Innovation von Schmid – die Steuerung Revolution adaptive

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Revolution adaptive – automatische Erkennung der Brennstoffe und Regelung der Feuerung

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Wechselnde Brennstoffe – keine manuelle Nachjustierung der Anlage. 

Als Hersteller von effizienten Holzheizkesseln ist Schmid energy solution bestrebt, nachhaltige Energielösungen zu entwickeln, um Heizanlagen möglichst wirtschaftlich zu betreiben.

In den vergangenen drei Jahren hat ein Team von Schmid die neue Steuerung Revolution adaptive entwickelt. Sie ermöglicht den automatisierten Betrieb von Holzheizkesseln mit unterschiedlichen Brennstoffen.

Wechselnde Brennstoffe beeinflussen die Verbrennung und Effizienz

Vor allem Wärmeverbunde sind häufig mit variablen Brennstoffqualitäten konfrontiert. Die Jahreszeit, das aktuelle Wetter und die Verfügbarkeit von Biomassen wirken
sich auf den Wassergehalt und auf den Heizwert des Brennstoffes aus. Der Wechsel von Industrieholz auf Waldholz kann einen Anstieg des Wassergehaltes von 10 % auf
60 % ausmachen. Das beeinflusst die Verbrennungstemperatur, die Feuerleistung und das Abbrandverhalten auf dem Rost. Damit nach einem Brennstoffwechsel weiterhin
ein vollständiger Ausbrand und ein maximaler Wirkungsgrad erreicht werden kann, müssen die Verbrennungseinstellungen nachjustiert werden.

Automatische Nachführung der Feuerungseinstellungen

Die neue Steuerung Revolution adaptive erkennt die Brennstoffqualität und regelt die Sollleistung des Heizkessels automatisch, ohne manuelle Eingriffe. Dies erfolgt
anhand der Messung des Brennstoffwassergehaltes, der erzeugten Wärmeleistung, der Verbrennungstemperatur und der aktuellen Rostbelegung. Ein dauerhaft
tiefer Restsauerstoffgehalt im Abgas wird eingehalten und so die Sollleistung stets erreicht. Die Abgasrückführung und Luftverteilung werden automatisch angepasst
sowie das Glutbett konstant gehalten. Dies wirkt sich positiv auf die Effizienz, den Brennstoffverbrauch, die Emissionen und den Verschleiss aus.

Weniger Aufwand für Betreiber

Falsche Verbrennungseinstellungen führen zu Leistungseinbussen, erhöhten Emissionen und reduziertem Wirkungsgrad. Das führt zu schnellerem Verschleiss
vom Rost und der Brennkammer. Da die Zeitpunkte für Nachjustierungen am Heizkessel aufgrund der Abhängigkeiten der Brennstoffe meist nicht genau geplant
werden können, müssen die Heizkessel regelmässig, auch nachts, durch den Anlagenwart überwacht werden. Nur so konnten bis anhin Fehleinstellungen vermieden werden. Revolution adaptive übernimmt diese Aufgabe. Für den Betreiber und den Anlagenwart entstehen so neue Möglichkeiten die Wirtschaftlichkeit
sicherzustellen. Die Beschaffung von Biomasse, die Betreibung der Heizanlage und die Arbeitszeitplanung werden einfacher.

 

Vorteile im Überblick

Weniger Aufwand für Betreiber

  • Automatisches Nachfahren der Sollleistungen bei wechselnder Brennstoffqualität
  • Kein manuelles Eingreifen zur Nachjustierung der Rostbewegung, Luftverteilung und Abgasrezirkulation bei Änderung des Brennstoffes

Optimierter Verbrennungsprozess

  • Konstant tiefe Restsauerstoffwerte und dadurch höherer Wirkungsgrad von ca. 2.5 % und geringerer Brennstoffverbrauch
  • Reduziertes Abgasvolumen am Kamin
  • Besseres Teillastverhalten durch höhere Verbrennungstemperatur
  • Optimale Verbrennungsbedingungen und ruhiges Brennstoffbett und dadurch niedrige Emissionen

Schonender / verschleissarmer Anlagebetrieb

  • Optimierte Abgasrückführung
  • Optimal auf Brennstoffqualität angepasste Verbrennungsluftzugabe
  • Optimale Rostbelegung und Rostvorschub
Brennstoff Rinde und Sägespäne für eine Schmid Feuerung werden über die Revolution Adaptive Regelung automatisch angepasst.
Brennstoff Rinde und Sägespäne für eine Schmid Feuerung werden über die Revolution Adaptive Regelung automatisch angepasst.
Graphik einer Auslesung der Steuerung Revolution Adaptive.

Ergebnisse eines Brennstoffwechsels beim Wärmeverbund Eschlikon – Vorschubrostfeuerung UTSR-1600.42

Die Werte zeigen den Brennstoffwechsel von trockenem Altholz A 1 auf feuchtes Waldrestholz M 35.

Die Steuerung Revolution adaptive regelt im laufenden Betrieb den Wechsel der Brennstoffqualität ohne manuelle Eingriffe aus.
  1. Gewünschte Sollleistung wird stets erreicht und
    die Leistung automatisch nachgefahren
  2. Schwankungen der Brennstofffeuchte aufgrund
    des Brennstoffwechsels von Altholz A1 auf
    Waldrestholz ca. M 35
  3. Restsauerstoff wird auf 6 % geregelt und
    eingehalten

Die wechselnden Brennstoffe könnten unterschiedlicher nicht sein. Das ist aber kein Problem für dei Revolution Adaptive Steuerung.

Nachrüstung mit Revolution adaptive Die Revolution adaptive Verbrennungsregelung ist für UTSR Warmwasser-Kessel ab einer Leistung von 700 kW verfügbar. Sie wird in Kombination mit der Anlagensteuerung der neusten Version «PersonalTouch visio» eingesetzt.

 

Notwendige Ausrüstung

• Steuerungsupgrade «Personal Touch Revolution adaptive»
• Messsystem zur Bestimmung der aktuellen Brennstofffeuchtigkeit
• Erfassungssystem der Rostbelegung (Glutbetthöhe und -länge) mittels Lichtschranken
• Wärmezähler zur Leistungsmessung
• Feuerraumkamera
• Fernzugriff über das Schmid-Portal

Beispielrechnung zur jährlichen Brennstoffeinsparung durch erhöhte Effizienz:

Bei einem Heizkessel mit 4200 kW Nennleistung und 5‘000 Vollbetriebsleistung im Jahr, werden ca. 205 t / 680 m3 Brennstoff (M45)
eingespart. Mit einem Brennstoffpreis von CHF /
0.04 pro kWh ergibt sich eine jährliche Einsparung von über CHF / 21‘000.00

Dabei sind nicht berücksichtig:

• Reduzierter Aschenanfall und reduzierte Asche-EntsorgungsKosten
• Reduzierter Eigenstromverbrauch
• Reduzierte Wartungskosten
• Reduzierter Betriebsaufwand

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