Fortsatt arbete

 Genomförda partikelmätningar vid kamineldning har bidragit till en ny upptäckt i form av ett lokalt maximum i stoftemissioner vid avslutningen av

flamförbränningen. Detta är att betrakta som ett generellt beteende eftersom det har observerats vid flertalet eldningsförsök. Fenomenet ger ett signifikant bidrag till de totala partikelutsläppen under en eldningscykel och om de totala

stoftutsläppen under en cykel ska komma ner till de kommande kravnivåerna måste det minskas kraftigt. För att utröna detta föreslås att partikelemissionerna under denna fas undersöks specifikt, med avseende på kemiskt innehåll

(organiskt/oorganiskt) och på partikelstorleksfördelning. Detta bör förslagsvis ske genom mätning med en impaktor (DLPI) med efterföljande analys av material från de olika impaktorstegen. För insats av motåtgärder bör dessutom någon markör identifieras som kan märka ut partikelmaximats start och slut.

 I fortsatt arbete bör sensorer för oförbrända gaser prövas i långtidstest emedan utvecklingen på lambdasensormarknaden endast bör bevakas. I dagsläget fungerar lamdasensorer bra och är prisvärda. Sensorer för oförbrända gaser är fortsatt osäkra för funktion i kaminer och behöver även bli billigare för att komma till praktisk användning.

 I fortsatt arbete med aktiv styrning bör tonvikt läggas på säkerhet så att all typ av inrökning eller risk för gasexplosioner orsakade av missar i styrningen undanröjs. Projektet föreslår därför att en noggrann riskanalys av den aktiva styrningen ingår i nästa projektfas. Juridiska aspekter beträffande säkerhet behöver utredas. Det är även intressant att undersöka hur en aktiv styrning kan förbättra prestanda på en äldre kamin.

 Inom förbränningsmodellering av kamineldning är det främsta fortsatta behovet att ta fram beräkningseffektiva modeller med tvåvägskoppling mellan ved och eldstad som kan integreras i CFD-mjukvara. Detta för att kunna beskriva och föreslå motåtgärder mot den accelererande antändningseffekt uppstår som en stark koppling mellan vedomvandling och eldstadstemperatur och det maximum i stoftemissioner som identifierats vid avslutningen av flamförbränningen.

Parallellt med detta arbete bör emellertid även ett rent akademiskt arbete tillåtas att fortgå, där fokus bör vara en djupare förståelse av själva vedomvandlingen

samt för utvecklandet av bredare modeller som innefattar större system än enbart kamin, exvis hela hus. Den akademiska forskningen bör även ses som viktig för framtida försörjning av industrin med spetskompetens i form av doktorer inom området.

 En ansats bör göras kring finansiering av ett nordiskt projekt, med syftet att fortsätta den grundläggande forskning som genomförs inom WoodCFD. Projektet har fastlagt att det finns mycket goda förutsättningar för samarbete inom området och att förbättrade beräkningsmetoder för vedeldning i kaminer skulle främjas av en gemensam satsning inom norden. Projektet bör innehålla finansiering av en eller flera doktorander. Vid sidan av detta förslås ett eller flera mer tillämpade projekt där industrin får en uttalad roll. Föreslagna aktiviteter under hösten 2016 är därför att se över finansieringsmöjligheter från Nordic Energy Research och motsvarande källor, samt att följa upp seminariet i Borås med ett seminarium arragerat av Sintef.

 De inledande och mycket lovande försöken för reduktion av stoft med katalysator behövs emellertid bekräftas med flera datapunkter för att säkerställa resultaten. Dessutom bör det i försättningen också undersökas om det finns en påverkan av katalysatortemperaturen på reduceringseffekten och om och hur

reduceringsförmågan förändras med tid och för andra randvillkor, som t.ex. spjällställning eller stoftkälla. Tryckförlusterna över katalysatorn behöver reduceras.

6

Referenser

[1] Energistatistik för småhus 2012, ES 2013:05, Energimyndigheten, 2013. [2] J. Todorovic, H. Brodén, N. Padban, S. Lange, L. Gustavsson, L. Johansson, S.

Paulrud och B.-E. Löfgren, Syntes och analys av emissionsfaktorer för småskalig

biobränsleförbränning, Nyköping, Borås och Stockholm: TPS, SP, IVL och ÄFAB,

2007.

