TEHNIČK O TEHNOLOŠKI E LABORAT KLASTERA MASI VA · Tehničko tehnološki elaborat udruge klaster proizvođača masivnog namještaja MASIVA 2 1. UVOD Energetska učinkovitost prepoznata

March 8, 2

013

Tehničko

tehnološkie

BAMAINVEN

TEHNIČK

elaboratudru

NT d.o.o., Trg

KO TEHNO

ugeklasterp

Stjepana Kon

OLOŠKI E

proizvođačam

nzula 4, 10 00

LABORAT

masivnogna

00 Zagreb, OI

T KLASTE

amještajaMA

B: 66469893

ERA MASI

ASIVA

809,

IVA

Tehničko tehnološki elaborat udruge klaster proizvođača masivnog namještaja MASIVA

1

SADRŽAJ

1. UVOD ............................................................................................................................................... 2

2. POVEĆANJE ENERGETSKE UČINKOVITOSTI I ZAŠTITE OKOLIŠA ....................................................... 3

2.1. KOGENERACIJA ........................................................................................................................ 5

2.2.1. DEFINICIJA I PREDNOSTI ........................................................................................................ 6

2.2.2. KOGENERACIJSKI KONCEPTI .................................................................................................. 8

2.2.3. TEHNOLOGIJA KORIŠTENJA BIOMASE ................................................................................... 9

2.2.4. TEHNOLOŠKI PROCESI ........................................................................................................... 9

2.2.5. POSTROJENJE PARNE TURBINE ............................................................................................. 9

2.2.6. ORGANSKI RANKINEOV CIKLUS (ORC) ................................................................................. 10

3. PRIMJENA NOVE TEHNOLOGIJE I TEHNOLOŠKIH PROCESA .......................................................... 11


2

1. UVOD

Energetska učinkovitost prepoznata je u svijetu kao najučinkovitiji i najisplativiji način postizanja ciljeva održivog razvoja: smanjenjem negativnih učinaka na okoliš, koje proizvodi energetski sektor, smanjenjem emisije ugljičnog dioksida, povećanjem sigurnosti opskrbe energijom prekidanjem povezanosti između gospodarskog rasta i povećanja potražnje za energijom, ali i doprinosom povećanju konkurentnosti nacionalnih gospodarstava. Stoga bi energetska učinkovitost trebala imati ključnu ulogu u općoj nacionalnoj energetskoj politici.

Energetska učinkovitost je svjetski priznat način smanjenja štetnih utjecaja na okoliš iz energetskog sektora, koji obuhvaća zagađenje lokalnog i regionalnog karaktera (emisije plinova koji zagađuju atmosferu), kao i problem globalnog zagrijavanja i s tim povezanih učinaka na klimatske promjene. Lokalno i regionalno zagađenje, uglavnom u obliku kiselih kiša i loše kvalitete zraka utječe na ljudsko zdravlje, poljoprivrednu proizvodnju te čak napada metale i građevinske materijale. Sve veće razine ugljičnog dioksida (CO2) u atmosferi uzrokuju ozbiljne probleme širom svijeta.

Povećanje energetske učinkovitosti i zaštite okoliša te primjena novih tehnologija i tehnoloških procesa u globalnoj konkurentnosti naše domaće drvne industrije presudna je za održavanje i stvaranje radnih mjesta, posebice u ruralnim područjima; jednako kao što je bitno smanjenje ovisnosti o neobnovljivim materijalima i tehničko-tehnološkim unaprjeđenjima. Kontinuirani angažman u razvoju, učenju, korištenju znanstvenih istraživanja i inženjering u tehnološkim procesima nužan je za održivo upravljanje šumskim zemljištima, vodama i resursima u svrhu povećanje tržišnog udjela, smanjenje troškova proizvodnje te poboljšanje kvalitete proizvoda i tehnoloških procesa.


3

2. POVEĆANJEENERGETSKEUČINKOVITOSTIIZAŠTITEOKOLIŠA

Nekoliko europskih direktiva vezanih za okoliš izravno utječu na europsku industriju namještaja, kao što su one koje se odnose na industrijske emisije i gospodarenje otpadom. Jedan dio zakonodavstva relevantnog za proizvodnju namještaja je IPPC Direktiva o "integriranom sprečavanju i nadzoru onečišćenja".

