Sisteme de incalzire cu lemne

Proiect

English Project

Proiect Romana

Calculul Perfomabilitatii

1.English project

Refurbishment / retrofit: Wood

fuelled heating

Why heat with wood?

The rising costs of fossil fuel and increasing environmental awareness have resulted in an

ever-rising demand for renewable forms of energy.

Advanced wood heating systems are an environmentally responsible and economical

alternative (or addition) to conventional fossil fuel heating systems.

The rising costs of fossil fuel and increasing environmental awareness have resulted in an

ever-rising demand for renewable forms of energy

.

Advanced wood heating systems are an environmentally responsible and economical

alternative (or addition) to conventional fossil fuel heating systems.

Sustainable

When wood is "harvested" from sustainable forestry, it is a renewable and

environmentally

friendly source of energy and an important part of sustainable resource management.

CO2 neutral

When wood is burned, only as much CO2 is released as the trees have absorbed during

the course of their life. That's why heating with wood is CO2 neutral.

Economical

Wood as an indigenous fuel is also very affordable and not subject to wide price

fluctuations

Top technology and reliability

Advanced biomass systems operate fully automatically and are equipped with control and safety

devices for a reliable, efficient and safe operation.

Home-grown and independent

Wood is a home-grown product, harvested using a minimum amount of energy and it contributes

to regional economies.

What types of wood can be used?

Köb wood heating systems can be operated using a wide variety of untreated, high quality

wood fuels with different calorific values,required storage capacity and costs. The type of fuel

you choose depends primarily on the amount of storage capacity available,the facility's

requirements and the availability of that type of fuel in your area. Since the quality of the fuel

influences the efficiency and life expectancy of your system, you should choose good-quality,

untreated wood with a low moisture content.

How economical is wood heating?

With a biomass system, approximately 50 % of the total operating costs are accounted for by fuel

costs. Therefore, choosing a high performance wood boiler and using high quality, affordable

wood fuel are crucial to optimising the economy of your system. Although the initial outlay for a

biomass system can often be greater than for a conventional heating system, the savings made on

fuel costs per heat unit lead to an amortisation of the higher investment outlay within a relatively

short period of time. Your biomass system will operate as efficiently as a heating system for

fossil fuels. However, since your fuel is from an independent and home-grown source, your fuel

costs will fluctuate less severely compared with conventional fuels.

Is wood heating safe?

Absolutely! Today's wood heating systems are just as safe and as reliable as oil/gas heating

systems. Equipped with advanced safety and protection features and digital control, the system is

closely and extensively monitored and regulated – from the supply of fuel through to the heat

transfer and ventilation.

Do wood heating systems provide clean combustion?

Yes! Advanced wood heating systems achieve similar emission ratings as the leading heating

systems for fossil fuels. What's more, heating with wood is CO2 neutral. Köb wood heating

systems meet the strict regulations set out by the European Anti-Pollution Act.

Where can wood heating systems be used?

Köb wood heating systems are ideal for commercial and industrial use, such as in schools,

hospitals, district heating networks, wood-processing plants, etc. They supply either the entire

heating energy for your site or the base load if it is being operated together with an oil/gas boiler

for peak loads. Thanks to our comprehensive product range, you can expand your biomass

system to create a fully integrated system with Viessmann solar thermal, oil/gas boilers and

individual control technology.

Pellets

Pellets are the most compact form of wood energy and offer a high calorific value.

Shavings

Untreated shavings from sawmills and joineries.

Woodchips

Woodchips are pieces of chipped natural wood, with or without bark.

Mixed wood

Untreated mixtures of woodchips and shavings are classified as mixed wood.

Wood-fuelled boilers should present an easy, sustainable alternative to gas heating. Though

not widespread in the UK, wood fuel has become much more popular in Europe and North

America. In Austria, for example where there is a more dynamic economic drive coupled with

greater availability of wood, around 80% of new homes are equipped with wood pellet boilers as

standard.

  In addition to their greater user-base, most of the recent technological development of

wood-fueled boilers has been in Austria and Germany - leading to their prevalence in the

emerging UK market. But, though there is clearly a growing demand for wood-fuelled

appliances in this country, a necessary associate well-functioning market for wood chips and

particularly wood pellets has yet to develop.

Another issue that is becoming the subject of growing concern is that of air pollution as a

result of burning wood. This has led recently to a suspension, in many cases, of institutional

support for mass implementation of biomass fuel until more studies of the problem have been

undertaken and possible solutions developed (see also: LB Camden: Planning and air quality).

Advice for the specifier, therefore, must be that before selecting a wood-fuelled boiler, they

must consider both the issues of fuel supply and potential air pollution.

 

 

Design considerations

 

• Refurbishment provides the opportunity to install a new or replace an existing heating system

with a new more efficient type.

• There are a number of factors which need to be taken into consideration when choosing a new

system:

 

• Fuel type:

  Commonly: wood chip or wood pellet will in large part determine the type of boiler specified

(log fuel is much more demanding and should not be considered unless it is an explicit user

preference). Some boilers designed for wood chips can also burn pellets, however boilers

designed specifically for pellets cannot generally use wood chips.

• Availability of fuel:

An assured supply will be needed along with guarantees of price and frequency of delivery.

Consider an organised group (eg of residents) to optimise supply.

• Access for delivery:

Consider delivery vehicle size, widths and head-heights.

• Boiler size:

The size of the boiler needs to be carefully calculated based on projected hot water and space

heating demand – particularly where a building has undergone significant insulation and air-

tightness improvements. For well-insulated houses, even the smallest of domestic boilers

currently available will be over-sized for the job.

• User needs:

  The pattern of use might determine the type of boiler selected. Wood fuel boilers work best

whilst under a relatively constant load. If usage is intermittent, the need for hot water storage will

have to be addressed.

• Available space:

Selecting wood fuel heating will put extra demands on available space. Installations will require

extra space for storage and appliances will probably require more space than an equivalent gas

system.

• Boiler location:

Consider carefully the boiler’s location in relation to the thermal / air tightness envelope –

putting a wood fuelled boiler together with its feed mechanism within the envelope can lead to

significant heat loss due to its contribution to air leakage and thermal bridging.

• Flue size and ventilation requirements:

Wood fuel boilers make substantial demands on ventilation compared with their gas fired

equivalents. The flue will have to provide sufficient air movement for the proper operation of the

boiler.

• Need for back-up system:

If there is likelihood of a wildly fluctuating load pattern on the boiler, it might be sensible to

provide a back-up boiler, whether wood fuelled or gas. The main boiler would, typically, provide

80% of the annual energy need and the back-up appliance would come into operation when the

heat load peaks.

• Increased capital cost:

Wood pellet boilers are typically much more expensive (circa. £10 - 15k for an average domestic

boiler) than their gas fired equivalent, as is currently their fuel. Wood chip boilers are more

expensive again (often double) than pellet boilers.

• Ash storage and removal:

Ash is the inevitable product of wood combustion. A system of storage and removal, usually

weekly, needs to be planned as part of the installation.

• Maintenance regime:

Though durable, wood fuelled boilers will produce an amount of residue, which will need

cleaning from within the appliance. A regular maintenance schedule, usually weekly, should be

identified and implemented.

 

 

Wood fuel boilers

 

• NB:

Before specifying a boiler and heating system, supply a full performance brief to and consult

with the manufacturers of the equipment as part of the design process. It is advisable too, to

consult a specialist heating engineer.

• Boiler type:

The choice is usually between wood chip and wood pellet (see fuel feeding below). Wood pellet

boilers are more like conventional boilers including self-igniting and self-regulating. They are

also more efficient, typically burning up to 94% efficiency. When selecting a boiler type,

consideration should be paid to the storage space available for fuel. Wood chip fuel needs

between 2 and 3 times as much storage volume per unit of output as does wood pellet fuel.

• Operation:

Apart from their fuel, wood fuelled boilers differ from gas boilers primarily in their

operation mode. Gas boilers can ‘idle’ for very long periods, or shutdown until required whereas

wood boilers are most effective when operating continuously. Most wood boilers will provide a

facility for keeping alight at a minimum output. Though effective in keeping the boiler fired in

preparation for use, it is clearly energy wasting. A solution is to include a 'thermal

store‘/accumulator‘/’buffer’ tank (hot water storage) in the system. Heat generated by burning

fuel during periods of no demand, heats water which is then stored for later use. A useful size for

an accumulator will be in excess of 800 litres.

• Boiler components:

Appliances commonly comprise of either an integral or external storage hopper that feeds

a combustion chamber which in turn heats the water passing through the heat exchanger. For

efficiency, fuel burning takes place with small amounts of fuel and at high temperatures.

• Size:

For a small, well-insulated house, the smallest boilers rated at around 15 – 20kW will

likely be suitable. For houses performing to near or at Passivhaus standards (typically well under

3,000 kWh/yr), most boilers currently on the market will likely be considerably oversized.

Currently, the smallest boiler commercially available is rated at 9.5kW.

• Fuel feeding:

Will usually be automatic via a motorised auger from a manually filled storage hopper. The

fuel will be fed into the boiler from above, below or from the side. The design of the fuel feed is

what distinguishes the type of boiler. Wood pellets differ from wood chips in their size and

uniformity. Pellets are small, dry, uniform and ‘flow’ easily. Consequently the feed mechanisms

to specifically pellet-fuelled boilers tend to be more sophisticated in their ability to ‘flow’ the

fuel from the store to the firing mechanism. This level of sophistication can provide for a more

flexible design when locating the fuel store in relation to the boiler – for example a boiler can be

located within a building and can be supplied via a tube from an external store.

• Operating temperature:

Boilers are fitted with thermostats for control of water temperatures and overheating of the

system will be protected by safety temperature limiters.

  wood pellet boiler and storage hopper

   

Wood Gun™ High Efficiency Gasification Wood Boiler

The Wood Gun™ wood gasification boiler by Alternate Heating Systems utilizes the most

advanced technology in wood burning and is perhaps the most efficient wood burning device on

the market today. This uncompromising multifuel system is ideal for any residential application

where wood or wood by-products are used as fuel. The AHS Wood Gun™ is available in

residential sizes ranging from 100,000 to 250,000 BTU’s and commercial sizes up to 1,000,000

BTU.

Features:

Automatic cycling on and off in response to heating or hot water demand.

Domestic hot water coil provides abundant quantities of hot water.

Exceptionally safe and clean burning. The use of dense refractory material cast into

specific shapes causes complete combustion to occur at temperatures of up to 2000° F.

When operated properly in the gasification mode, visible smoke is eliminated and

creosote formation inside the chimney is prevented.

The large cyclone separator removes most of the fly ash resulting in very

low emission.

Spontaneous re-ignition of the wood will occur after an off period of 2-4 hours

Re-ignition is dependent on the refractory temperatures.

Automatic fuel delivery systems are available for wood waste products such as sawdust,

shavings, woodchips and densified biomass. These are designed more for

industrial/commercial applications rather than residential.

Wood Gun™ readily adapts to new or existing hot air systems through the use of a heat

convection coil.

The design maintains all heated walls at the same temperature using a "water wall". This

constant temperature eliminates stress fractures caused by differences in temperature

between components of the boiler thus increasing it's life. In addition, this design

produces greater efficiency because heat that is normally lost through a drywall is

captured in the water wall.

