Piec na pellet

Piec na pellet

 

Piec na pelet to piec, który spala drewno lub granulat biomasy w celu stworzenia źródła ciepła w pomieszczeniach mieszkalnych i czasami przemysłowych. Poprzez stały napływ paliwa z pojemnika (leja samowyładowczego) do obszaru wypalania, wytwarza stały płomień, który wymaga niewielkich lub fizycznych korekt. Dzisiejsze systemy centralnego ogrzewania z peletami drzewnymi jako odnawialne źródła energii mogą osiągnąć współczynnik sprawności powyżej 90%.

Zawartość

1 Tło i historia
2
3 Korzyści
4 Ulga podatkowa
5 Zasady działania
5.1 Piec kukurydziany
6 Zobacz także
7 Referencje
8 Linki zewnętrzne

Tło i historia
Nowoczesny przekrój peletki

Palniki złomu i palników okrągłych były już od początku lat 20. XX wieku łatwo widoczne w użyciu pieców, brazierów i bębnów w beczkach z epoki depresji Hooverville historycznych mediów. Profesjonalnie zbudowane piece opalane drewnem z lejami na trociny były używane na początku 20. wieku. Wszystkie te jednostki wykorzystywały złom lub trociny. W 1930 roku Presto-Log wymyślono ponowne użycie tłucznia złomu z młynu sosnowego Potlatch w Lewiston w Idaho do domowego ogrzewania. Od tego przyszedł miniaturowy piec piecowy, który wyłonił się z Waszyngtonu w latach osiemdziesiątych.

Piec na pellety zmienił się w ciągu kilku lat od prostego, pudrowego wzoru roboczego, do nowoczesnego urządzenia grzewczego. Piec na pellety może być albo jednostkami wolnostojącymi, albo wkładami kominkowymi odpowietrzonymi w istniejący komin. Większość pieców na peletki jest zbudowana z dużych, przewodzących ciepło, stalowych lub żeliwnych kawałków, ze stali nierdzewnej w celu ochrony obwodów i wylotów.

Oprócz pieców do peletów i kotłów na pelety są dostępne oprócz pieców dekoracyjnych. Jednostki te można zmodernizować w istniejących systemach ogrzewania domowego z niewielkimi zmianami w istniejących kanałach lub instalacjach wodociągowych.

Przemysł ciepłowniczy znacząco zmienił się w kierunku pieców i urządzeń grzewczych opartych na efektywnych materiałach łatwopalnych i odnawialnych. Jest to tendencja, która rozpoczęła się wraz z kryzysem związanym z ropą naftową w 1973 r., Powodując utworzenie pierwszych pieców na pellety. Mimo to piece piecowe stały się opłacalną, oszczędną i popularną opcją dla domowych systemów grzewczych tylko w ciągu ostatnich dziesięciu lat. [Potrzebne źródło] Od 1998 do 2010 r. W Stanach Zjednoczonych wyprodukowano 824,410 sztuk pelet i wkładów kominkowych [1]

Chociaż niektóre piece są wymienione na liście UL w odniesieniu do paliw innych niż granulki, np. Pszenicy, kukurydzy, nasion słonecznika i wiśni, wielu producentów pelet zaleca stosowanie mieszanki kukurydzianej i granulatu.
metoda

Paliwo jest dostarczane z magazynu lub zbiornika dziennego (pojedyncze piece) do komory spalania. Przy wytwarzaniu ciepła, woda obiegowa jest ogrzewana w kotle peletowym. W systemach centralnego ogrzewania ciepłej wody przepływa przez obieg grzewczy. Rozkład ciepła jest taki sam jak inne systemy centralnego ogrzewania. W przeciwieństwie do ogrzewania olejowego lub gazowego zaleca się umieszczenie zbiornika na ciepło w systemach ogrzewania peletu, aby oszczędzać ciepłą wodę, aż będzie to potrzebne.
Korzyści
Ogrzewanie centralnego ogrzewania peletek w piwnicy domu rodzinnego

Większość pieców peletowych samozapłona się i wyłącza się podczas kontroli termostatycznej. Piec z automatycznym zapłonem może być wyposażony w piloty. Najnowsze innowacje obejmują zintegrowany monitoring mikrokontrolera różnych warunków bezpieczeństwa i mogą przeprowadzać testy diagnostyczne w razie bezpośredniego problemu.