Ova Direktiva ima za cilj minimizirati onečišćenje iz različitih industrijskih izvora u cijeloj Europskoj uniji. Dodatak Direktive IPPC sadrži popis potrebnih investicija za dobivanje ovlaštenja za rad u zemljama Europske unije za "Postrojenja za površinsku obradu tvari, predmeta ili proizvoda korištenjem organskih otapala, osobito za garderobu, tiskanje, premazivanje, odmašćivanje, hidroizolacija, dimenzioniranje, slikanje, čišćenje ili impregniranje, s potrošnjom kapacitetom od više od 150 kg na sat ili više od 200 tona godišnje " Prekrivni materijali najčešće se koriste u industriji namještaja za pružanje otpornost materijala na kemijske, mehaničke i klimatske utjecaje i mrlje. Nadalje, drvo koje se koristi za izradu namještaja može biti očuvano organskim otapalima na bazi konzervansa da ga štite od gljivica, insekata i trošenja. U tom kontekstu, proizvodnja namještaja u kojoj se koriste različite vrste premaza, boja, vodootpornost, biti će uključena u program potrebnih investicija u svrhu dobivanja potrebnih ekoloških dozvola za proizvodnju.

Prema IPPC direktivi, uvjeti za dobivanje dozvole moraju se temeljiti na najboljim raspoloživim tehnikama. Referentni dokument o najboljim raspoloživim tehnikama za površinske obrade koriste organska otapala, sadrži poglavlje o "premazu namještaja i drvnih materijala" i poglavlje o "očuvanju drva". Također dokument sadrži popis primijenjenih procesa i tehnika koje se koriste u oblaganju namještaja i drvnih materijala, kao i tehnike koje se koriste za drva očuvanje. Navodi trenutnu potrošnju (npr. materijali, energija) i razine emisija (pr. pri uporabi organskih otapala) što je najvažnije najboljih raspoloživih tehnika za smanjenje potrošnje sirovina, smanjenje emisija u zrak (npr. različite vrste filtera), za liječenje otpadnih voda i upravljanjem otpada (npr. oporavak od korištenih otapala).

Druga relevantna direktiva za sektor proizvodnje namještaja je „Direktiva vezana za emisije nastale upotrebom otapala“. Direktiva navodi informacije o načinima ograničenja emisije hlapivih organskih spojeva zbog uporabe organskih otapala u određenim aktivnostima i postrojenjima. Aktivnosti poput ljepljenja i premazivanja metalnih, plastičnih i drvnih površina, čišćenje površina,impregnacija drveta, proizvodnja premaza, preparata, lakova, boja i ljepila, također su pokriveni Direktivom vezanom za emisije nastale upotrebom otapala.

Kao i u mnogim drugim industrijskim procesima, proizvodnja namještaja stvara otpad (npr. otpad iz prerade drva, proizvodnje ploča i namještaja, drvni otpad i otpad od uporabe boja i lakova). U tom kontekstu, proizvođači namještaja obvezni su pridržavati se Direktive 2008/98/EC o otpadu. Ova Direktiva propisuje mjere za zaštitu okoliša i ljudsko zdravlje, sprečavanje ili smanjenje štetnih utjecaja na stvaranje i upravljanje otpadom i smanjenje ukupnih učinka korištenja resursa te poboljšanje učinkovitosti takvog korištenja.


4

Gospodarenje otpadom predstavlja vrlo važan element za usklađivanje sa propisima s EU. Strategijom se uređuje gospodarenje različitim vrstama otpada u drvno-prerađivačkoj industriji, od njegova nastanka do konačnog odlaganja, s osnovnim ciljem ostvarivanja i održavanja cjelovitog sustava gospodarenja otpadom koji će biti ustrojen prema suvremenim europskim standardima i zahtjevima, a sa svrhom da se maksimalno izbjegne, odnosno smanji nastajanje otpada na najmanju moguću mjeru, nepovoljni utjecaj otpada na ljudsko zdravlje, okoliš i klimu, te da se cjelokupno gospodarenje otpadom uskladi s načelima održivog razvoja.

Prioriteti su izbjegavanje i smanjivanje nastajanja otpada te smanjivanje njegovih opasnih svojstava. Ako se nastajanje otpada ne može izbjeći niti smanjiti, otpad se mora ponovno koristiti – reciklirati i/ili uporabiti. Otpad koji se više ne može racionalno iskoristiti trajno se odlaže na prihvatljiv način za okoliš.Sustav će se postupno poboljšavati, kroz mjerljive etape, uz praćenje, nadzor i provjeru izvršenja etapnih zadataka.

Temelji politike gospodarenja otpadom u EU sadržani su u Rezoluciji Vijeća Europe o strategiji gospodarenja otpadom (97/C76/01) koja se temelji na Okvirnoj direktivi o otpadu (74/442/EEC) i ostalim propisima o gospodarenju otpadom u EU. Utvrđeno je pet osnovnih načela: hijerarhija gospodarenja otpadom, samodostatnost postrojenja za odlaganje, najbolja dostupna tehnologija, blizina odlaganja otpada i odgovornost proizvođača.