Specifications:

Model: E100 E140 E180 E200 E250

BTU/H (Max.) Wood 100,000 140,000 150,000 185,000 230,000

Oil (optional) ** 80,000 130,000 160,000 160,000 230,000

Heating Surface 30 ft2 39 ft2 46 ft2 55 ft2 70 ft2

Water Capacity 60 Gal 80 Gal 80 Gal 95 Gal 140 Gal

Fire Box Capacity 6.5 ft3 10 ft3. 14 ft3 18 ft3 22 ft3

Max. Log Length 26" 30" 30" 38" 46"

Door Opening 14" x14" 14" x14" 14" x14" 14" x14" 14" x14"

Height 58" 64" 66" 66" 74"

Width 26" 26" 31" 31" 31"

Depth 44" 48" 48" 56" 66"

Flue Size 6" 6" 6" 8" 8"

Weight (lbs) 1,400 1,650 2,100 2,400 3,000

Domestic Coil

Gal/min (Optional)

5 5 5 5 5

*Rec. Sizing: for 8-12

hour burn cycle (BTU/hr)

70,000 100,000 140,000 175,000 220,000

*Average hourly BTU output is based on a 8-12 hour burn cycle

Model: E500 E1000

BTU/H (Max.) Wood 500,000 1,000,000

Net Steam Rating (BTU/H) 376,000 752,000

Heating Surface 116 ft2 192 ft2

Water Capacity 210 Gal 435 Gal

Gas/Oil Chamber (water

capacity)

16 Gal 50 Gal

Height 90" 102"

Width 34" 48"

Depth 72" 78"

Flue Size 8" 12"

Weight (w/o gas/oil - lbs) 4,500 9000

ID Fan .75 HP 2.0 HP

Minimum Boiler Room

(w/o Gas/Oil)

12'x15' 16'x16'

Minimum Boiler Room

(with Gas/Oil)

14'x15' 16'x18'

Load Door 18"x18" 18"x18"

How it Works?

Wood gas is produced by applying heat to wood, a process called pyrolysis. The wood

gas is drawn through the bottom of the firebox and into our uniquely designed refractory by an

induction fan. The gases are combined with oxygen and combusted in the refractory. The super

heated gases pass through the interconnected refractory tunnels and in to our uniquely designed

swirl chamber. This is where the bulk of heat exchange takes place. The superheated refractory

then continues to gasify the wood remaining in the firebox. After combustion the residual ash is

combined with high velocity air flow to scrub the heat exchanger preventing any build up. This

process allows us to maintain an unparalleled consistency in heat exchange. Most ash exits the

unit and is collected in the cyclone ash separator for fast and easy removal.

The Wood Gun™ cycles on and off much like an oil or gas fired boiler. During the off cycle,

fuel is not consumed because oxygen is not present in the combustion chamber. With the large

superheated refractory mass, re-ignition of the fuel (usually occurs up to 5 to 6 hours later

depending on boiler size) automatically when a drop in water tempurature signals the need for

heat.

During the off cycle, wood gas inside the firebox condenses on the inner walls forming a solid

that will eventually fall off. This combines with the remaining fuel thus adding energy that in

many other boilers goes up the chimney.

Photos:

Carbon vs. Stainless Steel in our Wood Boilers

The internal surfaces of a Wood Gun™ Wood Boiler include any surface touched by the

flame, smoke, wood or exhaust.  The internal surfaces may be manufactured with carbon steel or

stainless steel - it's your choice.  We recommend stainless steel because carbon steel will show

deterioration within 10 years though the unit may continue to function for as much as 20 years. 

We have had stainless steel boilers in service for 20 years, and they show no sign of

deterioration.  We use 1/4" thick 304 stainless steel (as opposed to 409) for unsurpassed quality.

Stack Temperature

Exhaust stack temperature is an indicator of transfer efficiency. During combustion,

temperatures of around 2000° Fahrenheit can be obtained. Amazingly, our exhaust stack

temperature ranges from about 260-300° Fahrenheit. This stack temperature is unheard of in the

industry. The Alternate Heating Systems WoodGun™ is truly the pinnacle of wood fueled

heating devices.

Wood stoves

A wood stove is the most popular, flexible and economical wood heating option. A stove can be

located almost anywhere there is enough space and where its chimney can be properly routed. A

perfect installation has the stove located centrally in the main floor living area of the house and

the flue pipe running straight up into the chimney. This installation design will provide the best

performance and need the least amount of maintenance.

Wood stoves are for space heating

A wood stove is defined as a space heater and space heaters are intended to heat a space directly,

unlike a central heating furnace, which supplies its heat to the house through a system of ducts.

But because modern houses conserve energy more effectively than older houses and need less

heat to stay warm, it is now possible to heat an average-size modern home with a single space

heater, provided it is located in the main living area.

If you want to heat most or all of your house with a wood stove, try to meet these two objectives:

First, the heater should be located in the area where the family spends most of its time. And

second, there should be ways for the heat to flow to other parts of the house. These conditions

are not usually difficult to meet, but they do need to be planned. 

Put the stove in the area you spend your time    

Choosing the right location for the stove may be the most important decision you must make.

The heater should be located in the part of the house you want to be the warmest. This is usually

the main floor area where kitchen, living and dining rooms are located and where families

normally spend most of their time. By locating the space heater in this area, you will be warm

and comfortable while you eat meals and relax.

 

For heat upstairs, don't put the stove in the basement

A basement is not a good location for effective space heating. Although the heated air from the

stove does tend to rise to higher levels of the house, this movement is normally too slow and

limited to provide comfort on the upper floor. Usually, in an effort to keep the main floor living

spaces comfortably warm, the basement is overheated. This wastes fuel and the frequent high

firing can damage the stove. Unfinished basements are particularly bad locations because too

much of the heat is absorbed by the walls and lost to the outside. Also, wood stoves operating in

basements may over-fire or smolder without anyone noticing. The basement is only a good

location for a space heater if your family spends much of its time in a basement family or

recreation room.

Stove heat output versus room size 

If your house is divided up into small rooms you will probably not be able to heat it entirely with

a single space heater. A stove too large for the room it is in will overheat the space quickly. 

Houses of open plan design with fewer separations between rooms can be heated entirely with a

space heater, depending on their size and energy efficiency. In an open plan house, a larger

appliance can be used without overheating the space. 

Correct stove sizing is important because a stove too large for the heat demand of the space will

be operated with slow, smoldering fires much of the time to avoid overheating the room, and an

undersized stove can be damaged by frequent over-firing to keep up with heat demand. 

A wood heat retailer is the best person to advise you on stove sizing for your home. Since

experienced retailers know the performance of each stove, they can help you match a stove to

your heating objectives and the location you have selected for it. When you visit a retail store to

look over the available options, take along a floor plan of your house. This will save time and

help the salesperson give you better advice.

 

Stove structural design 

Some aspects of the design of wood stoves are related more to looks and personal preference

than to performance. For example, there is no functional difference between cast iron or plate

steel construction, and painted or enameled finishes. These differences affect appearance and

cost but not heating performance.

Although the bottom and rear of all new stoves are shielded to prevent overheating of the floor

and to permit close clearances to combustible walls, some stoves have shielded sides and top as

well. The more shielded a stove is, the more of its heat is delivered to the room by warm air

convection than by direct radiation from the hot stove surfaces. 

Some specialists say that fully shielded stoves are better for small spaces because the hot air they

produce more readily travels to other areas and because they don't feel as hot when you sit near

them. In practical terms, however, most modern stoves have both radiant and convective

characteristics.

  Combustion design 

The internal design of wood stoves has changed entirely since 1990, as the result of the U.S.

Environmental Protection Agency regulation established in the late 1980s. The EPA's mandatory

smoke emission limit for wood stoves is 7.5 grams of smoke per hour.  Today, all wood stoves

and fireplace inserts, and some factory-built fireplaces sold in the U.S. must meet this limit.

Stove manufacturers have improved their combustion technologies over the years, and now some

newer stoves have certified emissions in the 1 to 4 g/h range. The EPA certified emission rate is

a reliable number that can be compared from one model to the next, but a one or two gram per

hour difference in smoke emissions does not mean much in day-to-day use.

The two general approaches to meeting the EPA smoke emission limits are catalytic and non-catalytic

combustion. Both approaches have proved effective, but there are performance differences. In catalytic

combustion the smoky exhaust is passed through a coated ceramic honeycomb inside the stove where

the smoke gases and particles ignite and burn. Catalytic stoves are capable of producing a long, even

heat output. All catalytic stoves have a lever-operated catalyst bypass damper which is opened for

starting and reloading. The catalytic honeycomb degrades over time and must be replaced, but its

durability is largely in the hands of the stove user. The catalyst can last more than six seasons if the

stove is used properly, but if the stove is over-fired, garbage is burned and regular cleaning and

maintenance are not done, the catalyst may break down in as little as two years.

Cross section of a catalytic stove, showing

combustion air/exhaust flow patterns, the

catalytic element and the bypass damper.

Cross section of a non-catalytic stove, showing

combustion air/exhaust flow patterns, large

baffle and high level combustion air supply.

Non-catalytic stoves do not use a catalyst, but have three internal characteristics that create a

good environment for complete combustion. These are firebox insulation, a large baffle to

produce a longer, hotter gas flow path and pre-heated combustion air introduced through small

holes above the fuel in the firebox. Non-cats cannot match the even heat output of catalytic

stoves, but their owners love watching the beautiful fire they create. The baffle and some other

internal parts of a non-catalytic stove will need replacement from time to time as they deteriorate

with the high heat of efficient combustion.

Although most of the stoves on the market are non-cats, some of the most popular high-end

stoves use catalytic combustion. Because they are slightly more complicated to operate, and the

best of them do produce exceptional performance, catalytic stoves are suited to people who like

technology and are prepared to maintain it properly so it continues to operate at peak

performance. Both options have their pros and cons, and most users of either type seem satisfied

with the performance of their stoves.

  Why advanced stoves are worth the extra cost

1.  On average, advanced, EPA certified stoves are about one-third more efficient than the

old box, pot belly, or step stoves, and almost all of the currently available central wood

heating furnaces and boilers. That’s one-third less cost if you buy firewood, or one-third

less cutting, hauling and stacking if you cut your own. Although this higher efficiency is

a by-product of mandatory emissions limits, it has made the EPA rules a winner for both

the environment and stove users. The extra cost of advanced technology is about $200

per stove. Over just two seasons of wood burning the greater efficiency of the stove will

more than compensate for the higher initial cost.

2. Advanced stoves produce about 90 percent less particulate matter - smoke - than older

stoves. After a fire is ignited, you should see no visible smoke from the chimney, so

neighbors won't complain and the foul smell, and thick smoke won't blanket your yard

either.

3. Fires ignite more easily and burn more completely in these new stoves. The result is a far

more convenient and pleasurable wood burning experience.

4. Virtually all the new stoves have a glass panel in their door and an air-wash system to

keep it clear. This not only means being able to monitor the fire and adjust it periodically

to get a perfect burn, but the fire itself is spectacular to watch. No fire in a conventional

stove or fireplace can compare with the beauty of an efficient wood fire. 

5. Ninety percent less smoke means 90 percent less creosote. This gives two important

benefits. First, the chance of chimney fire is virtually eliminated, as long as the stove is

operated correctly and reasonable maintenance is done. And second, the flue pipe and

chimney will need cleaning much less frequently, which is another way the new

technology stoves save time and money.

6.

