Roiof 1 dummy

img 099 221 6503
img Ova e-mail adresa je zaštićena od spambota. Potrebno je omogućiti JavaScript da je vidite.
img Đakovo, Petra Svačića 37.a

Projektiranje i primjena sustava obnovljivih izvora energije

Pirolitički kotlovi

Rasplinjavanje je proces u kojem se drvo pretvara u plinove koji se kasnije mogu izgarati u motorima s unutrašnjim sagorjevanjem. Piroliza je jedna od tri osnovne faze procesa izgaranja drva dok pirolitički kotlovi u sebi provode proces rasplinjavanja drveta, izgaranja drveta te kasnije izgaranja rasplinutog drveta uz konačni visoki stupanj djelovanja. Piroliza je toplinsko raspadanje drveta kroz promjenu njegovog agregatnog stanja. Na temperaturama iznad 100 °C toplinskim zagrijavanjem iz drva se počinju oslobađati plinovi. Ova se faza odvija u svim pećima odnosno kotlovima loženim na drvo bez obzira na njihov tip, njihovu starost i sl. Kod pirolitičkih kotlova, faza pirolize je naglašena zahvaljujući posebnoj konstrukciji kotla, regulaciji i ugrađenom ventilatoru.

Kotlovi na pirolizu najčešće imaju dvodjelno ložište i ventilator s promjenjivim brojem okretaja koji dobavlja potrebnu količinu zraka. U gornjem dijelu ložišta dolazi do sušenja drva, njegove toplinske razgradnje i stvaranja žara. Ventilator u gornji dio ložišta dovodi zrak pri čemu u području oko žara dolazi do rasplinjavanja, odnosno intenzivnog stvaranja drvnog plina. Količina dovedenog primarnog zraka u gornji dio ložišta dovoljna je samo za rasplinjavanje ali ne i za potpuno izgaranje. Zbog podtlaka/predtlaka (ovisno o mjestu ugradnje ventilatora) nastali drvni plin prelazi u donji dio ložišta. Prolaskom kroz područje žara i kroz sapnicu, plin se upali i u potunosti izgara. Potpunost izgaranja osigurana je dovođenjem sekundarnog zraka kroz sapnicu. Kvaliteta i izgled plamena podsjeća na izgaranje ulja ili plina na klasičnim plamenicima.

Kotlovi koji rade naglašenim postupkom pirolize imaju stupnjeve iskoristivosti oko 90 %, za razliku od standardnih kotlova na drvo kod kojih se iskoristivost kreće od 65 - 70%. Ovako visoki stupanj iskoristivosti odgovarao bi približno plinskom kotlu loženom na zemni plin. Iz navedenog slijedi da kotlovi na pirolizu mogu godišnje uštedjeti i do 25 % ukupnih potreba za drvetom, a po cijeni energenta ušteda je u odnosu na plin 40-50%.

Najbolja učinkovitost postiže se loženjem na veće cjepanice dužine cca 40-50 cm kod manjih kotlova, odnosno dužine 100 cm kod većih. Drvni otpaci (npr. kod stolarskih radiona) nisu prikladni jer može doći do začepljivanja sapnica za dovod sekundarnog zraka. Kotlove odlikuje obično dulje vrijeme između dva punjenja (8-12 sati), a navedeno je ovisno o veličini kotla, spremniku topline, vlažnosti drva i sl. Zbog visoke kvalitete izgaranja količina nastalog pepela je vrlo mala, tako da nije potrebno njegovo često odlaganje (svakih par dana). Temperature dimnih plinova kreću se u rasponu od 160-200 °C. Većina novih dimnjaka koji se danas ugrađuju, otporni su na prisustvo kondenzata, a kod starih dimnjaka njegovu pimjenjivost na ovu vrstu kotlova najbolje je usaglasiti sa lokalnim dimnjačarom. Promjer dimnjaka tj. njegova visina određuje se na osnovu tehničkih grafikona ili proračunom. Rukovanje kotlom je jednostavno, a automatska regulacija daje visoki komfor korištenja.

Drva za loženje moraju biti suha tj vlažnosti 15 - 25 %. Navedena vlažnost postiže se ako drva "odleže" cca godinu dana. Drva koja su u istoj godini posječena i ložena nisu odgovarajuće kvalitete. Povećana vlažnost, osim što rezultira manjom raspoloživom toplinom, ima za posljedicu i stvaranje manjih količina drvnog plina tijekom postupka pirolize, a time se smanjuje stupanj iskoristivosti kotla. Pirolitički kotao počinje se "ponašati" kao standardni, a tada postaje i upitna rentabilnost njegove investicije.

Toplovodni kotlovi za centralno grijanje predviđeni za loženje drvom, sadržaja vlage ispod 25 %. Suvremeni kotlovi u kojima principom pirolize temeljito izgara gorivo. Temeljitost izgaranja opisuje potreba za čišćenjem koje je potrebno provoditi tek svaka tri do četiri dana ako kotao radi s maksimalnom snagom ili rijeđe ako je kotao manje opterećen. Konstrukcijska rješenja vođenja plinova izgaranja i njihovo dodatno izgaranje osiguravaju visoki stupanj iskorištenja kotla (do 91,0%), što ih čini "iznimno štedljivim". Ekološki su prihvatljivi jer postižu niske sadržaje štetnih sastojaka u izlaznim dimnim plinovima.