Właściwie oczyszczony i konserwowany piec na pelet nie powinien tworzyć kreozotów, lepkiej, łatwopalnej substancji powodującej pożary kominowe. Pelety spalają się bardzo czysto i tworzą tylko warstwę drobnego popiołu lotnego jako produktu ubocznego spalania. Stopień paliwa peletowego wpływa na wydajność i wydajność popiołu. Granulki klasy premium wytwarzają mniej niż 1 procentową zawartość popiołu, podczas gdy granulat standardowy lub niskopomarańczowy wytwarza do 6 procent popiołu [2]. Użytkownicy pieców na pellety powinni być świadomi dodatkowej konserwacji wymaganej przy użyciu osadu o niższej jakości, a niespójna jakość drewna może powodować poważne efekty w urządzeniu elektronicznym w krótkim okresie czasu.

Piec na pelet jest zwykle związany z drewnem peletyzowanym. Jednak wiele pieców peletowych spali również paliwa, takie jak zboże, kukurydza, nasiona lub zrębki. W niektórych piecach do peletów te paliwa mogą być zmieszane z granulkami drzewnymi. Zużyte śmieciy (głównie papier odpadowy) są także paliwem dla pieców peletowych.

W przeciwieństwie do pieców opalanych drewnem, które pracują wyłącznie na zasadzie spalania komina, piec do pelet musi używać specjalnie uszczelnionej rury wydechowej, aby zapobiec wyciekom gazów spalinowych do przestrzeni życiowej wskutek ciśnienia powietrza wytwarzanego przez dmuchawę spalania. Piec na pelety wymaga certyfikowanego podwójnego odpowietrzenia, zwykle o średnicy trzech lub czterech cali, ze stali nierdzewnej i galwanizowanej powierzchni zewnętrznej. Ponieważ peletki mają wymuszony układ wydechowy, mają tę zaletę, że nie zawsze wymagają pionowego wzrostu w celu odpowietrzenia, chociaż ma wysokość 3 do 5 stóp (0,91 do 1,52 m)

 