A wood-burning stove is a heating appliance capable of burning wood fuel and wood-derived

biomass fuel. Generally the appliance consists of a solid metal (usually cast iron or steel) closed

fire chamber, a grate and an adjustable air control. The appliance will be connected to a suitable

chimney or flue which will fill with hot combustion gases once the fuel is ignited. It is critical

that the chimney or flue gases be hotter than the outside temperature as this will result in

combustion gases being drawn out of the fire chamber and up the chimney.

o

Fuel and operational considerations

Wood-burning stove heating a grocery, Detroit, 1922.

Fuel type: Hardwood or softwood

Both hardwood and softwood have the same energy content (by mass) and will provide

similar energy outputs. However, the essential difference will be in the rate at which the fuel

burns. Hardwoods derived from slow-growing broadleaf trees will burn at a slower rate for

sustained output. Softwoods are derived from evergreen trees such as conifers, which are fast

growing. They burn at a far greater rate.

Moisture content

One of the most critical factors in wood burning is the moisture content of the wood, as any

water in firewood has to be boiled off during the burning process. Freshly cut wood (known as

green wood) can have a moisture content greater than 35%. Green wood should never be used

for firewood. Apart from producing very low heat outputs, creosote will be formed as part of the

combustion, which can potentially lead to chimney fires (particles will coat the chimney and can

fuel a chimney fire).

For best results firewood should have a moisture content of less than 20%. The process of

removing the excess moisture is called seasoning. Seasoning by air-drying the wood can take up

to two years. Wood should be stored in an outdoor well-ventilated, but covered, structure. A

recent innovation is kiln-dried wood. With interest and usage of wood burners at an all-time

high, some companies are now using large kilns to quickly dry their wood.

Hardwood must be well-seasoned, with some species taking up to four years to dry out.

Hardwood is seasoned by being left out to the elements for three to four winters, then for a

subsequent summer under cover with ventilation to dry out. Softwood is left out to the elements

for two winters, then for one summer to dry out with ventilation.

Air supply

A damper in a stove chimney flue (1) controls air supply by being set open (2) or closed (3).

High heating efficiencies on closed appliances can only be attained by controlling the supply of

air to the fire chamber (operating the air control correctly). It is not recommended to leave the air

control fully open, except when helping the chimney/flue heat up initially. A fully open air

control will lead to more heat being sent straight up the chimney rather than into the room

(which reduces efficiency). The biggest problem with leaving the air control fully open is

“overfiring”. Overfiring is caused when too much heat is generated within the fire chamber,

which will lead to warping, buckling and general damage to the stove and its internal

components. Individual stoves will have their own quirks, so take a little time to get used to a

new stove's settings.

Safety and pollution considerations

Safety

Correct air flow and ventilation is also critical to efficient and safe wood burning. Specific

requirements will be laid down by the stove manufacturer. Legal requirements for new

installations in the UK can be found in Building Regulations Approved Document J, Section 2,

Table 2.1 "Air Supply to a solid fuel appliance" [1]

UK Smoke Control Areas

Under the United Kingdom's Clean Air Act, local authorities may declare the whole or part of

the district of the authority to be a smoke control area. It is an offense to emit smoke from a

chimney of a building, from a furnace or from any fixed boiler if located in a designated smoke

control area. It is also an offense to acquire an “unauthorized fuel” for use within a smoke

control area unless it is used in an “exempt” appliance (“exempted” from the controls which

generally apply in the smoke control area). The current maximum level of fine is £1,000 for each

offense.

In order to comply with the Clean Air Act in "smoke control areas," an exempt appliance or fuel

must be used.[2]

US pollution control requirements

The United States Clean Air Act requires that wood stoves and wood heating appliances be

certified by the Environmental Protection Agency (EPA). These devices meet a particulate

emissions standard of no more than 7.5 grams per hour for noncatalytic wood stoves and 4.1

grams per hour for catalytic wood stoves.[3]

Use in Europe

Italy is one of the biggest markets for wood-burning stoves in Europe, having around 30% of all

homes using wood for some heat. This means about 5 million homes have a wood fuelled stove

or cooker.

Fuel types

 

Wood pellet 

 

• The fuel is usually made from compressed sawdust and wood shavings but can be made from

most biomass material (eg straw, forestry residues and specially grown energy crops)

• Pellets are usually produced at an industrial scale, though developing technology is enabling

smaller-scale production.

• There is not yet a consistent quality of pellet in the UK. Pellets vary according to source.

• Care should be taken when using recycled wood because of the risk of contaminates.

• Pellets are more expensive than wood chip / logs.

• Sources are unlikely to be local – necessitating transportation over long distances – so adding

to cost and carbon emissions.

• Pellet quality is crucial – boilers can be ‘intolerant’ to certain sources.

 

Wood chip 

 

• A local supplier is needed

• Good for district heating operations

• Quality tends to be variable

• Irregular moisture content

• Care should be taken when using recycled wood because of the risk of contaminates such as

formica or melamine, plastics and paint.

 

Logs

 

• More suitable for small operations

• Logs are easy to handle.

• Logs are more often sourced from a known and existing supply chain.

• They can be produced from small scale woodland

• They need to be loaded manually at least once a day

  

    

Heating system

 

The heating system accompanying a wood fuel boiler will be a ‘vented’ or ‘open’

system. The system illustrated below includes a thermal store which acts as an

accumulator/buffer tank to the boiler. The Primary water is stored in the cylinder and heated by

the boiler (and possible also an ancillary source such as solar thermal). When heated by a boiler

the water can also be pumped around the radiators to provide space heating. The Secondary

water comes directly from the mains and passes through a heat exchanger which draws heat from

the Thermal Store. This water then passes through a thermostatic mixing valve which blends it to

the correct temperature before it reaches the taps.

  The thermal store illustrated is a 'combined' type, where the expansion tank is integral to

the store rather than located separately in the loft. It is important to recognise that when using a

store of this type, the expansion tank must be installed at a level higher than the radiators to

enable a 'head' of water.

   

   

Additional heating sources

   

The nature of a ventilated heating system is that it can easily include another heat source such as

a solar thermal system. In summer, the solar system will provide heat to the hot water storage

tank – reducing the demand on the boiler. In Spring and Autumn the boiler and the solar system

will work in tandem and in Winter the boiler will provide most of the heat to the store.

 

 

Controls

 

The controls regulating a modern heating system provide the user with the capability to minimise

energy expenditure. A good and user-friendly control system will only provide heat when and

where it is needed. It also ensures that the boiler does not operate unless there is demand for it to

do so.

A capable control system will allow a user to:

• Match their occupancy pattern by providing timed water and space heating periods.

• Control individual room temperatures to comfort levels to reduce overheating.

 

• Divide larger houses into zones, each with dedicated time and temperature controls. Zones

might reflect usage (eg upstairs / downstairs) or thermal dynamics (eg solar gain areas).

 

Commonly specified controls will include:

 

• A time switch which controls space and water heating

• A full programmer which allows the time settings for space and water heating to be fully

independent

• Room thermostats which controls the switching on and off of the space heating according to

desired temperatures

• Programmable room thermostats perform the above but with the ability to pre-set heating

periods.

• A cylinder thermostat, where storage is installed, allows water heating to be switched on and

off according to the desired cylinder water temperature.

• A thermostatic radiator valve (TRV) which adjusts the water flow according to room

temperature.

 

Regulations 

 

Building Regs

 

• Building Regulations Approved Document ADL2 sets out the requirements for existing

buildings.

• The regulations do not oblige the designer to perform DER/TER calculations, but where a new

system is installed or an existing system replaced, the installation must follow the requirements

of the ‘Domestic Heating Compliance Guide’ (DCLG, 2006).

"Clean Coal" Technologies, Carbon Capture

& Sequestration

Coal is a vital fuel in most parts of the world. 

Burning coal without adding to global carbon dioxide levels is a major technological

challenge which is being addressed. 

The most promising "clean coal" technology involves using the coal to make

hydrogen from water, then burying the resultant carbon dioxide by-product and

burning the hydrogen. 

The greatest challenge is bringing the cost of this down sufficiently for "clean coal"

to compete with nuclear power on the basis of near-zero emissions for base-load

power. 

Coal is an extremely important fuel and will remain so. Some 23% of primary energy needs are

met by coal and 39% of electricity is generated from coal. About 70% of world steel production

depends on coal feedstock. Coal is the world's most abundant and widely distributed fossil fuel

source. The International Energy Agency expects a 43% increase in its use from 2000 to 2020.

However, burning coal produces about 9 billion tonnes of carbon dioxide each year which is

released to the atmosphere, about 70% of this being from power generation. Other estimates put

carbon dioxide emissions from power generation at one third of the world total of over 25 billion

tonnes of CO2 emissions.

Development of new "clean coal" technologies is addressing this problem so that the world's

enormous resources of coal can be utilised for future generations without contributing to global

warming. Much of the challenge is in commercialising the technology so that coal use remains

economically competitive despite the cost of achieving "zero emissions".

As many coal-fired power stations approach retirement, their replacement gives much scope for

'cleaner' electricity. Alongside nuclear power and harnessing renewable energy sources, one hope

for this is via "clean coal" technologies, such as are now starting to receive substantial R&D

funding.

Managing wastes from coal

Burning coal, such as for power generation, gives rise to a variety of wastes which must be

controlled or at least accounted for. So-called "clean coal" technologies are a variety of evolving

responses to late 20th century environmental concerns, including that of global warming due to

carbon dioxide releases to the atmosphere. However, many of the elements have in fact been

applied for many years, and they will be only briefly mentioned here:

Coal cleaning by 'washing' has been standard practice in developed countries for some

time. It reduces emissions of ash and sulfur dioxide when the coal is burned.

Electrostatic precipitators and fabric filters can remove 99% of the fly ash from the flue

gases - these technologies are in widespread use.

Flue gas desulfurisation reduces the output of sulfur dioxide to the atmosphere by up to

97%, the task depending on the level of sulfur in the coal and the extent of the reduction.

It is widely used where needed in developed countries.

Low-NOx burners allow coal-fired plants to reduce nitrogen oxide emissions by up to

40%. Coupled with re-burning techniques NOx can be reduced 70% and selective

catalytic reduction can clean up 90% of NOx emissions.

Increased efficiency of plant - up to 46% thermal efficiency now (and 50% expected in

future) means that newer plants create less emissions per kWh than older ones.  See Table

1.

Advanced technologies such as Integrated Gasification Combined Cycle (IGCC) and

Pressurised Fluidised Bed Combustion (PFBC) will enable higher thermal efficiencies

still - up to 50% in the future.

Ultra-clean coal (UCC) from new processing technologies which reduce ash below

0.25% and sulfur to very low levels mean that pulverised coal might be used as fuel for

very large marine engines, in place of heavy fuel oil.  There are at least two UCC

technologies under development.  Wastes from UCC are likely to be a problem.

Gasification, including underground coal gasification (UCG) in situ, uses steam and

oxygen to turn the coal into carbon monoxide and hydrogen.

Sequestration refers to disposal of liquid carbon dioxide, once captured, into deep

geological strata.

Some of these impose operating costs without concomitant benefit to the operator, though

external costs will almost certainly be increasingly factored in through carbon taxes or similar

which will change the economics of burning coal.

However, waste products can be used productively. In 1999 the EU used half of its coal fly ash

and bottom ash in building materials (where fly ash can replace cement), and 87% of the gypsum

from flue gas desulfurisation.

Carbon dioxide from burning coal is the main focus of attention today, since it is implicated in

global warming, and the Kyoto Protocol requires that emissions decline, notwithstanding

increasing energy demand.

Carbon Capture and Storage (CCS) technologies are in the forefront of measures to enjoy “clean

coal”.  CCS involves two distinct aspects: capture, and storage.

