Котли на біомасі та суперечка щодо балансу СО2

У попередньому дописі ми говорили про енергія біомаси . Від того, що це таке, як це працює і звідки воно береться, до його переваг та недоліків. Я зробив невелику згадку про котли на біомасі, але не вдався в подробиці, оскільки хочу викласти це тут більш детально.

У цьому дописі ми поговоримо різні котли на біомасі та суперечність балансу СО2, який існує з енергією біомаси.

Що таке котли на біомасі?

Котли на біомасі використовуються як джерело енергії біомаси та для генерація тепла в будинках і будівлях. Вони використовують як джерело енергії природні види палива, такі як деревні гранули, оливкові кісточки, залишки лісу, оболонки сухофруктів тощо. Вони також використовуються для обігріву води в будинках і будівлях.

Робота подібна до роботи будь-якого іншого котла. Ці котли вони спалюють паливо і генерують полум’я горизонтальна, яка потрапляє у водяний контур та теплообмінник, отримуючи тим самим гарячу воду для системи. Для оптимізації використання котла та органічних ресурсів, таких як паливо, можна встановити акумулятор, який зберігає вироблене тепло подібним чином, як це роблять сонячні батареї.

Для того, щоб зберігати органічні відходи, які будуть використовуватися як паливо, котли потребують ємності для зберігання. З цієї ємності за допомогою нескінченного гвинта або всмоктувального живильника вона надходить до котла, де відбувається горіння. При цьому згорянні утворюється попіл, який необхідно спорожняти кілька разів на рік і накопичуватись у попільничці.

Види котлів на біомасі

Вибираючи, який тип котлів на біомасі ми будемо купувати та використовувати, ми повинні проаналізувати систему зберігання та систему транспортування та поводження. Деякі котли дозволяють спалювати більше одного типу палива, інші (наприклад, котли на пелетах) Вони дозволяють згоряти лише одному виду палива.

Котли, що дозволяють спалювати більше одного палива, потребують більшої ємності, оскільки вони більші та потужніші. Зазвичай вони призначені для промислового використання.

З іншого боку, ми знаходимо пелетні котли, які є найбільш поширеними для середніх потужностей і використовуються для опалення та санітарної гарячої води через акумулятори в будинках площею до 500 м2.

Є деякі котли на біомасі, які працюють з ККД близько 105%, що означає економію палива на 12%. Ми також повинні враховувати, що конструкція котлів значною мірою залежить від вологості палива, яке ми хочемо використовувати.

• Котли на сухому паливі. Ці котли мають низьку теплову інерцію і зазвичай готові підтримувати інтенсивне полум’я. Усередині котла може бути досягнута така висока температура, що вони можуть кристалізувати шлак.
• Котли для вологого палива. Цей котел, на відміну від попереднього, має велику теплову інерцію, щоб мати змогу спалювати мокре паливо. Конструкція котла повинна дозволяти паливу висихати в достатній мірі, щоб газифікація та окислення були повними і не утворювався чорний дим.

Пелетні котли-оливкові кісточки

Існує велика різноманітність котлів на біомасі, які використовують пелети як паливо. Серед усіх їх ми знаходимо:

Модульний котел на біомасі на гранулах

Застосовується для установок з потужністю від 91 кВт до 132 кВт, і які використовують соснові гранули як паливо. Цей модульний котел підготовлений до каскадної роботи. Він включає резервний бак, попільничку компресора та систему всмоктування для транспортування пелет. Це також приносить велику економію, оскільки йому вдається зменшити споживання палива, знижуючи температуру газів, що згоряють. Отримайте прибуток до 95%. Він також має повністю автоматичну систему очищення. Він має набір турбуляторів, які, крім того, що утримують проходження диму, для покращення продуктивності відповідають за очищення залишків золи в димових каналах.

Пальник має автоматичну систему очищення золи. У нижній частині тіла згоряння пальника є система очищення, яка періодично піклується про направлення золи, що утворюється при згорянні, до попільнички. Очищення проводиться навіть при працюючому пальнику, що дозволяє не змінювати комфорт установки та зменшити споживання котла.

Котли на дереві

З іншого боку, ми знаходимо котли на біомасі, паливом яких є дрова. Серед них ми знаходимо:

Високоефективний газифікаційний котел

Це котли газифікації зворотного полум’я для дров. Зазвичай вони мають асортимент з трьох потужностей від 20, 30 до 40 кВт.

Перевагами цього типу котлів є:

• Висока енергоефективність, що зменшує споживання палива. Отримана ефективність становить 92%, що перевищує 80%, що вимагаються правилами встановлення.
• Автономність зарядки до семи годин.
• Він регулює потужність, що виробляється, до попиту завдяки своїй електронній системі модуляції.
• Він включає систему безпеки від перегріву.