Zaleca się zapobieganie wyciekom w przypadku awarii zasilania. Podobnie jak nowoczesne urządzenie gazowe, piece peletowe mogą być odpowietrzane poziomo przez ścianę zewnętrzną i kończone pod linią dachu, co czyni go doskonałym wyborem dla konstrukcji bez istniejącego komina. Jeśli istniejący komin jest dostępny, producenci domagają się użycia prawidłowo dobranej wykładziny ze stali nierdzewnej długości komina do właściwego rysowania. Nowoczesne techniki budowlane stwarzają domów szczelnie zamkniętych, zmuszając wielu producentów pieców do pieczenia, aby zalecały instalowanie kuchenek z dopływem powietrza zewnętrznego w celu zapewnienia skutecznego działania pieców i zapobiegania potencjalnym negatywnym naciskom w domu. Piec do napełniania jest zatwierdzony do stosowania w domach przenośnych, Podczas gdy standardowe piece do spalania drewna nie są. W wielu stanach paliwo peletkowe jest zwolnione z podatku od sprzedaży. [3] Ulga podatkowa Do dnia 1 stycznia 2012 r., W większości stanów w USA, w 75% skutecznym piecu do peletów kwalifikowano się do uzyskania ulgi podatkowej do 30% kosztu urządzenia w ramach rezerwy 25C, powiększonej o zatrudnienie. 4] [5] Zasady działaniaPiec spalania pieców piecowychPapsułka na pellety składa się zasadniczo z takich komponentów: podstawowego lub złożonego: zbiornik samowyładowczy system ślimaka Dwa wentylatory dmuchawy: spalanie i konwekcja kominek: system wypalania spalin i popiołu, czasami wyłożony Panele z włókna ceramicznego Różne zabezpieczenia (wyłącznik próżniowy, czujniki ciepła) Regulator Aby prawidłowo funkcjonować, piec na pelet wykorzystuje energię elektryczną i może być podłączony do standardowego gniazdka elektrycznego. Piec na pellety, podobnie jak automatyczny kocioł, jest stałą grzałką zużywa paliwo, które jest zasilane równomiernie z zasobnika zasypowego w garnku (perforowany żeliwo lub stalowe umywalki), za pośrednictwem systemu zmotoryzowanego. Najpopularniejszym dystrybutorem jest system ślimaka, który składa się z spiralnej długości metalowej obudowy w rurze. Mechanizm ten jest umieszczony nad garnkiem spalania lub lekko pod nim i prowadzi część paliwa z peletów z leja zasypowego do góry, dopóki nie wpada do gniazda spalania w celu spalania. Systemy są niezbędne do uzyskania czystych, ekonomicznych osiągów. Wytworzony płomień jest skoncentrowany i intensywny w niewielkim obszarze garnka, ponieważ dmuchawa spalania wprowadza powietrze w dno garnka spalinowego, a jednocześnie wymusza spalanie do komina. Chociaż niektóre piece piecowe są gorące w dotyku (zwłaszcza w oknie obserwacyjnym), większość producentów stosuje szereg żeliwnych lub stalowych wymienników ciepła, które biegną wzdłuż tylnej i górnej części widocznej komory. Dmuchawą konwekcyjną powietrze w pomieszczeniu jest krążone przez wymienniki ciepła i kierowane do przestrzeni życiowej. Ta metoda pozwala na znacznie większą sprawność niż promieniowanie cieplne ręcznie karmionego drewna lub piecu węglowego, a w większości przypadków powoduje, że wierzch, boki i plecy pieca są w najbardziej dotyku dotykowe. Wraz z konwekcyjnym powietrzem, wentylator wywiewny wymusza powietrze z komory spalinowej poprzez specjalny odpowietrznik specjalnie przygotowany do napełniania peletu. Ten cykl cyrkulacji jest integralną częścią układu spalania, ponieważ stężony płomień o wysokiej temperaturze szybko przegrzeje się w komorze ogniowej. Możliwymi problemami związanymi z przegrzaniem są awaria elementów elektrycznych i płomienie poruszające się w rurze ślimakowej, powodujące pożar zbiornika. Jako zabezpieczenia wszystkie piece peletowe są