The Coal Gun™ coal stoker boiler will keep you warmer for less!

The Coal Gun™ features the lowest cost of ownership of today's stoker boilers, along with:

Highest solid fuel efficiency

Lowest fuel cost

The most advanced grate/feed mechanism (thermal controlled grate option) 

Available with UL Listing and/or ASME!

Convenient operation

Low stack temperatures

Uses Pea or Buckwheat Anthracite Coal

The most popular use for the Coal Gun is for residential hydronic heating. Nevertheless, the Coal

Gun is also available for steam heating applications and is well-suited for the production of

process hot water for car washes, egg processing, greenhouse heating, manufacturing, and for

heating motels, pools and retail stores.

The Coal Gun™ is manufactured in Pennsylvania and burns anthracite coal. Although normally

used in hydronic or steam boiler applications, the Coal Gun can be adapted for use with forced

hot air systems through the use of a water to air heat exchanger. Our smallest model (S130) will

provide heat for an entire home including domestic hot water at 50% or less than the cost of

conventional oil, gas or electric systems. For applications beyond 3.3 million BTU's Coal Gun™

coal stokers may be installed in tandem. For more information about the Coal Gun, as well as a

list of options, click here.

Click Here for Alternate Heating Systems Coal Boiler Partners.

Coal Gun™ Coal Stoker Boiler Specifications*

MODEL (boiler only) S130 S260 S500 S1000 S1500

Width 20" 23" 33" 40" 45"

Height 23" 27" 34" 41" 48"

Length 32" 46" 63" 77" 100"

Weight (lbs - approx.) 400 680 1,250 2,500 3,500

Assembled          

Width 22" 26" 34" 40" 45"

Height 42" 47" 58" 66" 77"

Length 48" 62" 82" 102" 118"

Weight (lbs - approx.) 875 1,276 2,200 3,800 5,000

Water Capacity (gal -

approx)

27 56 115 220 380

BTU/Hr 130,000 260,000 500,000 995,000 1,650,000

Flue Size (NPT) 5" 6" 8" 10" 12"

Return Tapping (NPT) 1 1/2" (2) 1 1/2" (2) 2" (2) 2 1/2" (2) 2 1/2"

Supply Tapping (NPT) 1 1/2" (1) 1 1/2" (1) 2" (2) 2 1/2" (2) 2 1/2"

*Specifications and design subject to change without notice.

Heating Capacity Using Hot Water/Low Pressure (15 psi) Steam Application*

Model BTU/Hr Area (sq. ft.)

S130 130,000 4,000

S260 260,000 8,000

S500 500,000 15,000

S1000 1,000,000 30,000

S1500 1,650,000 50,000

*Depending on building construction, use, and insulation

Gal/Hr Capability for Process Hot Water, Based on 100° Rise

Model Hot Water Capacity

(gal/hr)

S260 250

S500 500

S1000 1,000

S1500 1,650

All Specifications shown are approximate.

Photos:

Table 1. Coal-fired power generation, thermal efficiency

countryTechnologyEfficiencyProjected efficiency with CCS

Table 1. Coal-fired power generation, thermal efficiency

country Technology Efficiency Projected efficiency with CCS

Australia Black ultra-supercritical WC 43% 33%

Black supercritical WC 41%

Black supercritical AC 39%

own ultra-supercritical WC 35% 27%

own supercritical WC 33%

own supercritical AC 31%

Belgium Black supercritical 45%

China Black supercritical 46%

Czech Republic own PCC 43% 38%

own ICGG 45% 43%

Germany Black PCC 46% 38%

own PCC 45% 37%

Japan, Korea Black PCC 41%

Russia Black ultra-supercritical PCC 47% 37%

Black supercritical PCC 42%

South Africa Black supercritical PCC 39%

USA Black PCC & IGCC 39% 39%

USA (EPRI) Black supercritical PCC 41%

OECD Projected Costs of Generating Electricity 2010, Tables 3.3. 

PCC= pulverised coal combustion, AC= air-cooled, WC= water-cooled.

 

Capture & separation of CO2

A number of means exist to capture carbon dioxide from gas streams, but they have not yet been

optimised for the scale required in coal-burning power plants. The focus has often been on

obtaining pure CO2 for industrial purposes rather than reducing CO2 levels in power plant

emissions.

Where there is carbon dioxide mixed with methane from natural gas wells, its separation is well

proven. Several processes are used, including hot potassium carbonate which is energy-intensive

and requires a large plant, a monoethanolamine process which yields high-purity carbon dioxide,

amine scrubbing, and membrane processes.

Capture of carbon dioxide from flue gas streams following combustion in air is much more

difficult and expensive, as the carbon dioxide concentration is only about 14% at best.  The main

process treats carbon dioxide like any other pollutant, and as flue gases are passed through an

amine solution the CO2 is absorbed.  It can later be released by heating the solution.  This amine

scrubbing process is also used for taking CO2 out of natural gas.  There is an energy cost

involved.  For new power plants this is quoted as 20-25% of plant output, due both to reduced

plant efficiency and the energy requirements of the actual process. 

No commercial-scale power plants are operating with this process yet. At the new 1300 MWe

Mountaineer power plant in West Virginia, less than 2% of the plant's off-gas is being treated for

CO2 recovery, using chilled amine technology. Subject to federal grants, there are plans to

capture and sequester 20% of the plant's CO2, some 1.8 million tonnes CO2 per year.

Oxyfuel combustion, where coal is burned in oxygen rather than air, means that the flue

gas is mostly CO2 and hence it can more readily be captured by amine scrubbing - at about half

the cost of capture from conventional plants.  A number of oxyfuel systems are operational in the

USA and elsewhere.

The Integrated Gasification Combined Cycle (IGCC) plant is a means of using coal and

steam to produce hydrogen and carbon monoxide (CO) from the coal and these are then burned

in a gas turbine with secondary steam turbine (ie combined cycle) to produce electricity.  If the

IGCC gasifier is fed with oxygen rather than air, the flue gas contains highly-concentrated CO2

which can readily be captured post-combustion as above. 

Further development of this oxygen-fed IGCC process will add a shift reactor to oxidise

the CO with water so that the gas stream is basically just hydrogen and carbon dioxide. These are

separated before combustion and the hydrogen alone becomes the fuel for electricity generation

(or other uses) while the concentrated pressurised carbon dioxide is readily disposed of.  No

commercial scale power plants are operating with this process yet.

Currently IGCC plants typically have a 45% thermal efficiency.

Capture of carbon dioxide from coal gasification is already achieved at low marginal cost

in some plants. One (albeit where the high capital cost has been largely written off) is the Great

Plains Synfuels Plant in North Dakota, where 6 million tonnes of lignite is gasified each year to

produce clean synthetic natural gas.

Oxy-fuel technology has potential for retrofit to existing pulverised coal plants, which are the

backbone of electricity generation in many countries.

Storage & sequestration of CO2

Captured carbon dioxide gas can be put to good use, even on a commercial basis, for

enhanced oil recovery. This is well demonstrated in West Texas, and today over 5800 km of

pipelines connect oilfields to a number of carbon dioxide sources in the USA. 

At the Great Plains Synfuels Plant, North Dakota, some 13,000 tonnes per day of carbon

dioxide gas is captured and 5000 t of this is piped 320 km into Canada for enhanced oil recovery.

This Weyburn oilfield sequesters about 85 cubic metres of carbon dioxide per barrel of oil

produced, a total of 19 million tonnes over the project's 20 year life. The first phase of its

operation has been judged a success.

Overall in USA, 32 million tonnes of CO2 is used annually for enhanced oil recovery,

10% of this from anthropogenic sources.

The world's first industrial-scale CO2 storage was at Norway's Sleipner gas field in the

North Sea, where about one million tonnes per year of compressed liquid CO2 separated from

methane is injected into a deep reservoir (saline aquifer) about a kilometre below the sea bed and

remains safely in place. The US$ 80 million incremental cost of the sequestration project was

paid back in 18 months on the basis of carbon tax savings at $50/tonne. (The natural gas contains

9% CO2 which must be reduced before sale or export.) The overall Utsira sandstone formation

there, about one kilometre below the sea bed, is said to be capable of storing 600 billion tonnes

of CO2.

Another scheme separating CO2 and using it for enhanced oil recovery is at In Salah, Algeria.

West Australia's Gorgon natural gas project from 2009 will tap natural gas with 14% CO2.

Capture and geosequestration of this is expected to reduce the project's emissions from 13.3 to

5.3 million tonnes of CO2 per year, 3.0 million tonnes of the reduction being injected into

geological reservoirs.

Injecting carbon dioxide into deep, unmineable coal seams where it is adsorbed to displace

methane (effectively: natural gas) is another potential use or disposal strategy. Currently the

economics of enhanced coal bed methane extraction are not as favourable as enhanced oil

recovery, but the potential is large.

While the scale of envisaged need for CO2 disposal far exceeds today's uses, they do

demonstrate the practicality. Safety and permanence of disposition are key considerations in

sequestration.

Research on geosequestration is ongoing in sevaral parts of the world. The main potential

appears to be deep saline aquifers and depleted oil and gas fields. In both, the CO2 is expected to

remain as a supercritical gas for thousands of years, with some dissolving.

Large-scale storage of CO2 from power generation will require an extensive pipeline

network in densely populated areas. This has safety implications.

Given that rock strata have held CO2 and methane for millions of years there seems no reason

that carefully-chosen chosen ones cannot hold sequestered CO2.  However, the eruption of a

million tonnes of CO2 from Lake Nyos in Cameroon in 1986 asphyxiated 1700 people, so the

consequences of major release of heavier-than-air gas are potentially serious.

Producing oxygen for oxyfuel and IGCC

Today most oxygen is recovered cryogenically from liquid air, which is a relatively expensive

process.

 The main prospective means of economically producing large amounts of oxygen is the ion

transport membrane (ITM) process. It is being developed for use in feeding integrated

gasification combined cycle (IGCC), oxyfuel combustion, and other advanced power generation

systems including underground coal gasification.  In the USA, EPRI is involved on behalf of the

electric utilities in helping to scale-up ITM technology for clean energy.

ITM technology uses a ceramic material which, under pressure and temperature, ionizes and

separates oxygen molecules from air.  No external source of electrical power is required.

Relative to traditional cryogenic air separation units, ITM technology could decrease internal

power demand by as much as 30% and capital costs by approximately 30% in the oxygen supply

systems at oxyfuel and IGCC power plants.

The oxygen requirements for the power generation industry could grow substantially in

supporting advanced coal-based power generation and integrated carbon capture technology. 

EPRI estimates the current US power generation industry share of the oxygen market is about

4%, but it could become the dominating market driver, accounting for more than 60% of the

future market, or approximately two million tones per day of oxygen by 2040. 

Economics, R&D

The World Coal Institute noted that in 2003 the high cost of carbon capture and storage

(estimates of US$ 150-220 per tonne of carbon, $40-60/t CO2 - 3.5 to 5.5 c/kWh relative to coal

burned at 35% thermal efficiency) made the option uneconomic. But a lot of work is being done

to improve the economic viability of it, and the US Dept of Energy  (DOE) was funding R&D

with a view to reducing the cost of carbon sequestered to US$ 10/tC (equivalent to 0.25 c/kWh)

or less by 2008, and by 2012 to reduce the cost of carbon capture and sequestration to a 10%

increment on electricity generation costs.  These targets now seem very unrealistic.