Poticati će se čistije proizvodnje i korištenje čistih proizvoda koje omogućuju smanjivanje utjecaja proizvoda na okoliš tijekom njihova vijeka trajanja što se može postići poboljšanim korištenjem resursa, smanjivanjem emisija iz proizvodnje i gospodarenja otpadom. Programom EU koji propisuje gospodarenje otpadom obuhvaća slijedeće ciljeve:

– odvajanje nastajanja otpada od gospodarskog rasta i postizanje značajnog sveukupnog smanjenja volumena nastalog otpada,

– što se tiče otpada koji još uvijek nastaje, ostvariti stanje u kojem je otpad neopasan ili predstavlja samo vrlo nizak rizik za okoliš i zdravlje,

– većina se otpada ili ponovno uvodi u ekonomski ciklus, napose recikliranjem, ili se vraća u okoliš na koristan (npr. kompostiranje) na neškodljiv način,

– količine otpada koje tek trebaju biti konačno odložene svedene su na apsolutni minimum, te ih se ili uništilo ili odložilo na siguran način,

– otpad se obrađuje što je više moguće blizu mjestu nastajanja

Također, korištenje energije biomase za proizvodnju električne energije pri čemu se može koristiti prirodni otpad poput drvnog otpada, peleta te ostataka kod obrade (piljenje, blanjanje, brušenje) za drvno-proizvođačku industriju od bitne je važnosti u smislu zbrinjavanja otpada, ekološke odgovornosti te predstavlja značajnu uštedu fiksnih troškova, proizvodnjom iz vlastitih resursa u svrhu dobivanja električne energije. U pojednostavljenom ciklusu biomase, za razliku od fosilnih goriva biomasa uklanja znatan dio CO2 emitiranog u atmosferu prilikom upotrebe.

Tehničko

S obziromunaprjeđeblanjanje, otpad u pstabljike, proizvodnjodnosu na

U svrhu ppodupirati regionalno

2.1.

Strateizvora eneenergetskostatak, oinfrastruktenergetskdrvoprerađpovećat ćvišestruko

o tehnološki

m na malu enje kvalitete brušenje), a roizvodnji elekoštice, ljusja električne a odvojeni rad

povećanje ene smjernice Opog razvoja šum

KOGENE

eške odrednicergije u nepose svrhe. Poteogrjevno drvournih objekatim pretvorbađivačke indusće se udjel o doprinijeti isp

elaborat udr

energetsku vokoliša, osim zahvaljujući

ektrične energke), vrbe, toi toplinske e

d.

ergetske učinperativnog prmarstva i vod

ERACIJA

ce hrvatske esrednoj potrošencijal biomao, ostatak izta. U sljedećama kako zstrije. Izgradni omogućiti upunjavanju cil

ruge klaster

rijednost i gm korištenja dr

poticajnoj loggije kao što sopole, brzoraenergije omog

nkovitosti i zarograma razvonoga gospoda

energetske pšnji, pri čemu se u RH razz poljoprivredćem desetljećzbog primjennjom i pogoučinkovito koljeva energets

proizvođača

ustoću, kao rvnog otpadagističkoj infrasu poljoprivred

astuće trave gućiti veću e

aštite okoliša oja prerade darstva, u smje

politike usmje se najveće pmjerno je velde, te biomaću predviđa e poticajnih nom kogene

orištenje obnoske politike RH

a masivnog n

značajan izv, peleta te osstrukturi moćidni ostaci (sla

i eukaliptusefikasnost i m

Klaster Masidrva i proizvoderu ulaganja u

erene su k ppovećanje očelik i obuhvaćaasu prikupljese udvostručmjera, tako

racijskih posovljivih izvoraH.

namještaja M

vor energije stataka kod oi će se koristama, kukuruzs. Također ćmanji investic

va će takođednje namještau zaštitu okoli

povećanju udjekuje u korištea šumski i dr

enu pri održačenje korišteo i zbog rastrojenja na da energije, te

MASIVA

i potencijal zobrade (piljenjtiti i ostali drvzovina, oklasaće kombinirancijski troškovi

er u svom radaja ministarstvša:

jela obnovljivenju biomaservno-industrijsavanju cestanja biomase

azvoja domaćdrvnu biomase na taj nač

5

za je, vni ak, na u

du va

vih e u ski a i u će su čin


6

Uspostavom poticajnog zakonodavnog okvira za proizvodnju električne energije iz obnovljivih izvora energije i kogeneracije aktualizirane su aktivnosti planiranja i realizacije projekata izgradnje novih i revitalizacije starih energetskih postrojenja za iskorištavanje drvnog ostatka u drvnoj industriji. Trenutno je u različitim fazama razvoja više projekata kogeneracijskih postrojenja u tvrtkama koje raspolažu s relativno velikim količinama drvnog ostatka. Zanimanje za izgradnju postrojenja manjeg kapaciteta postoji praktički u svim drvoprerađivačkim tvrtkama, a energetska postrojenja koja kao gorivo koriste drvnu biomasu zauzimaju središnje mjesto i u brojnim planovima toplifikacije naselja.

