possano essere scomposti completamente in carbonio, monossido di carbonio ed idrogeno combustibili, è necessaria una temperatura di almeno 900°C (meglio se di 1100/1200°C)

La rottura di legami complessi presenti nel gas di legna, oltre che una temperatura elevata, anche un certo periodo di tempo, questo spiega perché la fiamma di gas prodotta dalla combustione della legna ha una durata così lunga.

Biomassa – La combustione

Tecnologia

Processo della gassificazione

•La caratteristica unica della tecnologia a fiamma

inversa è la combustione verso il basso.

•Il letto di brace (1) viene mantenuto compatto.

Nella griglia (brevettata) ad imbuto di acciaio

refrattario (2) il gas di sintesi viene estratto dal

combustibile (gassificazione).

•Tramite il ventilatore a tiraggio indotto, il gas di

sintesi (3) viene aspirato, in modo controllato,

attraverso la griglia fino alla camera di combustione

(4) dotata di rivestimento in argilla refrattaria a

resistente ad altissime temperature (5).

•Le punte delle fiamme raggiungono temperature

intorno ai 1.200°C (6).

•Questo metodo garantisce lo sfruttamento

completo del combustibile.

•Il resto delle parti combustibili presenti nella

cenere (7) vengono bruciati allo stesso modo.

Fiamma inversa / Tecnologia di gassificazione del legno

Tecnologia

Ventilatore a tiraggio indotto:

•L’aria di combustione viene aspirata dal ventilatore in modo

controllato grazie alla regolazione modulante.

•Il motore esterno ad alta efficienza con alette in acciaio inox è

silenzioso, non richiede manutenzione, ed è dotato di controllo

continuo dei giri.

Sonda Lambda:

•SOLARFOCUS ha introdotto il controllo tramite la sonda

Lambda sin dal 1981

•La tecnologia con la sonda Lambda permette una

combustione controllata del combustibile in tutte le

condizioni di carico a garanzia di basse emissioni.

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Pulizia automatica degli scambiatori di

calore:

•Gli alesatori brevettati puliscono perfettamente la

superficie degli scambiatori. L’aumento della

temperatura dei fumi corrisponde ad una perdita

della resa. Scambiatori di calore puliti significano

risparmio!

•AUTOMATICO è AUTOMATICO!

Nessuna pulizia manuale necessaria. Non richiede

manutenzione. Temperature di fumo basse con

rese alte e costanti.

Rese alte costanti

Tecnologia

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Caldaia a legna therminator II

La tecnologia

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1. Sonda Lambda

2. Imbuto in acciaio refrattario

3. Ventilatore a tiraggio indotto

4. Sistema di pulizia automatica degli

scambiatori di calore

5. Accensione automatica tramite fon ad

aria calda (opzionale)

6. Sportello di carico

7. Limitatore temperatura di sicurezza

(STB)

8. Vano di carico in acciaio inox

9. Ampio vano ceneri rivestito in mattoni

refrattari

10. Rivestimento isolante

11. Regolazione ecomanager-touch

12. Ingresso aria primaria

13. Regolazione aria secondaria

motorizzata

14. Batteria di sicurezza