More recently the DOE had announced the $1.3 billion FutureGen project to design, build and

operate a nearly emission-free coal-based electricity and hydrogen production plant. The

FutureGen initiative would have comprised a coal gasification plant with additional water-shift

reactor, to produce hydrogen and carbon dioxide.  It would also involve development of the ITM

oxygen separation technology.  About 700,000 tonnes of CO2 (some 60% of throughput) per year

would then be separated by membrane technology and sequestered geologically. The hydrogen

would have been be burned in a 275 MWe generating plant and in fuel cells.

Construction of FutureGen was due to start in 2009, for operation in 2012, with target of 90%

carbon capture. The project was designed to validate the technical feasibility and economic

viability of near-zero emission coal-based generation. In particular it aimed to produce electricity

with only a 10% cost premium and to show that hydrogen can be produced at $3.80 per GJ,

equivalent to petrol at 12.7 cents per litre.

In December 2007 Mattoon Illinois was chosen as the site of the demonstration plant. However,

in January 2008 the DOE announced that it would pull its funding for project, expressing

concerns over escalating costs..  Under the new Administration however, the project was

reconsidered, and design work, geological investigations and a revised cost estimate are

proceeding.  A decision on whether or not to embark upon construction is scheduled for early

2010, and the DOE has said that it is prepared to contribute over $1 billion to it.  As of early

2010 members of the FutureGen Alliance included domestic coal companies Peabody and BHP

Billiton, plus E.On and China Huaneng Group. No domestic utilities remained, though Exelon

had indicated an intention to join.

The DOE has said that funding would be made available to assist other projects that aim to add

carbon capture and storage (CCS) to existing coal plants, but will no longer include hydrogen

production as part of the project.

In the UK a competition was launched by the UK government in November 2007 to support a

coal-fired power plant demonstrating the full chain of CCS technologies (capture, transport, and

storage) on a commercial scale. The winning project bid will need to demonstrate post-

combustion capture (including oxyfuel) on a coal-fired power station, with the carbon dioxide

being transported and stored offshore. The project will have to capture around 90% of the CO2

emitted by the equivalent of 300MW-400MW generating capacity. The successful project bid

should demonstrate the entire CCS chain by 2014. The winning project bid will be chosen by

May-June 2009.

In Denmark a pilot project at the 420 MWe Elsam power plant is capturing CO2 from post-

combustion flue gases under the auspices of CASTOR (CO2 from Capture to Storage). Flue

gases are passed through an absorber, where a solvent captures about 90% of the CO2. The

pregnant solution is then heated to 120°C to release pure CO2 at the rate of about one tonne per

hour for geological sequestration. Cost is expected to be EUR 20-30 per tonne.

A 2000 US study put the cost of CO2 capture for IGCC plants at 1.7 c/kWh, with an energy

penalty 14.6% and a cost of avoided CO2 of $26/t ($96/t C). By 2010 this was expected to

improve to 1.0 c/kWh, 9% energy penalty and avoided CO2 cost of $18/t ($66/t C), but these

numbers now seem unduly optimistic.

Figures from IPCC Mitigation working group in 2005 for IGCC put capture and sequestration

cost at 1.0-3.2 c/kWh, thus increasing electricity cost for IGCC by 21-78% to 5.5 to 9.1 c/kWh.

The energy penalty in that was 14-25% and the mitigation cost $14-53/t CO2 ($51-200/tC)

avoided. These figures included up to $5 per tonne CO2 for transport and up to $8.30 /t CO2 for

geological sequestration.

In 2009 the OECD’s International Energy Agency (IEA) estimated for CCS $40-90/t CO2 but

foresees $35-60/t by 2030, and McKinseys estimated EUR 60-90/t reducing to EUR 30-45/t after

2030.

Gasification processes

In conventional plants coal, often pulverised, is burned with excess air (to give complete

combustion), resulting in very dilute carbon dioxide at the rate of 800 to 1200 g/kWh.

Gasification converts the coal to burnable gas with the maximum amount of potential energy

from the coal being in the gas.

In Integrated Gasification Combined Cycle (IGCC) the first gasification step is pyrolysis, from

400°C up, where the coal in the absence of oxygen rapidly gives carbon-rich char and hydrogen-

rich volatiles.

In the second step the char is gasified from 700°C up to yield gas, leaving ash. With oxygen

feed, the gas is not diluted with nitrogen.

The key reactions today are C + O2 to CO, and the water gas reaction: C + H2O (steam) to CO &

H2 - syngas, which reaction is endothermic.

In gasification, including that using oxygen, the O2 supply is much less than required for full

combustion, so as to yield CO and H2. The hydrogen has a heat value of 121 MJ/kg - about five

times that of the coal, so it is a very energy-dense fuel. However, the air separation plant to

produce oxygen consumes up to 20% of the gross power of the whole IGCC plant system. This

syngas can then be burned in a gas turbine, the exhaust gas from which can then be used to raise

steam for a steam turbine, hence the "combined cycle" in IGCC.

To achieve a much fuller clean coal technology in the future, the water-shift reaction will

become a key part of the process so that:

C + O2 gives CO, and

C + H2O gives CO & H2, then the

CO + H2O gives CO2 & H2 (the water-shift reaction).

The products are then concentrated CO2 which can be captured, and hydrogen. (There is also

some hydrogen from the coal pyrolysis), which is the final fuel for the gas turbine.

Overall thermal efficiency for oxygen-blown coal gasification, including carbon dioxide capture

and sequestration, is about 73%. Using the hydrogen in a gas turbine for electricity generation is

efficient, so the overall system has long-term potential to achieve an efficiency of up to 60%.

Present trends

The clean coal technology field is moving in the direction of coal gasification with a second

stage so as to produce a concentrated and pressurised carbon dioxide stream followed by its

separation and geological storage. This technology has the potential to provide what may be

called "zero emissions" - in reality, extremely low emissions of the conventional coal pollutants,

and as low-as-engineered carbon dioxide emissions.

This has come about as a result of the realisation that efficiency improvements, together with the

use of natural gas and renewables such as wind will not provide the deep cuts in greenhouse gas

emissions necessary to meet future national targets.

The US DOE sees "zero emissions" coal technology as a core element of its future energy supply

in a carbon-constrained world. It had an ambitious program to develop and demonstrate the

technology and have commercial designs for plants with an electricity cost of only 10% greater

than conventional coal plants available by 2012, but with the cancellation of FutureGen this is in

doubt.

Australia is very well endowed with carbon dioxide storage sites near major carbon dioxide

sources, but as elsewhere, demonstration plants will be needed to gain public acceptance and

show that the storage is permanent.

A schematic showing the operation of a oxyfuel carbon capture and storage (CCS) fossil fuel

power plant. The schematic was based on the image at, and the information in EOS magazine,

March 2010. 1= air inlet

2= mechanical energy is supplied

3= nitrogen outlet

4= oxygen outlet

5= recycled exhaust gas inlet

6= fuel inlet (ie coal, ...)

7= cold water pipe

8= steam inlet pipe

9= steam turbine

10= steam outlet pipe

11= steam condensor

12= cooling pipe of steam condensor

13= bottom ash

14= fly-ash removal

15= sulpher + gypsum removal

16= cooler

17= water condensor (water removal)

18= mechanical energy is supplied (CO²-compressor)

19= CO² outlet

2.Proiect Romana

Reabilitarea / modernizarea: Incalzirea

pe lemne

 

De ce caldura cu lemn?

Cresterea costurilor combustibililor fosili şi creşterea gradului de conştientizare de mediu

au dus la o creştere a cererii pentru formele regenerabile de energie.

Sistemele de incalzire pe lemn sunt un responsabile faţă de mediu şi sunt o

alternativă economica pentru sistemele convenţionale folosite pentru încălzire.

Costurile în creştere ale combustibililor fosili şi creşterea gradului de conştientizare de mediu au

dus la o cererea în continuă creştere pentru formele regenerabile de energie

Durabilă

Cand lemnul este "recoltat" din silvicultura durabilă, acesta este o sursa regenerabilă şi

ecologica şi o parte importantă din gestionarea durabilă a resurselor.

CO2 neutru

Atunci când lemnul este ars, doar ca mult CO2 este eliberat ca arborii au absorbit în timpul

vieţii lor. De aceea, incalzire cu lemne este de CO2 neutru.

Economic

Lemnul este uncombustibil indigen , de asemenea foarte accesibil şi care nu este supus la

fluctuaţiile preţurilor la nivel

Tehnologie de top si fiabilitate

Sistemele avansate de biomasă funcţionează complet automat, şi sunt dotate cu

dispozitive de control şi de siguranţă pentru o funcţionare fiabilă, eficientă şi sigură.

Ce tipuri de lemn pot fi folosite?

Sistemele KOB de încălzire din lemn pot fi operate folosind o mare varietate de

combustibili netratat, din lemn de înaltă calitate, cu valori diferite calorifice, necesare capacitatea

de stocare şi costurile. Tipul de combustibil pe care il alegeţi depinde în primul rând de cantitatea

si capacitatea de stocare disponibilă, cerinţele instalaţiei şi disponibilitatea combustibilului în

zona dumneavoastră. Deoarece calitatea combustibilului influenţează eficienţa şi speranţa de

viaţă a sistemului, trebuie să alegem un lemn de bună calitate, din lemn netratat cu un conţinut

mic de umiditate.

Cum economisim prin pe lemne?

La acest sistem de biomasă, aproximativ 50% din costurile totale de funcţionare sunt

contabilizate de costurile de combustibil. Prin urmare, alegerea unui cazan din lemn de înaltă

performanţă şi utilizarea de înaltă calitate, pe combustibil de lemn la preţuri accesibile sunt

cruciale pentru optimizarea economia sistemului dumneavoastră. Deşi cheltuieli iniţiale pentru

un sistem de biomasă poate fi de multe ori mai mare decât pentru un sistem de încălzire

convenţional, economiile realizate la costurile pentru combustibil pe unitatea de caldura duce la

o amortizare de cheltuieli de investiţii mai mare într-o perioadă relativ scurtă de timp.

Sistemul dvs. de biomasă va funcţiona cât mai eficient un sistem de încălzire pentru

combustibilii fosili. Cu toate acestea, din moment ce carburant este dintr-o sursă independentă şi

acasă-cultivate, costurile dvs. de combustibil va fluctua mai puţin sever în comparaţie cu

combustibilii convenţionali.

Avem siguranta la incalzirea pe lemne?

Absolut! Astăzi, sistemele de încălzire din lemn sunt la fel de sigure şi fiabile ca

sistemele de încălzire cu gaze. Echipat cu sisteme avansate de siguranta şi avand caracteristici

de protecţie şi control digital, sistemul este extensiv monitorizat - de la furnizarea de combustibil

până la transferul de căldură in incaperi.

Pellets

Peletele sunt forma cea mai compactă de energie din lemn şi oferă o valoare calorică ridicată.

Talaş

Netratat aşchiile din Gatere si tamplarii.

Aşchii de lemn

Aşchii de lemn sunt bucăţi de lemn cioplit natural, cu sau fără scoarţă.

Amestecat lemn

Amestecuri de aşchii de lemn netratate şi aşchii de lemn sunt clasificate ca fiind amestecat.

Cazane alimentate cu lemn ar trebui să prezinte o alternativă uşoara, durabila de încălzire

cu gaze naturale. Deşi nu este larg răspândită în Marea Britanie, lemnul a devenit mult mai

popular în Europa şi America de Nord. În Austria, de exemplu, în cazul în care există o unitate

mai dinamică economic cuplat cu o mai mare disponibilitate la lemn, aproximativ 80% din

locuinţele noi sunt echipate cu cazane pelete ca standard.