Prilikom donošenja investicijske odluke u prvi plan se stavlja pitanje izbora tehnologije i veličine kogeneracijskog postrojenja koje će tijekom eksploatacijskog razdoblja omogućiti siguran, tehnički i ekonomski optimalan, te ekološki prihvatljiv pogon. Kod određivanja optimalne veličine postrojenja uobičajeno se razmatra mogućnost nabavke dodatnih količina drvnog ostatka, ponajprije šumske sječke, pa se u skoroj budućnosti može očekivati rast potražnje za ovim, u domaćim okvirima još nedovoljno iskorištenim, energentom.

Izvjesno je da će na tržištu šumske biomase vlasnicima energetskih postrojenja konkurirati proizvođači iverice, peleta, industrija papira, kao i kupci koji već danas otkupljuju viškove drvne biomase i izvoze ih u susjedne zemlje. Realno je pretpostaviti da će se za energetske pretvorbe povremeno morati koristiti i biomasa lošije kvalitete što će se neminovno odraziti na pogonske značajke kogeneracijskog postrojenja. Očekivani porast potražnje za šumskom sječkom inicirao je osnivanje specijalizirane tvrtke za prikupljanje, iveranje i dopremanje šumske biomase.

2.2.1.DEFINICIJAIPREDNOSTI

U današnje vrijeme svjesni smo činjenice da racionalno gospodarenje energijom predstavlja ključnu pretpostavku održivog razvoja. Društvo se usmjerava na korištenje efikasnijih tehnologija, koje će omogućiti maksimalno iskorištenje primarne energije u svim energetskim procesima, te pored ekonomskih ostvariti i ekološke uštede, doprinoseći tako smanjivanju štetnog utjecaja na okoliš.

Kogeneracija je tehnologija istovremene proizvodnje električne i korisne toplinske energije. Potencijalna mjesta za primjenu kogeneracije nalaze se svugdje gdje postoji istovremena potreba za električnom i toplinskom energijom. Osim energana u različitim industrijama, kogeneracija je pogodna za sustave daljinskog grijanja, za hotele, bolnice, zračne luke, trgovačke centre, sportske dvorane ili bazene.


7

Prednosti kogeneracijskih sustava, u odnosu na sustave odvojene opskrbe vidljive su pri usporedbi gubitaka koji nastaju proizvodnjom električne i toplinske energije. Za istu količinu primarne energije (fosilnog goriva, vodika, biomase, industrijskog ili poljoprivrednog otpada) kogeneracijsko postrojenje isporučit će u nekim slučajevima i do 40 % više električne i toplinske energije nego sustav s odvojenom opskrbom.

Veličina kogeneracijskog postrojenja kreće se u rasponu od nekoliko kilowatta do više stotina megawatta. Postrojenja čija snaga ne prelazi 1 MWe nazivaju se male kogeneracije dok se postrojenja snage do 50 kWe nazivaju mikrokogeneracije.

Potencijalna mjesta za primjenu kogeneracije nalaze se svugdje gdje postoji istovremena potreba za električnom i toplinskom energijom. Kao minimalni preduvjet isplativosti kogeneracije najčešće se definira postojanje kontinuirane potrebe za toplinskom energijom u trajanju od najmanje 4.500 sati godišnje. Kogeneracijsko postrojenje projektira se i vodi s ciljem pokrivanja toplinskih potreba procesa ili objekta.

Promicanje i razvoj visokoučinkovite kogeneracije toplinske i električne energije koja se temelji na ekonomski opravdanim potrebama za toplinskom i rashladnom energijom s ciljem štednje primarne energije i smanjenja emisija ugljičnog dioksida prioritet je EU i predmet Direktive 2004/8/EZ Europskog Parlamenta i Vijeća od 11. veljače 2004. godine koja je transponirana i u hrvatsko zakonodavstvo skupom podzakonskih akata koji uređuju proizvodnju električne energije iz obnovljivih izvora energije i kogeneracije. U Direktivi je korisna toplinska energija definirana kao toplinska energija proizvedena za pokrivanje ekonomski opravdane potrošnje. Pri tome ekonomski opravdana potrošnja ne prelazi potrebe za grijanjem ili hlađenjem koje bi se u tržišnim uvjetima mogle zadovoljiti proizvodnim procesima različitim od kogeneracije.