wyposażone w czujniki ciepła, a czasami czujniki próżniowe, umożliwiające wyłączenie sterownika w razie wykrycia niebezpiecznego stanu. Do codziennej pielęgnacji zaleca się próżnię popiołu. Są podobne do wakatów sklepowych, ale są przeznaczone do usuwania materiałów popiołu. Odkurzacze są dostępne z zestawem pieców peletowych, który umożliwia czyszczenie wewnętrznych obszarów pieca, co zwiększa wydajność. Piec może być zapalony ręcznie lub za pomocą automatycznego zapalnika. Element zapalnika przypomina elektryczną zapalniczkę do zapalniczki samochodowej. Większość modeli ma automatyczny zapłon i może być łatwo wyposażona w termostaty lub zdalne sterowanie. Kuchenka gazowaPiekarnia kukurydziana przeznaczona jest do spalania jądra kukurydzy łuskanego i jest podobna do piecu peletowego. Główną różnicą między piecem peletowym a dedykowanym piecem kukurydzy jest dodanie metalowego pręta mieszającego w plombie lub aktywnym systemie usuwania popiołu. Różnią się one nieco wyglądem, ale zwykle składają się z jednej długiej metalowej łodygi z mniejszymi prętami spawanymi pod kątem prostym w celu wypalenia garnka, gdy się obraca. Aktywny system usuwania popiołu składa się z ślimaków znajdujących się na dnie garnka, które odprowadzają popiół i klinkier. Podczas normalnego cyklu spalania zawartość cukru w ​​kukurydzy (i innych podobnych biopaliwach) spowoduje, że popioły się ze sobą skleja, tworząc twardą masę. Metalowy pręt mieszający rozkłada te masy, powodując znacznie bardziej spójne spalanie. Choć istnieje potrzeba stworzenia pieców, które mogą palić wiele paliw przy minimalnych zmianach, niektóre piece pelet nie są przeznaczone do mieszania paliwa i nie mogą palić paliwa kukurydzianego.
Automatyczne lub automatyczne kotły na pelety obejmują silosy do przechowywania dużych ilości granulatu, system dostarczania paliwa, który przenosi paliwo z silosu do leja samowyładowczego, sterownik logiczny regulujący temperaturę w wielu strefach ogrzewania oraz zautomatyzowany system usuwania popiołu w celu długotrwałego zautomatyzowania [35] Wydajność energetyczna i wydajnośćPodstawowa masa peletowa zawartość peletów drzewnych wynosi około 4,7 – 5,2 MWh / tonę [36] [37] ] (~ 7450 BTU / lb) W ostatnich latach opracowano wysokiej jakości piece i kotły z peletów drzewnych, charakteryzujące się zazwyczaj skutecznością spalania powyżej 85% [38]. Najnowszej generacji kotły na pelety drzewne mogą pracować w trybie kondensacji iw ten sposób osiągać 12% wyższe wartości skuteczności [39]. Kotły na pelety drzewne mają ograniczoną kontrolę nad tempem i obecnością spalania w porównaniu do systemów ciekłych lub gazowych; Z tego powodu są one bardziej odpowiednie dla układów grzewczych z uwagi na większą zdolność przechowywania ciepła przez system hydrau- liczny. [9] Emisja zanieczyszczeń powietrza Emisja takich zanieczyszczeń Ponieważ NOx, SOx i lotne związki organiczne z urządzeń do spalania pelet są na ogół bardzo małe w porównaniu do innych form ogrzewania. [40] Uznanym problemem jest emisja drobnych cząstek stałych do powietrza, zwłaszcza w obszarach miejskich, w których występuje duże stężenie systemów ogrzewania peletu lub instalacji grzewczych węglowych lub olejowych w bliskości. Te emisje PM2.5 starszych pieców i kotłów w piecach mogą być problematyczne w bliskim sąsiedztwie, zwłaszcza w porównaniu do gazu ziemnego (lub biogazu odnawialnego), chociaż w dużych instalacjach odpylacze elektrostatyczne, separatory cyklonowe lub filtry cząstek baganu mogą kontrolować cząstki stałe, gdy są odpowiednio utrzymywane [41] Globalne ocieplenieNowy artykuł: Globalne