În plus faţă de o mai mare utilizator de bază, de cele mai multe de dezvoltare tehnologică recentă

a cazanelor de lemn a fost alimentat în Austria şi Germania - care să conducă la prevalenţa lor în

piaţă emergentă din Marea Britanie. Dar, deşi există în mod clar o creştere a cererii pentru

aparatele din lemn-alimentate în această ţară, un asociat necesare bunei funcţionări a pieţei

pentru aschii de lemn şi în special pelete din lemn a fost încă să se dezvolte.

O altă problemă care devine subiect de preocupare tot mai mare este că de poluare a

aerului, ca urmare a arderea lemnului. Acest lucru a condus recent la o suspensie, în multe

cazuri, de sprijin instituţional pentru punerea în aplicare masă de combustibil din biomasă până

la mai multe studii ale problemei au fost efectuate şi posibile soluţii dezvoltate (a se vedea de

asemenea: LB Camden: Planificarea şi calitatea aerului).

Sfaturi pentru specificator, prin urmare, trebuie să fie faptul că înainte de a selecta un

cazan lemn-alimentat, acestea trebuie să ia în considerare atât problemele legate de alimentarea

cu combustibil şi a poluării aerului potenţial.

 

 

Consideraţii de proiectare.Reabilitarea,Modernizarea

Reabilitarea

•oferă posibilitatea de a instala un nou sistem sau de a înlocui un sistem de incalzire existent cu

un nou tip mai eficient.

• Exista o serie de factori care trebuie să fie luate în considerare atunci când aleg un sistem nou:

 

• Tipul de combustibil:

   Frecvent: aşchii de lemn sau pelete va fi, în mare parte determina tipul de cazan specificat

(combustibil jurnal este mult mai exigent şi nu ar trebui să fie luate în considerare decât dacă este

vorba de o preferinţă utilizator explicit). Unele cazane concepute pentru aschii de lemn pot arde,

de asemenea si peleti, cu toate acestea cazanele concepute special pentru peleti nu pot fi folositi,

în general,pentru aşchii de lemn.

• Disponibilitatea de combustibil:

O sursă de asigurat va fi nevoie, împreună cu garanţii de preţ şi frecvenţa de livrare.

Luaţi în considerare un grup organizat (de exemplu, de rezidenţi) pentru a optimiza de

aprovizionare.

• Acces pentru livrare:

Luaţi în considerare dimensiunea vehicul de livrare, latimi ,înălţimi.

• Cazane dimensiune:

Dimensiunea a cazanului trebuie să fie atent calculate pe baza de apa fierbinte proiectate

şi a cererii de încălzire a spaţiului - în special în cazul în care o clădire a fost izolata şi are

îmbunătăţiri semnificative, etanşeitate la aer.

• Nevoile utilizatorilor:

  Modelul de utilizare s-ar putea determina tipul de cazan selectate. Lemn cazane

combustibil funcţionează cel mai bine în acelaşi timp sub o sarcină relativ constant. În cazul în

care utilizarea este intermitentă, necesitatea de stocare a apei calde va trebui să fie abordate.

• Disponibil spaţiu:

Selectarea combustibil pentru încălzire lemne va pune cererile suplimentare de spaţiul

disponibil. Instalaţii nevoie de un spaţiu suplimentar de depozitare şi aparate va necesita,

probabil, mai mult spaţiu decât un sistem de gaze echivalent.

• Locatia cazanelor:

În considerare cu atenţie locaţia cazanului în raport cu termice / plic etanşeitate aer - a

pune un lemn alimentat cazan împreună cu mecanism de feed sale în cadrul pachetului poate

duce la pierderea de căldură semnificativă, datorită contribuţiei sale la aer şi scurgeri puntilor

termice.

• arse dimensiunea şi ventilaţie cerinţe:

Cazanele cu cobustibil lemnos vor avea nevoie de mai multa ventilatie, comparativ cu

echivalentele lor cu gaz. Arderea va trebui să asigure mişcarea aerului suficientă pentru buna

funcţionare a cazanului.

• Necesitatea pentru sistemul de back-up:

Dacă există probabilitatea de un model de sarcină salbatic fluctuante pe cazan, ar putea fi

sensibil pentru a oferi un cazan de back-up, fie din lemn sau alimentat cu gaz. Cazanul principală

ar fi, de obicei, asigura 80% din necesitatea anuală de energie şi aparatul de back-up va veni în

funcţiune atunci când vârfurile de sarcină termică.

• Creşterea costului de capital:

Cazane lemn pelete sunt de obicei mult mai scumpe (circa. £ 10 - 15k pentru un cazan pe

piaţa internă medie) decât gazul lor concediat echivalente, cum este în prezent combustibil lor.

Cazane lemn cip sunt mai scumpe din nou (de multe ori dublu) decât cazanele pentru peleţi.

• Depozitarea şi ieşirea:

Vom avea nevoie de un sistem de depozitare şi de îndepărtare .Lemnul care alimenteaza cazanul

va produce o cantitate de reziduuri, si acesta va avea nevoie de curăţare ininterior.Un program

regulat de întreţinere, de obicei, săptămânal, ar trebui să fie identificate şi implementate

.

 

 

Lemnul combustibilul cazanelor

 

• NB:

Înainte de a menţiona un sistem de cazan şi încălzire, alimentare cu o performanţă

maximă scurtă şi să se consulte cu producătorii de echipamente, ca parte a procesului de

proiectare. Este recomandabil de asemenea, să consulte un inginer specialist de încălzire.

• Cazane de tip:

Alegerea este de obicei între chip de lemn şi pelete din lemn (a se vedea de alimentare cu

combustibil de mai jos). Cazane lemn pelete sunt mai mult ca cazane convenţionale, inclusiv

auto de auto-aprindere şi-reglementare. Ele sunt, de asemenea, mai eficiente, de obicei, de ardere

de până la 94% a eficienţei. La selectarea unui tip de cazan, ar trebui să se acorde spaţiu de

stocare disponibil pentru combustibil. Aşchii de lemn are nevoie de combustibil între 2 şi 3 ori

mai mult volum de depozitare pe unitate de producţie la fel ca şi pelete de combustibil din lemn.

• Operaţiunea:

În afară de combustibil lor, din lemn alimentate cazane diferă de la cazane de gaz în

primul rând în modul de funcţionare a acestora. Cazane de gaz pot "idle" pentru perioade foarte

lungi, sau oprire până când este necesar întrucât cazane lemn sunt cele mai eficiente atunci când

funcţionează continuu. Cele mai multe cazane de lemn va oferi o facilitate pentru a ţine aprinsă

la o putere minimă. Deşi eficiente în menţinerea cazan în curs de pregătire pentru utilizare, este

clar irosirea de energie. O soluţie este de a include o "termice store "/ acumulator" / "tampon"

rezervor (de stocare a apei calde) în sistem. Căldura produsă prin arderea combustibilului în

timpul perioadelor de nici o cerere, se încălzeşte apa care este apoi stocate pentru o utilizare

ulterioară. O mărime util pentru un acumulator va fi în exces de 800 de litri.

• Componente cazan:

Aparatele de obicei cuprind fie un buncăr de depozitare integral sau externe, care

alimentează o cameră de ardere, care la rândul său, încălzeşte apa care trece prin schimbătorul de

căldură. Pentru eficienţă, arderea combustibilului are loc, cu mici cantităţi de combustibil şi la

temperaturi ridicate.

• Dimensiune cazan:

Pentru o casă mică, bine izolate, cel mai mic cazane evaluat la aproximativ 15 - 20kW va fi

probabil adecvate. Pentru casele performante la apropierea sau la standarde Passivhaus (de

obicei, bine sub 3000 kWh / an), cele mai multe cazane în prezent pe piaţă va fi probabil

considerabil supradimensionate. În prezent, cel mai mic cazan disponibil comercial este evaluat

la 9.5kW.

• Alimentarea cu combustibil:

Va fi de obicei automat prin intermediul unui melc motorizat de un buncăr de

depozitare completate manual. Combustibilul va fi introduss în cazan de sus, jos sau din lateral.

Designul de alimentarea cu carburant este ceea ce distinge tipul de cazan. Peleti diferă de aschii

de lemn în mărimea lor şi uniformitate. Pelete sunt mici, uscate, uniforme şi "fluxul" cu uşurinţă.

Prin urmare, mecanismele de alimentare pentru cazane special peleţi-alimentat tind să fie mai

sofisticate, în capacitatea lor de a "fluxului" de carburant de la magazin la mecanismul de

tragere. Acest nivel de sofisticare poate oferi pentru un design mai flexibil atunci când

localizarea magazin de combustibil în raport cu cazan - de exemplu, un cazan pot fi localizate

într-o clădire şi poate fi furnizat prin intermediul unui tub de la un magazin extern.

• Temperatura de operare:

Cazanele sunt dotate cu termostate de control al temperaturii apei şi supraîncălzirea sistemului va

fi protejat de limitatoare de temperatură siguranta.

Cazan peleti din lemn şi buncărul de stocare

   

Cazan pe lemne de inalta eficienta

Wood Gun cazan ™ gazificare a lemnului prin sisteme de încălzire alternative utilizeaza

cele mai avansate tehnologii din arderea lemnului şi este probabil cel mai eficient dispozitiv de

ardere a lemnului de pe piata. Acest sistem policarburant fără compromisuri este ideal pentru

orice aplicatie rezidentiala, unde lemnul sau din lemn de-produse sunt utilizate drept combustibil.

AHS Wood Gun ™ este disponibil în dimensiuni rezidentiale variind de la 100.000 la 250.000

BTU dimensiuni şi comerciale de până la 1.000.000 de BTU.

Caracteristici:

• Bobina de apă menajeră caldă prevede cantităţi abundente de apă caldă.

• În mod excepţional în condiţii de siguranţă şi de ardere curata. utilizarea de materiale refractare

dense turnat în forme specifice determină o ardere completă să apară la temperaturi de până la

2000 ° F.

• Când funcţionează în mod corespunzător în modul de gazeificare, fum vizibil este eliminat şi

formarea creozotul interiorul coşului este împiedicată.

• separator mare ciclon indeparteaza de cele mai multe cenuşă care rezultă în foarte

nivel scăzut de emisie.

• re-aprindere spontană a lemnului va avea loc după o perioadă în afara de 2-4 ore

• Sisteme automate de livrare de combustibil sunt disponibile pentru produsele deseuri de lemn,

cum ar fi rumeguş, aşchii, aşchii de lemn şi biomasă densificat. Acestea sunt concepute pentru

mai multe industriale / aplicatii comerciale, mai degrabă decât rezidenţiale.

• Lemn Gun ™ uşor se adaptează la sisteme noi sau existente cu aer cald prin utilizarea unei

bobine convectie de căldură.

• Design susţine toţi pereţii încălzite la aceeaşi temperatură cu ajutorul unui "zid de apa". Această

temperatură constantă elimină fracturi de stres cauzat de diferenţele de temperatură între

componente ale cazanului astfel de viaţă este în creştere. În plus, acest design produce o mai

mare eficienţă, deoarece caldura care se pierde în mod normal, printr-un gips carton este capturat

în peretele de apă.