Kogeneracija omogućava:

− učinkovitije korištenje energije goriva,

− snižavanje troškova proizvodnje električne energije i topline,

− smanjenje emisija ugljičnog dioksida po jedinici proizvedene energije,

− proizvodnju električne energije na mjestu potrošnje,

− izbjegavanje gubitaka u prijenosu i distribuciji,

− veću sigurnost i fleksibilnost opskrbe.


8

2.2.2.KOGENERACIJSKIKONCEPTI

U glavne elemente kogeneracijskog postrojenja ubrajaju se: pogonski stroj, električni generator, sustav za iskorištavanje otpadne topline i sustav vođenja procesa. Klasifikacija kogeneracijskih tehnologija provodi se najčešće prema tipu pogonskog stroja kojim se pogoni električni generator.

Najčešće se za pogon električnog generatora koriste parne turbine, plinske turbine, kombinirani proces plinske i parne turbine, te motori s unutarnjim izgaranjem. U novije vrijeme na tržište se vraćaju i stari koncepti (kao što su parni stapni motor ili Stirlingov motor), ali i nove tehnologije koje se nalaze u različitim stadijima komercijalizacije kao što su gorivni članci, mikroturbine, organski Rankine-ov ciklus, parni vijčani motor ili plinske turbine s indirektnim zagrijavanjem radnog medija. U nastavku su ukratko prikazani najznačajniji koncepti koji se primjenjuju u kogeneracijskim postrojenjima koja kao gorivo koriste krutu biomasu.

U primjeni je najrašireniji koncept kogeneracijskog postrojenja s parnom turbinom. Vodena para proizvedena u generatoru pare (parnom kotlu) se nakon ekspanzije u parnoj turbini koristi za grijanje vode u sustavu područnog grijanja i/ili u industrijskom procesu. Načelno se razlikuju postrojenja s protutlačnom parnom turbinom i postrojenja s kondenzacijskom turbinom s reguliranim oduzimanjem. Kod postrojenja protutlačne turbine proizvodnja električne energije ovisi o promjenjivoj potrošnji toplinske energije te protutlaku pare koji je određen zahtjevima potrošača. Kod postrojenja kondenzacijske turbine s reguliranim oduzimanjem na proizvodnju električne energije osim promjenjive toplinske potrošnje utječe i tlak kondenzacije koji ovisi o temperaturi i raspoloživoj količini rashladnog medija (vode ili zraka).

Na sličnom konceptu temelje se i kogeneracijska postrojenja s plinskim motorom u kojima se za proizvodnju toplinske energije koristi kotao na ispušne plinove. Kao dodatni "izvor" toplinske energije koriste se hladnjaci rashladne vode i ulja. Za razliku od "konvencionalnih" postrojenja u kojima se kao gorivo najčešće koristi prirodni plin, u postrojenjima na biomasu kao gorivo se koristi reaktorski plin dobiven rasplinjavanjem krutih goriva ili bioplin dobiven procesom anaerobne digestije.

U postrojenjima s plinskom turbinom ili s plinskim motorom toplinska energija dimnih plinova može se iskoristi i za proizvodnju pare u kotlu na ispušne plinove, a ekspanzijom pare u parnoj turbini moguće je proizvesti dodatne količine električne energije. Ovaj koncept, poznat još i kao kombinirani proces plinske i parne turbine, omogućava integraciju i nekoliko plinskih turbina (ili plinskih motora) i parnih turbina u jednom postrojenju. Značajnija primjena kombiniranog procesa u postrojenjima koja kao gorivo koriste biomasu očekuje se u budućnosti ponajprije zbog znatno bolje iskoristivosti i mogućnosti proizvodnje većih količina električne energije.

Tehničko

2.2.3.TEH

U kogizravnog itipa izgara(suspaljivatehnologijaprvom mje

2.2.4.TEH

Popostrojenjatehnologija1., dok su

2.2.5.PO

Veprocesu s(generatorNakon ekslokacije) i/kojem se o

o tehnološki

HNOLOGIJA

generacijskoj zgaranja krutanja krute banje) s fosilniama čije se zestu je rasplinj

HNOLOŠKIP

ored tehnologa razlikuju sea kao i raspon odabrani pro

STROJENJE

ećina kogenes pregrijanomru pare), a zaspanzije u tu/ili u kondenzaotplinjava, a z

elaborat udr

AKORIŠTENJ

proizvodnji te biomase uiomase: samim gorivima (značajnije kojavanje bioma

PROCESI

gije primarnee i prema impln primjena s cesi detaljnije

PARNETUR

eracijskih posm vodenom tim pregrijavarbini para konatoru. Kondenzatim pumpa n

ruge klaster

JABIOMASE

električne i u ložištima temostalno, u p(najčešće uglj

orištenje u proase s korišten

e pretvorbe blementiranomobzirom na v

e opisani u na

RBINE

strojenja ložeparom. Napo

a do stanja kojndenzira u iznzat se pumpanatrag u kotao

proizvođača

E

toplinske enrmoenergetsk

postrojenjima jenom) u posoizvodnji eleknjem plina za

biomase (izgm tehnološkom

eličinu kogenastavku.