[3] B. Nilsson, Historik för NIBE:s braskaminer, PowerPoint-presentation, Markaryd: Nibe AB, 2015.

[4] H. P. I. S. L. Gustavsson, ”Bestämning av partikelutsläpp från små biobränsleanläggningar,” SP Rapport 2015:85, Borås, 2015.

[5] R. Padinger, ”Regelungstechnik für die Hausheizung der Zukunft - Untersuchungen zur Regelung von Biomasse-Feuerungen zur emissions- und effizienzoptimierten Beheizung von Wohn- und Bürobauten; Endbericht,” Joanneum Research, Institut für Energieforschung, 2001.

[6] D. Eskilsson och C. Tullin, ”Sensorer för styrning och minimering av emissioner från småskalig biobränsleförbränning - förstudie,” Sveriges Provnings- och Forskningsinstitut, 2001.

[7] M. Svensson, ”Lambdabaserad reglering,” VÄRMEFORSK Service AB, 2003. [8] D. Eskilsson och M. Rönnbäck, ”Karaktärisering av gassensorer för mätning av

oförbrända ämnen i närvärmecentraler,” VÄRMEFORSK Service AB, 2004. [9] N. Padban, E. Ramström, J. Larfeldt, M. Andersson, M. Petersson och A. Lloyd

Spetz, ”Integrerad processtyrning och emissionskontroll baserad på elektroniska sensorer, TPS-04/18,” Statens energimyndighet, 2004.

[10] D. Eskilsson och C. Tullin, ”Utveckling av ny självoptimerande sensorteknologi till närvärmecentraler,” Energimyndigheten, 2006.

[11] M. Struschka, M. D. Carrasco Martin och G. Baumbach, ”Durchführung von

Feldmessungen an feuerungsanlagen mit Sensoren,” IVD Universität Stuttgart, 2009. [12] T. Körlof och P. Wilhelmson, ”Robust reglering av pelletsbrännare - En förstudie,”

Luleå tekniska universitet, 2009.

[13] H. Kohler, P. Butschbach och M. Aleksandrova, ”Untersuchung der Auswirkungen der Verbrennungsoptimierung in Stückholz- und Pelletfeuerungsanlagen kleiner Leistung auf die Minderung der Feinstaubemissionen – Optimierung durch Zuluftregelung mittels in-situ Abgassensoren,” ISIS Hochschule Karlsruhe, 2009. [14] H. Kohler, P. Butschbach, M. Aleksandrova och X. Zhang, ”Untersuchung der

Auswirkungen der Verbrennungsoptimierung in Stückholz- und

Pelletfeuerungsanlagen kleiner Leistung auf die Minderung der Feinstaubemissionen – Teil II: Optimierung durch Zuluftregelung mittels in-situ Abgassensoren & kat. Nachverbrennung,” ISIS Hochschule Karlsruhe, 2011.

[15] H. Kohler och D. Glesing, ”Holzverbrennung 2015 - Vorstudie zur Untersuchung der Möglichkeiten zur Minimierung der Schadgas- und Feinstaubemissionen eines Stückholzkessels, Arbeitspakete 4 – 8,” ISIS Hochschule Karlsruhe, 2010.

[16] H. Kohler, R. Herwig och T. Leize, ”Holzverbrennung 2015 - Konzeption,

Darstellung und Untersuchung eines extrem emissionsarmen Stückholz-Heizkessels, Berichtsteil zu den Arbeitspaketen des ISIS,” ISIS Hochschule Karlsruhe, 2013. [17] L. G. S. H. S. H. B. N. H. P. I. S. Johan Furborg, ”Vedkaminen år 2020 - en

förstudie av hur användarnas och samhällets krav kan mötas, SP Rapport 2014:31,” Energimyndigheten, 2014.

Particles - A Particle Model for Eulerian Calculations,” Comb Flame, vol. 129, p. 30–46, 2002.

[19] K. H. O. S. J. J. Jarkko Tissari, ”The effects of operating conditions on emissions from masonry heaters and sauna stoves,” Biomass and Bioenergy, vol. 333, pp. 513- 520, 2009.

[20] ”WoodCFD,” [Online]. Available: https://www.sintef.no/projectweb/woodcfd/. [21] Cecost. [Online]. Available: http://www.cecost.lth.se/.