Альтернативна система енергозабезпечення

Сучасна енергетика все частіше звертає увагу на вилучення тепла з відходів, що утворюються у великих кількостях особливо в зонах інтенсивного рослинництва. До цих відходів належить лушпиння соняшника, рису, сої, гречки та інших культур, а також мертві відходи, що утворюються під час очищення зерна, до складу яких входять оболонки та зернові плівки, остюки й насіння бур'янистих та шкідливих рослин.
Усі ці продукти відносяться до групи екологічних поновлюваних джерел енергії (ПДЕ), які отримують як спосіб затримання та концентрування сонячної енергії. Вони містять мінімум поживних речовин, придатних для використання в годівлі тварин, і в силу цього в такій якості застосовуються обмеженого, а найчастіше не використовуються взагалі. У всякому разі економічна ефективність їх застосування в годівлі тварин не доведена.

Природна біологічна утилізація цих відходів ускладнена і дуже розтягнута в часі. Проблема часто посилюється накопиченням зазначених відходів у відвалах, при намоканні яких відбувається формування резервуару різних інфекцій, що вражають тварин і людину. За байдужості до примусової їх утилізації виникає реальна небезпека забруднення навколишнього середовища.

Водночас доведено, що клітинні стінки, оболонки та інші відходи є структурами, які за насиченістю калорій можна порівняти з відомими традиційними енергоносіями теплової енергії - дровами, тріскою та навіть деякими видами вугілля. Дані свідчать, що відходи рослинництва (лушпиння, оболонки насіння, половиця) перевершують усі деревні джерела, які використовуються для опалення приміщень у печах та камінах, за енергоємністю. Крім того, теплота їхнього згоряння випереджає показник бурого вугілля і поступається тільки вугіллю кам'яному.

Крім того, процес горіння розглянутих відходів рослинництва відбувається більш ефективно, ніж деревини, а кількість золи, що утворилася при цьому, становить лише 0,15-3%, що менше ніж під час згоряння дров у 3-8 разів.

Головним недоліком зазначених енергонасичених відходів рослинництва є дуже низька їхня вихідна насипна густина. На відміну від дров і вугілля насипна маса зазначених відходів становить лише 75-110 кг/м3, тоді як у дров цей показник становить 900-920, а вугілля 920-980 кг/м3. Це створює незручності в доставці, складуванні відходів рослинництва як палива і головне, вилучення з них тепла в топках звичайних печей і камінів. Потрібно постійно направляти такі відходи в топку, а їхнє пошарове розташування в топковій камері зумовлює неповне їхнє згоряння.

Крім того, котельню, що працює на розсипному лушпинні соняшника, часто доводиться зупиняти раз на 7-10 днів, щоб вручну очистити обладнання від спечених залишків незгорілого палива і золи. Смоли лушпиння часто "заплавляють" поверхні нагріву котла. Тому, працівники традиційних котелень, найчастіше, не хочуть займатися спалюванням "непідготовленого" лушпиння.

Ця обставина зумовила доцільність застосування прийому попереднього пресування лушпиння та інших зерновідходів із формуванням спеціальних паливних пелет. Однак згодом стало зрозуміло, що такий спосіб вилучення енергії з розглянутих зерновідходів обумовлює додаткову операцію пелетування та витрати електроенергії на її здійснення. Виходить, що практично безкоштовні відходи рослинництва потребують попередніх витрат фінансів і енергії на їх підготовку до спалювання. Для отримання пелет потрібна закупівля спеціального обладнання, що працює на електроенергії і потребує постійного технічного обслуговування, тобто замість одного пристрою для спалювання - котла, потрібна наявність і експлуатація 2-х - для пелетування і спалювання. Можна, звісно, постійно купувати пелети у їхніх виробників, але тоді вся вигода від використання розглянутих відходів як палива практично втрачається. Форс-мажорна зупинка власного пелетувального преса обертається втратою ефективності опалення і вражає незручності в його здійсненні

З огляду на це останнім досягненням у галузі екологічної простої та економічно обґрунтованої енергетики, одержуваної їхніх відходів рослинництва, є розробка спеціальних компактних пристроїв для їхнього спалювання, до яких ці розсипні відходи надходять із бункерів накопичувачів транспортером і спрямовуються на спеціальний пальник котла.

Один із варіантів такого пристрою є автоматичний котел опалення АКО Bio COMBI фірми DOZAMEX. Цей пристрій складається з бункера накопичувача паливної сировини, транспортера подачі палива, вентилятора подачі повітря в камеру згоряння і котла для спалювання палива пальникового типу.  Роботу пристрою засновано на здатності швидкого й ефективного спалювання розсипної енергетичної сировини після її автоматичного дозованого подавання без попередньої підготовки в камеру згоряння. Принцип роботи топкової системи заснований на технології вихрового спалювання. При якому разом із сировиною в робочу камеру дозовано нагнітається повітря.

Це дає змогу домогтися від котельні максимальної ефективності. ККД теплоутворення становить 90-92%, а при правильній організації топкового простору і створенні повноцінного вихору практично не залишається продуктів згоряння.

Головне, що під час експлуатації такого котла жодних додаткових маніпуляцій з паливом і фінансових витрат на його підготовку не потрібно.

Виробник котлів поставляє на ринок обладнання 13 конфігурацій з максимально широким діапазоном потужностей від 15 до 320 кВт..

За допомогою таких котлів можна опалювати приміщення площею від 150 до 3200 м2.

Котли комплектуються бункерами для зберігання палива об'ємом від 200 до 1000 л. Для котла потужністю 15 кВт 3 кг на годину завантаження бункера об'ємом 200 л вистачає для підтримання заданої температури протягом 6 годин. Якщо встановити бункер 400 л, обігрів приміщення можна подовжити до 12 годин без додаткового поповнення топковою сировиною.

Обладнання здатне забезпечувати нагрівання температури води від 50 до 950С.

На альтернативному паливі, що розглядається, можна будувати котельні наведеної вище конструкції для сушіння зерна й овочів, обігріву теплиць, обігріву приміщень для утримання тварин та інших видів бізнесу, які потребують підтримання нормальної температури в приміщенні.

На сьогоднішній день, описана вище технологія одна з найефективніших і поширених у багатьох країнах світу. Її маловитратність за сировиною, високий коефіцієнт корисної дії тепловіддачі, простота експлуатації та обслуговування дає змогу рекомендувати її до використання в будь-яких умовах експлуатації на Україні.