12


Poznato je da su neke vrste drveta „kaloričnije" nego druge, zapravo je prava istina da energetska vrijednost drva najviše ovisi o količini, odnosno udjelu vode, a manje i o vrsti drveta. Veliki utjecaj imaju smola i lignit te drvo sa više navedenog u sebi ima i veću ogrjevnu moć pa četinjače imaju višu ogrjevnu vrijednost po kilogramu od bjelogorice. Kako bjelogorično drvo ima veću gustoću njegova ogrjevna vrijednost po prostornom metru je veća  te tako 1 prostorni metar bukve ima za oko 40% veću ogrjevnu vrijednost od prostornog metra smreke. Razlog ovome leži u tome što četinjače sadrže više zraka u svojim stanicama, što ne doprinosi težini ali povećava obujam. Loženje sa crnogoričnim drvetom može biti prilično nezahvalno, jer smola stvara gusti dim, pa ložište i dimnjak treba češće čistiti.

Vrsta drveta Ogrjevna vrijednost 1 pm drva [kWh/pm*]

Javor 1.675
Breza 1.810
Bukva 1.850
Hrast 1.890
Jelsa 1.400
Bijeli jasen 1.870
Jablan 1.110
Bagrem 2.040
Vrba 1.440

Drvo koje se koristi za ogrjev u obiteljskim kućama ne bi smjelo imati udio vode veći od 25%. Svako drvo sa većim postotkom vlage dovodi do pada temperature ispod optimalne što uzrokuje povećanu količinu dima te je moguće i oštećenje samog dimnjaka. Korištenjem prevlažnog drveta opada i njegova ogrjevna vrijednost, a samim time i proizvedena toplina budući se dio energije sadržane u drvetu troši na isparavanje vode (0,68 kWh/kg vode).

Cjepanice su još uvijek najpopularniji i najtradicionalniji oblik ogrjevnog drveta kojeg susrećemo. Zadnjih godina uočen je porast potražnje za kalijevim pećima na drva, a samim time i potražnje za ogrjevnim drvetom-cjepanicama. Za grijanje se u nas najčešće koristi drvo bukve, graba, javora, hrasta, jasena i breze. Poznato je da bukovo drvo proizvodi jaki žar, te zbog toga ujednačeno i dugotrajno emitira toplinu, te uz atraktivni plamen gori gotovo bez iskri što je pogodno za sve vrste kalijevih peći a posebno one sa staklenim otvorom.

Cjepanice se obično kupuju po prostornom metru i treba znati da cjepanice najčešće ne leže u potpunom dosjedu (jedna do druge) što zapravo znači da kupujete 70% drveta i 30% zraka. Količina drveta u prostornom metru ovisi i o obliku drveta te o kakvoći uklanjanja grana. Također, postoji i mogućnost kupovanja po težini, ali tu treba voditi računa o vlažnosti drveta. Izuzetno je važno kupovati suho drvo, jer sa svježim i mokrim drvetom kupujete i vodu sadržanu u drvetu, a i ogrijeva vrijednost je niža nego kod suhog drveta.

Postotak vlage u drvetu ima izuzetno veliku ulogu na ogrjevnu vrijednost drveta. Svježe pripremljena drva sadrže čak i do 50% vode u svojoj težini pa je sukladno tome i njihova ogrjevna vrijednost vrlo mala. Smatra se da ogrjevno drvo postiže potrebnu suhoću, ovisno o vrsti drveta, tek nakon jedne do dvije godine skladištenja. Procjenjuje se da je iz cjepanice prosječne veličine s početnim sadržajem vlage od otprilike 50% potrebno prije upotrebe izvući 475 ml vode, odnosno, gotovo pola litre. Kako je drvo prirodni materijal podložno je prirodnom procesu raspadanju stoga je potrebno u što kraćem roku postići optimalni udio vode u iznosu od 20%. Može se računati da drvo, suho i uskladišteno, zbog prethodno navedenog procesa godišnje može izgubiti čak i do 3% ogrjevne vrijednosti. Prilikom loženja nikako se ne savjetuje koristiti trulo, onečišćeno ili drvo tretirano kemikalijama budući da bi isto brzo zagušilo vatru, stvorilo naslage čađe u dimnjaku i samom sustavu grijanja te u slučaju korištenja tretiranog drveta može doći i do proizvodnje toksičnih i kancerogenih spojeva i emisija pri izgaranju.

Neki od savjeta za pravilno skladištenje cjepanica su:
Cijepati drvo na što manje cjepanice jer se time povećava površina u dodiru sa okolišnim zrakom pa se time pospješuje i ubrzava postupak sušenja.
Drvo po mogućnosti uskladištiti na sunčanim mjestima izloženim vjetru i obavezno na suhoj podlozi.
Osigurati zračnost između drveta i tla od najmanje 20cm kako bi se spriječilo prelazak vlage iz tla.
Nikako ne skladištiti svježe cjepanice u zatvorenim, a posebice ne u vlažnim prostorijama (npr. podrumu), te ih ne umatati materijalima koji bi usporili ili prekinuli proces sušenja.
Nakon ljetnog perioda sušenja drvo je poželjno zaštiti od oborina.

Autor: Ivan Ćutić , dipl.ing.stroj.

Bottom1 prazan NE DIRAJ

Popularni članci

Novi projekti