Biogáz üzemben keletkező hulladékhő helyben történő hasznosításának vizsgálata szárítóberendezés modellezésével
Napjaink energetikai törekvései között hangsúlyos szerepet kap az energiahatékonyság. Fontos, hogy a rendelkezésre álló energiahordozókat a lehető legmagasabb hatásfokkal alakítsuk át és használjuk fel, ezzel szolgálva a fenntarthatóságot, a környezetvédelmet és a gazdasági célokat. A tüzelőanyag-megtakarítást eredményező kapcsolt energiatermelést már jó ideje alkalmazzák, azonban a korszerű energetikai létesítmények egyre inkább a tri- és poligenerációs üzem felé fordulnak. A decentralizált energiatermelés egyre szélesebb elterjedése lehetővé teszi e rendszerek kiépítését, hiszen kisebb léptékben megvalósítható a villamos- és hőenergia termelése mellett egyéb termékek előállítása is, mint például hideg hő, sűrített levegő, tüzelőanyagok stb. A poligenerációs energetikai létesítmények emiatt magas hatékonysággal hasznosítják az energiaforrásokat.
Napjaink biogáz üzemeiben jellemzően helyben hasznosítják a megtermelt tüzelőanyagot gázmotorok segítségével. Az üzemek kapcsoltan állítanak elő hő- és villamos energiát. A villamos energia értékesítése az országos hálózatra csatlakozva könnyedén megoldható, azonban a hő elfogyasztásának lokálisan kell megtörténnie. A biogáz üzemek általában mezőgazdasági területen helyezkednek el, ahol a megtermelt hő hasznosítása fogyasztók hiányában nehézkes. A helyi épületek, állattartó telepek fűtését el tudják látni a gázmotorok, azonban éves szinten így is nagy mennyiségű hő kerül hasznosítatlanul a környezetbe.
A keletkező hulladékhő hasznosítására több lehetőség is adódhat a telephely elhelyezkedésétől, környezetétől függően. Dolgozatomban egy ilyen lehetőség kerül bemutatásra. Ennek során a keletkező hővel magas nedvességtartalmú szálas mezőgazdasági melléktermékek (kukorica –és gabonaszár) kiszárítása, valamint abból jó minőségű megújuló tüzelőanyag előállítása történik. A helyben előállított, alacsony nedvességtartalmú bio-tüzelőanyag így újabb terméke lehet egy biogáz üzemnek, melynek köszönhetően poligenerációban hasznosítja a környező területek mezőgazdasági melléktermékeit és hulladékait.
Munkám során azt vizsgálom, hogy egy már meglévő biogáz üzemhez hogyan lehetne szálas mezőgazdasági nyersanyagok szárítására alkalmas berendezést illeszteni, amely a fűtési időszakon kívül is hőfogyasztóként állna rendelkezésre a telephelyen. A technológiai koncepció felvázolása után a berendezésben lezajló száradási folyamatok modellezése és szimulációs vizsgálata segítségével kerül bemutatásra e fejlesztési lehetőség energetikai értékelése.
szerző
-
Nagy Bálint
Energetikai mérnöki mesterképzési szak
mesterképzés (MA/MSc)
konzulensek
-
Dr. Szentannai Pál
, Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék -
Molnár Szabolcs
Főmérnök, Pöyry Erőterv Zrt. (külső)