nih biomasomojna voda za

oje će osiguratzmjenjivaču (kama kondenzo.

a masivnog n

nergije iz biokih postrojenj

manje i srestrojenjima srktrične energipogon plinski

aranje ili rasm procesu. Treracijskog po

m temelji se agrijava se iti ekspanziju pkoji služi za pzata transport

namještaja M

omase domina. Načelno sdnje snage, rednje i velikeije očekuje u h motora ili p

splinjavanje) renutni tržišni ostrojenja ilus

na Rankinei isparava u pretežno suhepokrivanje topira do napojno

MASIVA

nira tehnologse razlikuju dv

te suizgarane snage. Međ budućnosti nlinskih turbina

kogeneracijs status različittriran je na sl

ovom kružno parnom kote pare u turbinplinskih potrebog spremnika

9

ija va

nje đu na a.

ka tih ici

om tlu ni. ba a u


10

S obzirom na oštećenja koje kapljice kondenzata mogu izazvati na turbinskim lopaticama kod projektiranja parametara procesa vlažnost pare u izlaznom turbinskom stupnju uobičajeno se ograničava na 12 %. Na stanje pare na izlazu iz turbine, pored tlaka i temperature svježe pare na ulazu u turbinu, utječe i stanje rashladnog medija odnosno vrsta toplinske potrošnje koju kogeneracijsko postrojenje podmiruje.

Ukoliko postrojenje proizvodi samo električnu energiju para u turbini ekspandira do najnižeg mogućeg tlaka koji je određen temperaturom i raspoloživom količinom rashladnog medija (zraka ili vode). Kod kondenzacijskih postrojenja temperatura rashladne vode na izlazu iz kondenzatora (uobičajeno 20-30 °C) preniska je za ekonomično iskorištavanje topline preuzete kondenzacijom.

Ukoliko je postrojenje predviđeno za pokrivanje toplinskih potreba lokacije ili sustava područnog grijanja para će kondenzirati na višem tlaku koji će ovisiti potrebnoj temperaturi vode na izlazu iz izmjenjivača. U sustavima područnog grijanja polazna temperatura vode kreće se ovisno o namjeni ili godišnjem dobu u rasponu od 80 °C do 130 °C i uobičajeno ovisi i o vanjskoj temperaturi. Ukoliko zahtjevi industrijskog procesa propisuju više parametre ogrjevnog medija tlak i temperatura reguliranog oduzimanja ili tlak i temperatura kondenzacije pare biti će viši. Što su temperatura i tlak (ili protutlak) oduzimanja odnosno kondenzacije viši, to je manji toplinski pad u turbini (ili dijelu turbine), a s time i mogućnost proizvodnje električne energije.

Ukupna iskoristivost kogeneracijskog procesa definirana je kao omjer zbroja proizvedene električne i toplinske energije i energije utrošenog goriva. Premda je ukupna iskoristivost kogeneracijskog procesa viša u usporedbi s kondenzacijskim postrojenjima, kogeneracijska postrojenja imaju nižu iskoristivost proizvodnje električne energije. Analiza pogonskih pogonskih podataka za kogeneracijska postrojenja koja kao gorivo koriste biomasu pokazuje da se u rasponu snage postrojenja od 1-20 MWe električna iskoristivost kreće od 15 do 20 % što je u usporedbi sa kondenzacijskim postrojenjima slične snage za barem 5 % niže.

2.2.6.ORGANSKIRANKINEOVCIKLUS(ORC)

Organski Rankineov ciklus (ORC) varijacija je već opisanog Rankineovog ciklusa u kojem se umjesto vode kao radni medij koristi organski fluid (silikonsko ulje, izopentan, izooktan, amonijak). Isti radni mediji mogu se koristiti i u primarnom krugu rashladnih postrojenja i toplinskih pumpi. Zbog relativno niske temperature isparavanja radnog medija ORC je pogodan za iskorištavanje topline na znatno nižim temperaturama. Proces se najviše primjenjuje u geotermalnoj proizvodnji električne energije, te u teškoj industriji gdje se iskorištava otpadna toplina industrijskog procesa. Novije primjene usmjerene su ka korištenju sunčeve energije i energije biomase.