ocieplenieTop jest niepewna, w jakim stopniu wytwarzanie ciepła lub energii elektrycznej poprzez palenie peletek przyczynia się do globalnej zmiany klimatycznej, a także, jak wpływ na klimat jest porównywany z wpływem konkurencyjnych źródeł ciepła. [8] [42] [43] [44] Czynnikami niepewności są źródła drewna, emisje dwutlenku węgla pochodzące z produkcji i transportu, a także z końcowego spalania, a jaką skalę czasu jest odpowiedni do rozważenia. [8] [42] [45] Sprawozdanie [8] Centrum Nauk Ochronnych, „Zrównoważony rozwój Biomasy i Badanie Polityki Węgla” wydane w czerwcu 2010 r. Dla Massachusetts Department of Energy Resources, stwierdza, że ​​spalająca biomasa, taka jak granulat drzewny lub drewno, uwalnia znaczną ilość CO2 do atmosfery, tworząc ” Zadłużenie „, które nie jest na emeryturze przez 20-25 lat, a po tym jest świadczenie netto. [8] W czerwcu 2011 r. Departament przygotowuje się do sformułowania ostatecznego rozporządzenia, oczekując znacznego zaostrzenia kontroli nad wykorzystaniem biomasy do celów energetycznych, w tym peletów drzewnych [46]. Przedstawiciele energii z biomasy kwestionowali wnioski z raportu Manometa, [47] [48], a naukowcy wskazali na niedopatrzenia w raporcie, sugerując, że skutki zmian klimatycznych są gorsze od zgłoszonych [42]. 2008 r. Powszechnie zakłada się, nawet w dokumentach naukowych, że energia biomasy (włączając w to pellety z drewna) jest neutralna z węgla, głównie dlatego, że odzyskiwanie wilgoci z roślinności odbierało i gromadziło emitowany w powietrzu węgiel [50]. Następnie zaczęły pojawiać się artykuły naukowe, badające wpływ biomasy na klimat, odrzucające uproszczone założenie jego neutralności węglowej [45]. [51] Według Centrum Zasobów Energii Biomasowej, założenie neutralności węglowych „przesunęło się do uznania, że ​​wpływy biomasy na węgiel zależą od sposobu zbierania paliwa, od jakich rodzajów lasów, jakie rodzaje gospodarki leśnej są stosowane, a jak biomasa jest Wykorzystywanych w czasie i na całym świecie „. [41] W 2011 r. Dwanaście prominentnych amerykańskich organizacji zajmujących się ochroną środowiska przyjąło politykę, która wyznacza wysoką barę dla rządowych bodźców energii biomasy, w tym peletów drzewnych. Stanowi po części, że” źródła i urządzenia iomass Kwalifikacje do (rządowych) zachęt muszą skutkować niższym zużyciem energii, skumulowanymi i netto GHG oraz oceanicznymi emisjami, w ciągu 20 lat, a także w dłuższym okresie niż źródła energii, które zastępują lub konkurują. „[52] Zrównoważony rozwójProdukty z drewna Przemysł obawia się, że w przypadku wprowadzenia na dużą skalę wykorzystania energii drzewnej dostawa surowców dla budownictwa i produkcji zostanie znacznie skrócona [8]. [53] CostDue to t Szybki wzrost popularności od 2005 r. Może okazać się problemem. Dostępność krążków i kosztów może stanowić problem. [54] Jest to ważna kwestia przy zakupie piecu piecowego, piecu, koszy na pelety lub innych urządzeń znanych w Indiach
Jednakże obecna produkcja peletów rośnie i planuje się w latach 2008-2009 przynieść kilka nowych młynów do peletów online w Stanach Zjednoczonych [56]. Koszt peletu może mieć wpływ na cykl budowli prowadzący do wahań w dostawach trocin i Off. [57] Zgodnie z nowym dokumentem Urzędu ds. Energii i Planowania w New Hampshire dotyczącym cen paliw aktualizowanych w dniu 5 października 2015 r. Koszt dostarczonego oleju napędowego # 2 może być porównywany z kosztem dostarczonych luzem peletów z paliwem drzewnym przy użyciu równoważnika BTU: 1 Ton pellets = 118,97 galon # 2 Olej opałowy. Zakłada się, że jedna tona pelletów wytwarza 16 500 000 BTU i jeden