Specificatii:

Model: E100 E140 E180 E200 E250

BTU/H (Max.) Wood 100,000 140,000 150,000 185,000 230,000

Ulei (optional) ** 80,000 130,000 160,000 160,000 230,000

Suprafata incalzita 30 ft2 39 ft2 46 ft2 55 ft2 70 ft2

Total apa 60 Gal 80 Gal 80 Gal 95 Gal 140 Gal

Capacitatea focarului 6.5 ft3 10 ft3. 14 ft3 18 ft3 22 ft3

Max. Log Length 26" 30" 30" 38" 46"

Dimensiuni usa cazan 14" x14" 14" x14" 14" x14" 14" x14" 14" x14"

Inaltime 58" 64" 66" 66" 74"

Latime 26" 26" 31" 31" 31"

Grosime 44" 48" 48" 56" 66"

Flue Size 6" 6" 6" 8" 8"

Greutate (lbs) 1,400 1,650 2,100 2,400 3,000

Domestic Coil

Gal/min (Optional)

5 5 5 5 5

70,000 100,000 140,000 175,000 220,000

* Medie a producţiei BTU pe oră se bazează pe o oră 8-12 ardere ciclu

Model: E500 E1000

BTU/H (Max.) Wood 500,000 1,000,000

Net Steam Rating (BTU/H) 376,000 752,000

Suprafata incalzita 116 ft2 192 ft2

Capacitate apa 210 Gal 435 Gal

Camera gaz/ulei 16 Gal 50 Gal

Inaltime 90" 102"

Latime 34" 48"

Grosime 72" 78"

Dimensiune cos 8" 12"

Weight (w/o gas/oil - lbs) 4,500 9000

ID Fan .75 HP 2.0 HP

Dimensiuni camera boiler

(w/o Gas/Oil)

12'x15' 16'x16'

Dimensiuni camera boiler

(with Gas/Oil)

14'x15' 16'x18'

Usa de incarcare

dimensiuni

18"x18" 18"x18"

 

 

Incalzirea pe lemne si peleti

Peleti de lemn

 

• combustibil este, de obicei, face din rumeguş şi aşchii de lemn comprimat, dar pot fi făcute din

material mai biomasă (de exemplu, paie, reziduurile forestiere şi culturile cultivate special

energetice)

Pelete • sunt de obicei produse la scară industrială, deşi tehnologia este în curs de dezvoltare care

să permită producţia la scară mică.

• Există nu este încă o calitate consecventă de extract din Marea Britanie. Pelete variază în

funcţie de sursă.

• Care ar trebui să fie luate atunci când se utilizează lemn reciclat din cauza riscului de

contaminează.

• Pelete sunt mai scumpe decât aşchii de lemn / busteni.

• Surse sunt puţin probabil să fie locale - de transport care necesită pe distanţe lungi - astfel

adăugarea la emisiile de carbon şi de cost.

• Calitatea pelete este crucial - cazanele pot fi "intolerant" la anumite surse. 

Cioplitura lemn

 

• Un furnizor local este nevoie de

• Bun pentru operaţiunile de termoficare

• Calitatea tinde să fie variabilă

• neregulate conţinutul de umiditate

• Care ar trebui să fie luate atunci când se utilizează lemn reciclat din cauza riscului de

contaminează, cum ar fi Formica sau melamină, materiale plastice şi vopsele. 

Activitate

 

• mai potrivite pentru micile operaţiuni

Activitate • sunt uşor de manevrat.

• Activitate sunt mai des provin de la un lanţ de aprovizionare cunoscute şi existente.

• Ele pot fi produse din pădure la scară mică

• Ei au nevoie să fie încărcate manual cel puţin o dată pe zi

Înainte de secolul XX, 90% dintre americani au ars lemn pentru incalzirea caselor.

Utilizarea combustibililor fosili a crescut, procentul americanilor care utilizeaza lemnul ca si

combustibil a scăzut, si ca procentaj cel mai scazut nivel a fost în 1970. Apoi, în timpul crizelor

energetice din anii 70, interesul lemnului pentru încălzire a reapărut ca o alternativă de energie

regenerabilă.

In prin plan au aparut utilizarea peletilor ca si combustibil pentru incalzire,acesti peleti sunt ca

hrana pentru animale şi masoara 3 / 8 - 1 inch in lungime. Peletii sunt realizati din rumegus

compactat, aschii de lemn, deşeuri de scoarţă de copac, culturi agricole, deşeuri de hârtie, şi alte

materiale organice. Unele aparate care folosesc drept peletii combustibil pot arde o mare

varietate de combustibili din biomasă, inclusiv coji, boabe de porumb, chips-uri mici de lemn,

orz, pulpă de sfeclă, floarea-soarelui, uscate gropi de cireşe, şi soia.

Alegerea si instalarea cazanelor pe lemn si peleti

Astăzi aveţi posibilitatea de a alege dintr-o noua generatie de aparate de lemn si pelete-

ardere, care sunt de ardere mai curata, mai eficiena, şi suficient de puternice pentru căldură multe

de dimensiune medie pentru case moderne. Este, de asemenea, important să utilizaţi un aparat

corect dimensionat pentru spaţiul care urmează să fie încălzit. Atunci când un aparat este prea

mare, locuitorii au tendinţa de a arde focul la un nivel scăzut mocni pentru a evita

supraîncălzirea, aceste deşeuri de combustibil sunt o sursa de poluare de poluare a aerului. Un

distribuitor cu reputaţie ar trebui să vorbesca cu beneficiarul despre cerinţele de dimensiune, dar

spre exemplu o sobă evaluata la 60.000 de unitati British Thermal (Btu) poate incalzi o casa

2000 metri patrati, in timp ce o soba evaluata la 42,000 Btu poate încălzi un 1300 metri patrati

spatiu locuit.

Aceste aparate si seminee care folosesc lemne pot emite cantităţi mari de poluanţi

atmosferici. Fumul de lemn conţine sute de compuşi chimici, inclusiv oxizi de azot, monoxid de

carbon, gaze organic, şi pulberi în suspensie, multe dintre care au efecte nocive asupra sănătăţii.

În multe zone urbane şi rurale, fumul de la arderea lemnului aduce o contribuţie majoră la

poluarea aerului. Din aceasta cauza, unele municipalităţi restricţionează consumul de lemn

pentru încălzire atunci când calitatea aerului la nivel local ajunge la un nivel inacceptabil. Alţii

restricţioneaza sau interzic instalarea aparatelor cu lemne în construcţii noi. Înainte de a instala

un sistem de lemne, trebuie să contactaţi departamentul local de constructii , Oficiul de Stat

pentru energie, de stat sau agenţia de mediu cu privire la reglementările cu lemne care se pot

aplica în zona dumneavoastră.

Dacă aveţi un aparat mai vechi cu lemne, se ia în considerare actualizarea la unul dintre

aparatele mai noi certificate de către US Environmental Protection Agency (EPA). Acestea

includ o ardere catalitică care permite gazelor de ardere să ardă la temperaturi mai scăzute, astfel

curăţarea gazelor de evacuare în timp ce generează mai multă căldură. Toate Sobele cu lemne

vândute astăzi ar trebui să poarte o vinietă adezivă de certificare APE. Aparatele de înaltă

eficienţă nu numai că au emisii mai mici, dar ele sunt, de asemenea, de multe ori mai sigure,

deoarece ajută la arderea completă pentru a preveni acumularea de depozite de fum inflamabil

numit creozot.

Dacă doriţi să aduceti un aparat existent non-catalitică cu lemne cu un combustor

catalitic, puteti cumpara un amortizor catalitic. Acestea sunt disponibile în kituri şi sunt de obicei

instalate în buze. Pentru a monitoriza temperatura soba după adăugarea unui combustor

catalitică, ar trebui să instalaţi, de asemenea, cel puţin un senzor de căldură pe corpul sobei sau

ţeava aragazului.

Mulţi producători vind kituri de aducere, şi acestea pot fi disponibile de la comercianţii cu

sobe pe lemne. Ele nu sunt adecvate pentru toate tipurile de sobe. Din nou, asiguraţi-vă că urmaţi

instrucţiunile de utilizare si instalare ale producătorului.

Locaţia cazanului(şi a coşului de fum), va influenţa distribuirea si conservarea caldurii în

casa. Cele mai multe din lemn-şi aparate pelete de ardere sunt, în esenţă, radiatoare spaţiu, şi ar

trebui să fie pus în camera unde iti petreci cel mai mult timp. În mod ideal, ar trebui să existe o

modalitate de căldură pentru a circula cu restul casei.

Pentru siguranţă, şi pentru a maximiza eficienţa, ar trebui să fie montate de catre un

profesionist. Acesta va evalua cu atenţie totul, si va va ajuta să alegeţi cel mai bun aparat pentru

a încălzi casa.

Sobe pe lemn

O soba de lemn este lemnul cel mai popular, flexibil şi economic de încălzire opţiune. O

sobă poate fi amplasat aproape oriunde există spaţiu suficient şi de fum în cazul în care ei pot fi

dirijate în mod corespunzător. O instalare perfectă a aragaz situat central, în etajul principal

living de casă şi conducta de ardere de funcţionare direct în sus în coş. Acest design de instalare

va oferi cea mai bună performanţă şi au nevoie de cel puţin suma de întreţinere.

O soba de lemn este definit ca un sistem de încălzire spaţiu şi încălzitoare de spaţiu sunt

destinate pentru a încălzi un spaţiu în mod direct, spre deosebire de un cuptor de încălzire

centrală, care furnizează căldura în casă printr-un sistem de conducte. Dar, deoarece casele

moderne de conserva energia mai eficient decat case mai mari şi au nevoie de mai putina caldura

pentru a rămâne cald, acum este posibil pentru a incalzi o medie de dimensiuni locuinta

moderna, cu un încălzitor singur spaţiu, cu condiţia ca acesta este situat în zona de living

principal.

Dacă doriţi să căldură cele mai multe sau toate din casa cu o soba de lemn, incerca sa

indeplineasca aceste două obiective: În primul rând, sistemul de încălzire ar trebui să fie

amplasat în zona în care familia îşi petrece majoritatea timpului. Şi al doilea rând, ar trebui să

existe modalităţi de căldură să curgă în alte părţi ale casei. Aceste condiţii nu sunt de obicei greu

de îndeplinit, dar acestea nu trebuie să fie planificate.

Pune soba in zona in care iti petreci timpul

Alegerea locatiei potrivite pentru soba poate fi cea mai importantă decizie trebuie să facă.

Boilerul trebuie amplasat în partea din casa pe care doriţi să fie mai cald. Aceasta este, de obicei,

în cazul în care suprafaţa principală bucătărie, camere de zi şi de mese sunt amplasate şi în cazul

în care familiile petrec în mod normal, cele mai multe din timpul lor. Prin localizarea radiator în

acest domeniu, va fi cald şi confortabil în timp ce mâncaţi şi relaxaţi-vă.

 

Un subsol nu este o locaţie bună pentru încălzirea spaţiului eficiente. Deşi aerul încălzit de

la soba nu tind să ajungă la nivele mai mari de casa, această mişcare este în mod normal prea lent

şi limitat pentru a oferi confort la etajul superior. De obicei, într-un efort de a păstra spaţiile

principale de viaţă confortabil podea caldă, subsolul este supraîncălzit. Acest tip de combustibil

deşeuri şi concedierea frecvente de mare poate deteriora aragaz. Subsoluri neterminate sunt

deosebit de locaţii rău, pentru că prea mult de căldură este absorbită de ziduri şi a pierdut la

exterior. De asemenea, lemn sobe care funcţionează în subsoluri, poate peste-incendiu sau mocni

fără să observe nimeni. Subsolul este doar o locaţie bună pentru un radiator în cazul în care

familia dumneavoastră îşi petrece o mare parte din timpul său într-o familie subsol sau camera de

recreere.