11

U pogonu je više od 80 kogeneracijskih postrojenja na biomasu s ORC procesom (najviše u Njemačkoj, Austriji i Italiji). Biomasa izgara u kotlu na pokretnoj ili fiksnoj rešetki s automatiziranom dobavom goriva i odvođenjem pepela. Toplina izgaranja predaje se termičkom ulju koje se koristi kao posrednik (odnosno zamjena za vodu). Temperature ulja održava se u rasponu 250-300 °C. Dimni plinovi hlade se u ekonomajzeru što omogućava povećanje ukupne iskoristivosti do 80 %. U nekim se slučajevima instalira i predgrijač zraka. Organski medij isparava u izmjenjivaču a zatim pare ekspandiraju u turbini koja se vrti s relativno malim brzinama vrtnje što omogućava izravno spajanje na generator kao i smanjivanje mehaničkih gubitaka. Ekspandirani organski medij hladi se u regeneratoru u cilju podizanja iskoristivosti ciklusa. Nakon regeneratora organski medij kondenzira u ogrjevnom kondenzatoru, grijući vodu u sustavu područnog grijanja. Ohlađeno ulje pumpama se vraća u kotao, a kondenzirani radni medij u izmjenjivač.

Glavna razlika ORC procesa u odnosu na klasični vodeno parni Rankineov ciklus ogleda se u termodinamičkim svojstvima radnih fluida među kojima se najčešće koriste silikonsko ulje i izopentan. U usporedbi s vodenom parom izopentan je gušći a ima i negativan nagib krivulje zasićenja suhozasićene pare što omogućava ekspanziju pare u pregrijano područje. Energetske transformacije odvijaju se na nižim temperaturnim razinama (250 – 300 °C). ORC se u postrojenjima na biomasu primjenjuje u rasponu snaga od 200 kWe do više od 2000 kWe uz električnu iskoristivost od 10 do 15 %. Proces se odlikuje relativno visokom iskoristivosti na nižim opterećenjima što predstavlja prednost kod pogona kogeneracijskog postrojenja u režimu koji slijedi toplinsku potrošnju. Korištenjem termičkog ulja umjesto vode kao omogućen je pogon kotla loženog biomasom na nižim tlakovima s čime se, u usporedbi s vodeno parnim procesom, smanjuju naprezanja i produljuje životni vijek kotla. Za pogon na nižim tlakovima nije potrebna dozvola inspektora parnih kotlova kao što je slučaj s parnim kotlovima u mnogim zemljama.

Proces se može potpuno automatizirati. U nedostatke ORC procesa ubrajaju se visoki specifični investicijski troškovi (kod manjih postrojenja > 5.000 EUR/kWe), zapaljivost silikonskog ulja na sobnim temperaturama kao i potrebna primjena dodatnih mjere zaštite od propuštanja vrelouljnog kotla.

3. PRIMJENANOVETEHNOLOGIJEITEHNOLOŠKIHPROCESA

Poticati će se inovativnost, generiranje novih znanja i tehnologija koje su potrebne za održivu ravnotežu korištenja šumskih resursa s potrebom za održavanje snažne, globalno konkurentne domaće šumske proizvodne industrije. Osnovni ciljevi su obogatiti globalnu konkurentnost hrvatskim drvnom proizvođačkom industrijom i jačanje ruralne vitalnosti uz optimizaciju drvne sirovine za unapređenje energetske neovisnosti i zaštite okoliša.

Omogućiti će se održivosti kroz društveno i ekološki prihvatljivu proizvodnju i potrošnju proizvoda od drveta. Klaster Masiva sudjelovati će u istraživanjima u svrhu poticanja znanosti, tehnologije i poslovne prakse koji će unaprijediti domaće i globalne konkurentnosti hrvatske drvne industrije proizvoda, osobito Panonske Hrvatske te će primjenom novih tehnologija i tehnoloških procesa osigurati svojim članicama učinkovitije korištenje raspoloživih resursa drva.

Tehničko

Klaster Manamještajatehnologije

Primjenomkvaliteti, teaktivnostimmodelima svjetskim ekonomskkvantitativ

Prednost szadovoljavproizvodno

U primjeniproizvodniproizvoda

• m

• m

• o

• k

• p

o tehnološki

asiva podupiraa ministarstvae i tehnoloških

m nove tehnolehnologiji, proma unaprjeđe čija bi se osnuvjetima u drv

kih, tehničkih ivne kriterije u s

suvremenih tevanja ekološkosti.