galon # 2 oleju opałowego produkuje 138,690 BTU. W przypadku, gdy cena paliwa na paliwo # 2 wynosi 1,90 USD / gal, cena odłączenia granulek wynosi 238,00 USD / tony. Udział w poszczególnych regionachEuropeEU Pellet Use (tona) [58] Kraj 2013UK 4 540 000 Włochy 3 300 000Denmark 2 500 000Netherlands 2 000 000Sweden 1 650 000Niemiec 1 600 000Belgium 1 320 000Usage w Europie różni się w zależności od przepisów rządowych. W Holandii, Belgii i Wielkiej Brytanii, granulki są stosowane głównie w dużych elektrowniach. W Danii i Szwecji peletki są stosowane w dużych elektrowniach, średnich systemach ciepłowniczych i małym mieszkaniu. W Niemczech, Austrii, we Włoszech i Francji pellety wykorzystywane są głównie do małych i przemysłowych ciepłownictwa. [58] Wielka Brytania weszła w życie program dotacji zwany Renewable Heat Incentive (RHI), który umożliwia kotłowni niemieszkalnych i krajowych Instalacje otrzymujące płatności w okresie od 7 do 20 lat Jest to pierwszy taki system na świecie i zmierzający do zwiększenia ilości energii odnawialnej generowanej w Wielkiej Brytanii, zgodnie z zobowiązaniami UE. Szkocja i Irlandia Północna mają odrębne, ale podobne systemy. Od wiosny 2015 każdy właściciel biomasy, zarówno domowy, jak i komercyjny, musi kupić swoje paliwa z dostawców zatwierdzonych przez BSL (Dostawcy Biomasy) w celu otrzymania płatności RHI. [59] Pelety są powszechnie stosowane w Szwecji, głównym produkującym pelet w Europie [21 ] Głównie jako alternatywa dla centralnego ogrzewania opalanego olejem. W Austrii, wiodącym rynku pieców centralnego ogrzewania (w stosunku do jego populacji) szacuje się, że 2/3 nowych krajowych pieców grzewczych jest palnikami peletkowymi. We Włoszech rozwinął się duży rynek automatycznych pieców peletowych. Głównym zastosowaniem Włochy w zakresie peletów są małe, prywatne kotły mieszkalne i przemysłowe przeznaczone do ogrzewania. [60] W 2014 r. W Niemczech całkowite zużycie peletu drewna rocznie wyniosło 2,2 mln ton. Te granulki są konsumowane głównie przez sektor mieszkaniowy o małym ogrzewaniu. Zakłady współspalania, które wykorzystują peletki do produkcji energii, nie są powszechne w kraju. Największą ilość granulek drzewnych posiada certyfikat DINplus i są to granulki najwyższej jakości. Co do zasady, granulaty o niższej jakości są wywożone [61]. Nowa Zelandia Całkowita sprzedaż granulek drzewnych w Nowej Zelandii wynosiła w 2003 r. 3-5 000 ton. Niedawna budowa nowych zakładów pellet drzewnych dała ogromny wzrost zdolności produkcyjnych [ 62] Stany ZjednoczoneNiektóre firmy importują europejskie kotły. Od 2009 r. Ok. 800 000 Amerykanów wykorzystywało pelety drzewne do ogrzewania [40]. Szacuje się, że do 2013 r. W Stanach Zjednoczonych w 2020 r. Będzie wykorzystane 2,33 mln ton peletu drzewnego. [63] USA eksport drewna pellet do Europy wzrosły z 1,24 miliona ton w 2006 r. Do 7 milionów ton w 2012 r., Ale lasy jeszcze rosły. [64] Inne zastosowaniaPodpieszenie gorąceW przypadku małych ilości wody dodaje się do granulek drzewnych, rozwijają się i powracają do trocin. To sprawia, że ​​nadaje się do stosowania jako podkład Łatwość składowania i transportu to dodatkowe korzyści w stosunku do tradycyjnych pościeli. Jednakże niektóre gatunki drewna, w tym orzech, mogą być toksyczne dla koni i nie powinny być używane do ściółki [65]. W Tajlandii wytwarzane są peletki z łusek ryżowych na ściółki zwierzęce. Mają wysoką stopień wchłaniania, co czyni je idealnymi do tego celu. [66] Absorbenty Pelety drewniane są również używane do wchłonięcia zanieczyszczonej wody podczas wiercenia otworów naftowych lub gazowych [67].