ORIGINAL PAPER
Technical and economic analysis of the use of biomass boilers for heating purposes in the residential building
More details
Hide details
1
Krakow University of Agriculture, Faculty of Powering and Automation of Agricultural Processes, ul. Balicka 116B, 30-149 Kraków, Poland
Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering 2014;59(2):79-83
KEYWORDS
ABSTRACT
In this article a technical and economic analysis was performed concerning the use of different types of boilers for
combustion of biomass such as straw boiler, boiler for burning wood chips and boiler with a burner for oats. Technical
analysis of the boiler covered: power selection, estimation of the seasonal demand for final energy for examplary
residential building. Calculated final energy consumption helped to determine the area of cereal crops whose straw and
oats will be used as well as the surface of Miscanthus and rose multiflorum. Economic analysis based on life cycle cost
method allowed to choose the heat source, which will be the most efficient in economic terms in assumed period of
operation. The use of the boiler for combustion of straw will be the best solution. It is characterized by the lowest costs in
the case of burning straw bales as well as the use of Miscanthus. The use of boiler burning wood chips combustion
generates a cost comparable to Miscanthus. The use of boiler combustion grain oats, which would be specially
manufactured for use for energy purposes is not economically justified. Heating costs in this case are 3.5 times higher in
comparison with straw burning boiler and double in the case of using the combustion boiler chips. Assuming energy
plantations depending on the species, there may be two types of heat source, i.e. boiler burning bales of Miscanthus or
automatic set to burn wood chips of rose multiflorum.
REFERENCES (20)
1.
Lisowski A.: Technologie zbioru roślin energetycznych. Warszawa: Wydawnictwo SGGW, 2010, 146 ss.
2.
Frączek J.: Produkcja biomasy na cele energetyczne, Tom 1. Polskie Towarzystwo Inżynierii Rolniczej. Zarząd Główny. 2010, 203 ss.
3.
Kościk B. (red.): Rośliny energetyczne. Wydawnictwo AR w Lublinie 2003, 146 ss.
4.
Muzalewski A.: Koszty eksploatacji maszyn. Wskaźniki eksploatacyjno-ekonomiczne maszyn i ciągników stosowanych w gospodarstwach indywidualnych. Warszawa: Wydawnictwo IBMER, 2006, 32 ss.
5.
Pasierb S.: Efektywne wykorzystanie energii w firmie. PARP, Warszawa, 2009.
6.
PN EN 303-5:2002: Kotły grzewcze na paliwa stałe z ręcznym i automatycznym zasypem paliwa o mocy nominalnej do 300 kW - Terminologia, wymagania, badania i oznakowanie.
7.
PN-92/B-01706 Instalacje wodociągowe. Wymagania w projektowaniu.
8.
PN-EN 12831:2008 Instalacje ogrzewcze w budynkach. Metoda obliczania projektowego obciążenia cieplnego.
9.
PN-EN ISO 13790:2008 Energetyczne właściwości użytkowe budynków. Obliczanie zużycia energii do ogrzewania i chłodzenia.
10.
Recknagel H., Sprenger E., Honmann W., Schramek E.: Ogrzewanie i klimatyzacja. EWFE, Gdańsk, 1994.
11.
Robakiewicz M.: Użytkowanie energii i oszczędności energii w budynkach. Narodowa Agencja Poszanowania Energii, Warszawa, 1999, s. 1-20.
12.
Robakiewicz M.: Metodyka sporządzania świadectw energetycznych budynków i mieszkań. Fundacja Poszanowania Energii. Warszawa, 2009.
13.
Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 20 grudnia 2005 r. w sprawie standardów emisyjnych z instalacji - Dz. U. Nr 260/2005 r., poz. 2181, ze zm. - § 5 ust. 7 i § 16 ust. 7 lit. a-e.
14.
Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 14 sierpnia 2008 r. w sprawie szczegółowego zakresu obowiązków uzyskania i przedstawienia do umorzenia świadectw pochodzenia, uiszczenia opłaty zastępczej, zakupu energii elektrycznej i ciepła wytworzonych w odnawialnych źródłach energii oraz obowiązku potwierdzania danych dotyczących ilości energii elektrycznej wytworzonej w odnawialnym źródle energii - Dz. U. Nr 156/2008 r., poz. 969, ze zm.
15.
Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 6.11.2008 w sprawie metodologii obliczania charakterystyki energetycznej budynku i lokalu mieszkalnego lub części budynku stanowiącej samodzielną całość techniczno-użytkową oraz sposobu sporządzania i wzorów świadectw i ich charakterystyki energetycznej. Dziennik Ustaw nr 201, poz. 1240.
16.
Szul T.: Zużycie energii finalnej na ogrzewanie na obszarach wiejskich województwa lubelskiego. Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering, 2011, Vol. 56(1), s. 139-141.
17.
Trojanowska M., Szul T.: Techniczna i gospodarcza analiza oraz prognozowanie nakładów energetycznych na ogrzewanie budynków mieszkalnych na terenach wiejskich. Acta Scientiarum Polonorum. Technica Agralia, Lublin, 2, 2003 (2), s. 69-77.
18.
Trojanowska M., Szul T.: Modelling of energy demand for heating buildings, heating tap water and cooking in rural households. TEKA Komisja Motoryzacji i Energetyki Rolnictwa, Lublin, 2006, Vol. V.
19.
Trojanowska M., Szul T.: Determination of heat demand in rural communes. TEKA Komisji Energetyki Rolnictwa OL PAN, 8a, Lublin, 2008, 180-187.