i novih tehnoloih procesa na na okoliš tijek

minimizacije s

minimizacije z

optimalnog ko

kontinuiranog

primjena 3R u

elaborat udr

ati će smjernia regionalnog h procesa:

ogije i tehnoloocesima i prodnja modernog

nova s visokimvno –prerađivi okolišnih proskladu sa svje

ehnologija u pkih i ergonoms

ogija i tehnoloa inovativan i kkom životnog

svih vrsta gub

zagađenja oko

orištenje resur

unapređivanj

u poslovanju (

ruge klaster

ce Operativno razvoja šuma

oških procesaduktivnost. Teg šumarstva tm stupnjem prvačkoj industriomjena, ali taketskom tehno

pridobivanju dskih zahtjeva

oških procesakreativan nač vijeka proizvo

bitaka u proizv

oliša kao pos

rsa poduzeća

je kvalitete pr

(Reduce, Reu

proizvođača

og programa arstva i vodno

a omogućiti ćeehnologija pridemelji se na orimjenjivosti triji. Takvi modekođer trebaju

ologijom.

rva i drvnih puz istodobno

a slijediti će sein, s ciljem smoda na način

vodnim proces

ljedice odlaga

a i ustanova

rocesa i proizv

use, Recycle)

a masivnog n

razvoja preraoga gospodars

e se sustav kodobivanja drvaoptimalnim rjerebala prilagođeli trebaju bitiispuniti potreb

roizvoda odno zadržavanje v

e strategija vomanjenja utjec da se kontinu

sima

anja štetnih nu

voda

namještaja M

de drva i proistva u smjeru

ontinuiranog pa i ergonomijaešenjima zajedđavati kako lo skloni prilagobna kvalitativn

osi se na mogvisokoga stup

ođenja poslovncaja nusproduuirano unaprje

usprodukata

MASIVA

zvodnje primjena nov

poboljšanja u a u dno s okalnim tako i odbi s gledištane i

gućnost pnja

nih i ukata procesaeđuju procesi:

12

ve

a

a i :


13

Također, drvna industrija i proizvodnja namještaja imaju jedinstvene ERP sustave. Za ukorak s zahtjevima tržišta, zahtjevi prema proizvođačima su brojni u smislu proširenja proizvodne linije i prilagođavanja opcije u smislu izbora dimenzija, boja, tkanine i detalja što postavlja povećane zahtjeve prema informacijskim sustavima. Sofisticirano ERP rješenje pojednostavljuje složen proces kako bi osigurao funkcionalnost i fleksibilnost potrebne za značajnu realizaciju poslovnih planova, smanjenju vremena isporuke proizvoda i intenzitetu rada.

Postoji uvjerenje, podržano od povijesnog razvoja gospodarstva da mala industrija može biti primjer načina gospodarskog rasta ako potiče kontinuirano rješavanje strukturalnih procesa.

Tehnološka svojstva malih razmjera u drvno-prerađivačkoj industrije mogu se promatrati iz perspektive: ekonomije obujma, tehnološke osnove, tehnološke razlike, infrastrukturne baze, učenje organizacije; specifičnosti unutar industrijskih razlika; intenzitetu rada, i povezanih procesa. Popis nipošto nije iscrpan, ali daje kompletan pregled različitih faktora smislu poboljšanja u tehnoloških karakteristika sektora.

Studije slučaja pokazuju da je temeljito poznavanje proizvodnog procesa jaka točka svakog uspješnog proizvođača. Kada je stečena najvažnija kompetencija drvno-prerađivačke industrije osiguranje plaća zaposlenih, iskustvo stečeno postaje stabilan temelj za podizanje tehničkih aspekata kroz proces učenja kroz rad, koji je bio sastavni dio malih proizvođača u borbi za opstanak ili proširenje.

Čimbenici koji utječu na izbor određene razine tehnologije određeno je investicijskom razinom i znanjem o dostupnost određenih vrsta tehnologije te diferencijacije u primijenjenim metodama i pristupima. Suvremena istraživanja otkrila su postojanje mjera korelacije između prosječnog ukupnog ili djelomičnog troška proizvodnje proizvoda i kumulativni volumen proizvodnje. Prosječna ukupna cijene pada s porastom volumena ne samo kao rezultat ekonomije obujma, ali i kao odgovor drugih faktora (pr. tehnološka osnova i razlike, infrastruktura te učenje organizacije) koji su pokazali se bitni uzrokujući pad cijene. Tehnologija je premijer među tim faktorima, a odmah nakon toga dolaze do izražaja spretnost, učenje i kvaliteta upravljanja, što će članicama klastera Masiva osigurati konkurentnu prednost u globalnom smislu te dugoročni ekonomski prosperitet drvno-prerađivačkoj industriji Panonske Hrvatske.

Documents

TEHNIČK O TEHNOLOŠKI E LABORAT KLASTERA MASI VA · Tehničko tehnološki elaborat udruge klaster proizvođača masivnog namještaja MASIVA 2 1. UVOD Energetska učinkovitost prepoznata