Hakelämpökeskuksen sähkönsyötön varmentaminen

Abstract

Opinnäytetyön tarkoituksena oli suunnitella ja toteuttaa lämpökeskukseen automaattisesti toimiva varavoimaratkaisu, joka varmistaa laitteiden toiminnan sähkökatkoksen aikana. Työ toteutettiin maatilan hakelämpökeskukseen. Kyseisestä lämpökeskuksesta johdetaan lämpö kahteen omakotitaloon.

Hakelämmitysjärjestelmässä jo muutaman minuutin sähkökatkos saattaa aiheuttaa automaattisen sammutuksen. Sähkökatkoksen aikana tuli alkaa edetä hakekuljetinta pitkin kohti stokeria. Tästä seuraa, että automaattinen sammutusjärjestelmä päästää vettä vesijohtoverkosta hakekuljettimen sisälle. Tämän takia kattila ja kuljetin on tyhjennettävä sähkökatkoksen jälkeen kastuneesta hakkeesta. Toisessa omakotitalossa ei ole lainkaan tulisijoja, joten lämmitys on täysin hakelämpökeskuksen varassa.

Kohteen hakelämpökeskuksessa on 60 kW lämmityskattila. Varmennettavia laitteita olivat stokerin ruuvin moottori, kattilan puhallin, lämmönsäädin, kiertovesipumput ja järjestelmän ohjausautomatiikka.

Varavoimalaitteeksi valittiin diesel-aggregaatti, johon rakennettiin automaattinen ohjausjärjestelmä. Sähköjen katkettua varavoimalaitteisto käynnistyy ja vaihtaa lämpökeskuksen sähkönsyötön aggregaatille. Sähkökatkoksen jälkeen sähkönsyöttö vaihtuu takaisin sähköverkolle ja aggregaatti sammuu. Ohjaus toteutettiin mikrokontrollerin avulla.

The main purpose for this thesis was to construct an automatically functioning reserve power mechanism that secures the activity of the equipment during a power cut. The task was executed in a farm heating central. This heating central conducts heat to two houses.

In a heating central already a few minute power cut may cause an automatic extinguishing. During a power cut the fire starts to move ahead the chipmatic by the conveyor. Because of this the automatic extinguish system releases water on the conveyor. For this the boiler and the conveyor must be emptied of the wet woodchips after the power cut. There are no fireplaces in the other house so the heating depends completely on the heating central.

In this heating central there is a 60 kW heating boiler. The equipment that had to be secured was the chipmatics conveyors motor, the boilers blower, the temperature control, the circulation water pump and the system control automatism. As a reserve power mechanism was chosen a diesel aggregate where was built an automatic control system.

After the electricity has been cut off, the reserve power mechanism starts up and switches power supply to the aggregate. After the power cut the power supply switches back to the network and the aggregate turns off. The control was executed by means of a microcontroller.