Альтернативная система энергообеспечения

Современная энергетика всё чаще обращает внимание на извлечение тепла из отходов, которые образуются в больших количествах особенно в зонах интенсивного растениеводства. К этим отходам относится лузга подсолнечника, риса, сои, гречихи и других культур, а также мертвые отходы, которые образуются при очистке зерна, в состав которых входя оболочки и зерновые плёнки, ости и семена сорных и вредных растений.
Все эти продукты относятся к группе экологичных возобновляемых источников энергии(ВИЭ), получаемых как способ задержания и концентрирования солнечной энергии. Они содержат минимум питательных веществ, пригодных для использования в кормлении животных и в силу этого в таком качестве применяются ограниченного, а чаще всего не используются вообще. Во всяком случае экономическая эффективность их применения в кормлении животных не доказана.

Естественная биологическая утилизация этих отходов затруднена и очень растянута во времени. Проблема часто усугубляется накоплением указанных отходов в отвалах, при намокании которых происходит формирование резервуара разных инфекций, поражающих животных и человека. При безразличии к принудительной их утилизации возникает реальная опасность загрязнения окружающей среды.

В тоже время доказано, что клеточные стенки, оболочки и прочие отходы являются структурами, сравнимыми по насыщенности калорий с известными традиционными энергоносителями тепловой энергии – дровами, щепой и даже некоторыми видами угля. Данные свидетельствуют, что отходы растениеводства (лузга, оболочки семян, мякина) превосходят все древесные источники, используемые для отопления помещений в печах и каминах по энергоёмкости. Кроме того, теплота их сгорания опережает показатель бурого угля и уступает только углю каменному.

Кроме того, процесс горения рассмотренных отходов растениеводства происходит более эффективно чем древесины, а количество образовавшейся при этом золы составляет всего 0,15-3%, что меньше чем при сгорании дров в 3-8 раз.

Главным недостатком указанных энергонасыщенных отходов растениеводства является очень низкая их исходная насыпная плотность. В отличие от дров и угля насыпная масса указанных отходов составляет всего 75-110 кг/м3 тогда как у дров этот показатель составляет 900-920, а угля 920-980 кг/м3. Это создаёт неудобства в доставке, складировании отходов растениеводства как топлива и главное, извлечение их них тепла в топках обычных печений и каминов. Требуется постоянно направлять такие отходы в топку, а их послойное расположение в топочной камере обуславливает неполное их сгорание.

Кроме того, котельную, работающую на рассыпной лузге подсолнечника, зачастую приходится останавливать раз в 7-10 дней, чтобы вручную очистить оборудование от спекшихся остатков несгоревшего топлива и золы. Смолы лузги часто «заплавляют» поверхности нагрева котла. Поэтому, работники традиционных котельных, зачастую, не хотят заниматься сжиганием «неподготовленной» лузги.

Это обстоятельство обусловило целесообразность применения приёма предварительного прессования лузги и других зерноотходов с формированием специальных топливных пеллет. Однако со временем стало понятно, что такой способ извлечения энергии из рассматриваемых зерно отходов обуславливает дополнительную операцию пеллетирования и затраты электроэнергии на её осуществление. Поучается, что практически бесплатные отходы растениеводства нуждаются в предварительных затратах финансов и энергии на их подготовку к сжиганию. Для получения пеллет требуется закупка специального оборудования, работающего на электроэнергии и нуждающегося в постоянном техническом обслуживании. .т.е. вместо одного устройства для сжигания- котла, требуется наличие и эксплуатация 2-х.- для пеллетирования и сжигания. Можно конечно постоянно покупать пеллеты у их производителей, но тогда вся выгода от использования рассматриваемых отходов в качестве топлива практически теряется. Форс-мажорная остановка собственного пеллетирующего пресса оборачивается потерей эффективности отопления и поражает неудобства в его осуществлении

Учитывая это последним достижением в области экологичной простой и экономически обоснованной энергетики, получаемой их отходов растениеводства, является разработка специальных компактных устройств для их сжигания, в которые эти рассыпные отходы поступают из бункеров накопителей по транспортёру и направляются на специальную горелку котла.

Один из вариантов такого устройства является автоматические котлы отопления АКО Bio COMBI фирмы DOZAMEX. Это устройство состоит из бункера накопителя топливного сырья, транспортёра подачи топлива, вентилятора подачи воздуха в камеру сгорания и котла для сжигания топлива горелочного типа.

Работа устройства основана на способности быстрого и эффективного сжигания рассыпного энергетического сырья после его автоматической дозированной подачи без предварительной подготовки в камеру сгорания. Принцип работы топочной системы основан на технологии вихревого сжигания. При котором вместе с сырьём в рабочую камеру дозированно нагнетается воздух.

Это позволяет добиться от котельной максимальной эффективности. КПД теплообразования составляет 90-92%, а при правильной организации топочного пространства и создании полноценного вихря практически не остается продуктов сгорания.

Главное, что при эксплуатации такого котла никаких дополнительных манипуляций с топливом и финансовых затрат на его подготовку не требуется.

Производитель котлов поставляет на рынок оборудование 13 конфигураций с максимально широким диапазоном мощностей от 15 до 320 кВт. 

При помощи таких котлов можно отапливать помещения площадью от 150 до 3200 м2.

Котлы комплектуются бункерами для хранения топлива объёмом от 200 до 1000 л. Для котла мощностью 15 кВт 3 кг в час загрузки бункера объёмом 200 л хватает для поддержания заданной температуры в течение 6 часов. Если установить бункер 400 л обогрев помещения можно продлить до 12 часов без дополнительного пополнения топочным сырьём.

Оборудование способно обеспечивать нагрев температуры воды от 50 до 950С.

На рассматриваемом альтернативном топливе можно строить котельные приведённой выше конструкции для сушки зерна и овощей, обогрева теплиц, обогрева помещений для содержания животных и других видов бизнеса, требующих поддержания нормальной температуры в помещении.

На сегодняшний день, описанная выше технология одна их самых эффективных и распространённых во многих странах мира. Её малозатратность по сырью, высокий коэффициент полезного действия теплоотдачи, простота эксплуатации и обслуживания позволяет рекомендовать её к использованию в любых условиях эксплуатации на Украине.