XyloChips : continuous measurement of woodchips energy content

Ropp, Julien (School of Management and Engineering Vaud, HES-SO // University of Applied Sciences Western Switzerland) ; Stäger, Thierry (School of Management and Engineering Vaud, HES-SO // University of Applied Sciences Western Switzerland) ; Roethlisberger, Roger (School of Management and Engineering Vaud, HES-SO // University of Applied Sciences Western Switzerland)

Today, the energy content of wood chips is determined based on metering of heat delivered by the boiler. Consequently, the wood chip supplier can only bill for the useful heat that the consumer is able to produce with his boiler. The goal of this project was to develop a system able to determine the energy content of wood chips at the time of delivery, as it is the case for any other type of fuel. In order to achieve this goal, a dedicated device, which incorporates a continuous measurement of moisture and of mass flow, was designed and built. These two parameters, in addition to the constant values of the higher heating value (gross calorific value) of dry wood and the average hydrogen content, allow to quickly determine the energy content of wood chips. The first measurements under real conditions in the field showed that the energy contained in a load of 40 m³ could be determined in less than 10 minutes with an error smaller than 3 %. If these results are confirmed during the next phase of the project, much more precise and objective measurement, independent from the customer’s boiler efficiency will significantly simplify woodchips billing practices.

Die Bestimmung des Energieinhalts von Waldhackschnitzeln basiert derzeit hauptsächlich auf der Wärme, die von dem mit einem Wärmezähler ausgerüsteten Kessel geliefert wird. Der Hackschnitzellieferant berechnet daher nur die Nutzenergie, die der Verbraucher mit seinem Kessel produzieren kann. Das Ziel dieses Projekts war, den Energieinhalt von Hackschnitzeln bei der Lieferung, wie bei jedem anderen Brennstoff, zu bestimmen. Dazu wurde eine Sondereinrichtung entwickelt und gebaut. Diese beinhaltet eine kontinuierliche Feuchtigkeits- sowie eine Massedurchfluss-Messung. Die Verwendung dieser zwei Grössen, zusätzlich zu einem konservativen Wert des Brennwerts des trockenen Holzes und des durchschnittlichen Wasserstoffgehalts ermöglicht, den Energiegehalt der Holzschnitzel zu bestimmen. Die ersten Feldmessungen unter realen Bedingungen ermöglichten, die in 40 m³ Holzschnitzel enthaltene Energie in 10 Minuten mit einer Fehler von weniger als 3 % zu bestimmen. Wenn diese Ergebnisse im Rahmen der nächsten Phase des Projekts bestätigt werden, wäre diese Messmethode viel präziser und objektiver als die derzeitige Praxis, die auf der Kombination eines Wärmezählers und einer Schätzung der durchschnittlichen Kesseleffizienz basiert.


Keywords:
Translated Title:
continuous measurement of woodchips energy content
Conference Type:
full paper
Faculty:
Ingénierie et Architecture
School:
HEIG-VD
Institute:
IGT - Institut de Génie Thermique
Subject(s):
Ingénierie
Publisher:
Zurich, Switzerland, 14 September 2018
Date:
2018-09
Zurich, Switzerland
14 September 2018
Pagination:
13 p.
Published in:
Proceedings of 15. Holzenergie-Symposium, Zurich, Switzerland, 14 September 2018
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 Record created 2018-10-30, last modified 2018-12-20

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