Переваги наявності котла на біомасі

Першою найбільш помітною перевагою є безумовно ціна біомаси. Зазвичай його ціна є дуже стабільною, оскільки вона не залежить від міжнародних ринків, як це викопне паливо. Ми також згадуємо, що це досить дешева енергія, оскільки вона виробляється з місцевих ресурсів, тому вона не вимагає транспортних витрат. Будучи досить вигідним і конкурентоспроможним, він забезпечує економічний комфорт для користувача.

Друга помітна перевага полягає в тому, що це безпечна та передова технологія. Тобто його обслуговування просте, а ефективність висока. Гранули - це природне паливо, яке завдяки своїй високій теплотворній здатності робить, відновлюваним та вигідним способом він забезпечує котел прибутковістю близько 90%.

Нарешті, найочевиднішою перевагою є те, що вона використовує чиста та невичерпна енергія, оскільки вона відновлювана. Під час використання він виділяє СО2, оскільки спалює викопне паливо, але цей СО2 є нейтральним, оскільки під час його росту та розвитку сировина поглинає СО2 під час фотосинтезу. Сьогодні це центр суперечок щодо використання та забруднення енергії біомаси, які ми побачимо пізніше. Крім того, ми маємо ту перевагу, що завдяки видобуванню лісової біомаси це допомагає очистити гори та запобігти пожежам.

Слід зазначити, що біомаса є джерелом зайнятості у сільській місцевості і що вона з повагою ставиться до дбайливого ставлення до навколишнього середовища.

Недоліки котлів на біомасі

Котли на біомасі є нижча теплотворна здатність якщо порівнювати з викопним паливом. Гранули мають половину теплотворної здатності дизеля. Тому нам буде потрібно вдвічі більше палива, щоб мати ту саму енергію, що і у дизеля.

Оскільки паливо, таке як гранули, має низьку щільність, для зберігання потрібно великий простір. Зазвичай котли потребують силосу для зберігання палива поблизу.

Суперечливість балансу СО2 в енергії біомаси

Як ми знаємо, щоб використовувати енергію біомаси, ми повинні спалювати паливо. Під час спалювання палива ми виділяємо СО2 в атмосферу. То чим енергія біомаси відрізняється від викопного палива?

Під час росту та розвитку сировини, яку ми використовуємо для спалення, рослин, залишків обрізки, сільськогосподарських решток тощо. Вони були поглинаючи CO2 з атмосфери за допомогою фотосинтезу. Це робить баланс СО2 енергії біомаси визнаним нейтральним. Іншими словами, кількість СО2, яку ми викидаємо в атмосферу, спалюючи природне паливо, раніше поглиналася рослинами під час їх росту, тому можна сказати, що загальні викиди в атмосферу дорівнюють нулю.

Однак, схоже, це не зовсім так. На відміну від викопного палива, CO2, що виділяється при спалюванні палива з біомаси, походить з вуглецю, який раніше видалявся з атмосфери в тому ж біологічному циклі. Тому вони не змінюють баланс СО2 в атмосфері і не збільшують парниковий ефект.

При згорянні будь-якого виду палива можуть утворюватися численні елементи продукту згоряння, серед яких азот (N2), вуглекислий газ (CO2), водяна пара (H2O), кисень (O2, що не використовується при згорянні), окис вуглецю (CO ), оксиди азоту (NOx), діоксид сірки (SO2), негорілі (незгоріле паливо), сажа і тверді частинки. Однак при спалюванні біомаси отримують лише СО2 та воду.

Що тоді трапляється з цим суперечливим балансом СО2? Справді, СО2 утворюється в результаті спалювання біомаси, але це вважається нульовим балансом, оскільки зазначено, що спалювання біомаси не сприяє збільшенню парникового ефекту. Це пов’язано з тим, що СО2, що виділяється, є частиною поточної атмосфери (це СО2, який рослини та дерева постійно поглинають та виділяють для свого зростання), а не СО2, захоплений у надрах протягом тисяч років і виділяється за короткий проміжок часу, як викопне паливо.

Крім того, слід враховувати, що використання енергії біомаси значно економить на транспортуванні палива, яке, в свою чергу, викидає в атмосферу більшу кількість СО2 та змінює екологічний баланс.

Як бачите, після двох публікацій щодо біомаси, яка є відновлюваним джерелом енергії, яке, хоча і не настільки добре відоме, сприяє покращенню турботи про навколишнє середовище та є енергетичним варіантом на майбутнє.