Dacă casa ta este împărţit în camere mici, nu veţi fi probabil în măsură să-l de căldură în

întregime cu un radiator singur spaţiu. O prea mare pentru camera este în spaţiul va supraîncălzi

rapid aragaz.

Case de design plan deschis cu separări mai puţine dintre camere pot fi încălzite în

întregime cu un radiator, în funcţie de mărimea lor şi eficienţa energetică. Într-o casă plan

deschis, un aparat mai mare poate fi utilizat fără supraîncălzire spaţiu.

Dimensionarea corecta aragaz este important, deoarece o soba prea mare pentru necesarul

de căldură a spaţiului va fi operata cu lent, mocnit incendii mare parte din timp pentru a evita

supraîncălzirea cameră, şi o sobă subdimensionat pot fi deteriorate prin frecvente peste-ardere

pentru a ţine pasul cu cererii de energie termică.

Un comerciant de lemn de căldură este cea mai bună persoană pentru a vă consilia cu

privire la calibrarea aragaz pentru casa ta. Deoarece comercianţii cu amănuntul cu experienţă ştiu

de performanţă a fiecărui aragaz, vă pot ajuta să se potrivesc cu un aragaz pentru obiectivele dvs.

de încălzire şi locaţia le-aţi selectat pentru ea. Când vizitaţi un magazin de vânzare cu amănuntul

să se uite peste opţiunile disponibile, să ia de-a lungul unui plan etaj al casei tale. Acest lucru va

economisi timp şi de a ajuta agentul de vanzari a vă oferi sfaturi mai bune.

 

Soba de proiectare structurala

Unele aspecte de design de sobe de lemn sunt legate mai mult pentru a arata si preferinţa

personală decât de performanţe. De exemplu, nu există nicio diferenţă funcţională între fonta sau

construcţii placă de oţel, şi pe cele vopsite sau emailate. Aceste diferenţe afectează şi aspectul

costurilor, dar nu de încălzire de performanţă.

Deşi partea de jos şi din spate la toate sobe noi sunt ecranate pentru a preveni supraincalzirea de

podea şi să permită distanţele aproape de pereţi combustibile, sobe unele părţi şi-au protejat de

top, precum. mai ecranat o sobă este, mai mult de căldură sale este livrat la camera de aer cald

prin convecţie decât prin radiaţie directă din suprafeţele fierbinţi aragaz.

Unii specialişti spun că sobele pe deplin protejate sunt mai bune pentru spatii mici, deoarece de

aer cald pe care le produc mai uşor călătoreşte în alte zone şi pentru că ei nu se simt la fel de

fierbinte atunci când stai lângă ei. În termeni practici, cu toate acestea, sobe cele mai moderne au

atât caracteristici radiante şi convective.

Proiectarea de sobe de lemn sa schimbat complet din 1990, ca urmare a US

Environmental Protection regulament Agenţia înfiinţată la sfârşitul anilor 1980. APE obligatorii

limită de emisie de fum pentru sobe de lemn este de 7,5 grame de fum pe oră. Astăzi, toate sobe

lemn şi inserţii semineu, seminee şi unele fabrică construit vândute în Statele Unite trebuie să

îndeplinească această limită. Soba producătorii au îmbunătăţit tehnologii de ardere a lungul

anilor, iar acum unele sobe noi au certificate de emisii în g 1-4 / h gama. Rata de emisii

certificate EPA este un număr de încredere, care pot fi comparate de la un model la altul, dar un

gram una sau două pe diferenţă oră în emisiile de fum nu înseamnă mult în utilizarea de zi cu zi.

Cele două abordări generale în şedinţă APE limitele de emisii de fum sunt cu

ardere catalitică şi non-catalitice. Ambele abordări au dovedit a fi eficiente, dar există diferenţe

de performanţă. În ardere catalitică fum de evacuare este trecut printr-un fagure de miere

ceramica acoperite în interior soba unde fum, gaze şi particule aprinde şi arde. Sobe catalitică

sunt capabile să producă un lung, chiar şi puterea calorică. Toate sobe catalitică au operat-o

pârghie amortizor bypass catalizator care este deschis pentru pornire şi al reîncărcării.

degradează catalitic de fagure de miere în timp şi trebuie să fie înlocuit, dar durabilitatea sa este

în mare parte în mâinile utilizatorului aragaz. catalizator poate dura mai mult de şase sezoane,

dacă soba este folosit corect, dar dacă soba este supra-concediat, gunoi este ars şi curăţarea

periodică şi de întreţinere nu sunt efectuate, catalizator se poate descompune in mai putin de doi

ani.

Secţiune transversală a unui aragaz catalitic,

arătând aer de combustie / evacuare modele de

debit, elementul catalitic şi amortizor bypass.

Secţiune transversală a unui aragaz non-

catalitică, arătând aer de combustie / evacuare

modele de debit, şicane mari de ardere la nivel

înalt şi aerului.

Sobe non-catalitice nu utilizează un catalizator, dar au trei caracteristici interne, care

creează un mediu bun pentru ardere completă. Acestea sunt focare de izolare, o zadarnici mare

pentru a produce o durată mai lungă, mai fierbinte calea fluxului de gaz şi de aer de combustie

pre-încălzit introduse prin orificii mici de mai sus de combustibil în camera de ardere. Non-

pisicile nu se poate compara cu producţia de energie termică chiar de sobe catalitic, dar

proprietarii lor de dragoste uitam la foc frumos care le creează. diafragma şi alte părţi interne ale

unui aragaz non-catalitic de înlocuire vor avea nevoie din timp în timp în care acestea deteriora

cu caldura mare de combustie eficient.

Deşi majoritatea sobe pe piaţă sunt non-pisici, unele dintre cele mai populare de mare-end

sobe de utilizare cu ardere catalitică. Deoarece acestea sunt uşor mai complicat să funcţioneze, şi

cele mai bune dintre ele nu produc performanţe excepţionale, sobe catalitică sunt potrivite pentru

cei cărora le place de tehnologie şi sunt pregătite să îl menţină în mod corespunzător astfel încât

ea continuă să opereze la performanţe de vârf. Ambele opţiuni au avantaje cât şi dezavantaje, şi

majoritatea utilizatorilor, fie de tip par mulţumiţi cu performanţa de sobe lor.

  De ce sobele performante merita costul suplimentar

1. În medie, avansate, sobe certificate EPA sunt de aproximativ o treime mai eficiente decât

caseta de vechi, burta, sau sobe pas, şi aproape toate din lemn de încălzire centrală

disponibile în prezent cuptoare şi cazane. Asta e cost cu o treime mai puţin, dacă aţi

cumpărat lemne de foc, sau tăierea o treime mai puţin, de tractiune si stivuirea, dacă vă

tăiaţi proprii. Deşi această eficienţă mai mare este un produs de-a limitelor obligatorii de

emisii, le-a făcut normele EPA un câştigător atât pentru mediul înconjurător şi utilizatorii

aragaz. Costul suplimentar al tehnologiei avansate este de aproximativ $ 200 pe aragaz.

Peste doar două sezoane de lemn de ardere mai mare eficienţă a sobei va fi mai mult

decât compensa costul iniţial mai mare.

2. Soba Advanced produce aproximativ 90 la sută mai puţin pulberi în suspensie - de fum -

decât sobe vechi. După ce un incendiu este aprins, ar trebui să vedeţi nici un fum vizibil de la

coşul de fum, deci vecinii nu vor plânge şi miros urât, şi fum gros va pătură nu curte tau,

fie.Fires ignite more easily and burn more completely in these new stoves. The result is a far

more convenient and pleasurable wood burning experience.

3. Practic toate sobele noi au un panou de sticlă în uşa lor şi un sistem de aer-spălare să-l

păstraţi clar. Acest lucru nu înseamnă doar posibilitatea de a monitoriza foc şi ajustaţi-l periodic

pentru a obţine un perfect arde, dar focul în sine este spectaculos pentru a viziona. Nici un foc

într-o sobă sau şemineu convenţional se poate compara cu frumusetea unui foc de lemne eficient.

4. Fum Nouăzeci la sută mai puţin înseamnă creozot 90 la sută mai puţin. Acest lucru dă două

avantaje importante. În primul rând, şansa de foc horn este practic eliminat, atâta timp cât soba

este operat în mod corect şi rezonabil de întreţinere se face. Şi al doilea rând, conducta de ardere

şi fum va avea nevoie de curatare mult mai puţin frecvent, care este un alt mod de noua

tehnologie sobe economisi timp şi bani.

O soba cu lemne este un aparat capabil de combustibil pentru încălzire lemne şi

combustibil biomasa lemnoasa derivate. În general, a aparatului constă dintr-un metal solid (de

obicei, fier sau oţel turnat) închis camera de foc, un grătar şi un control de aer reglabil. Aparatul

va fi conectat la un coş de fum adecvate sau de ardere care se va umple cu gaze de ardere

fierbinţi odată combustibilul este aprins. Este esenţial ca gazele de coş de fum sau de ardere să

fie mai tare decât temperatura de afara ca acest lucru va duce la gazele de ardere fiind scos din

camera de foc şi până coşul de fum.

Soba cu lemne pentru a încălzire o băcănie, Detroit, 1922

Combustibil: foioase sau rasinoase

Atât lemn de esenţă tare şi moale au acelaşi conţinut de energie (de masă) şi va

furniza rezultate similare de energie. Cu toate acestea, diferenţa esenţială va fi în rata la

care arde combustibilul. Lemn de esenţă tare derivat din arbori cu creştere lentă foioase va

arde într-un ritm mai lent de ieşire susţinut. Rasinoase sunt derivate din copacii veşnic

verzi, cum ar fi conifere, care sunt cu creştere rapidă. Ele ard la o rată mult mai mare.

Moisture content

Unul dintre factorii cei mai critici în arderea lemnului este conţinutul de umiditate a

lemnului, ca orice apă în lemn de foc trebuie să fie oprit fiert în timpul procesului de ardere.

Proaspăt tăiat lemn (cunoscut sub numele de lemn verde) pot avea un conţinut de umiditate mai

mare de 35%. Lemn verde nu ar trebui să fie utilizate pentru lemn de foc. În afară de produc

rezultate foarte scăzut de căldură, creozot va fi format, ca parte a arderii, care pot duce la

incendii coş (particule vor acoperi coş de fum şi pot alimenta un incendiu coş de fum).

Pentru cele mai bune rezultate lemn de foc trebuie să aibă un conţinut de umiditate mai

mic de 20%. Procesul de eliminare a excesului de umiditate se numeşte condimente. Condimente

de aer de uscare a lemnului poate dura până la doi ani. Lemn ar trebui să fie stocate într-o în aer

liber bine ventilate, dar acoperit, structura. O inovaţie recentă este cuptor-lemn uscat. Cu interes

şi de utilizare a arzătoarelor lemn de la un nivel record, unele companii sunt acum, folosind

cuptoare mari să se usuce repede lemnul lor.

Lemn de esenta tare trebuie să fie bine condimentate, cu unele specii lua până la patru ani

să se usuce. Lemn de esenta tare este condimentată de a fi lăsat pe dinafară la elementele de

trei-patru ierni, apoi pentru o vara ulterioare, sub acoperirea cu ventilaţie să se usuce.

Rasinoase este lăsat pe dinafară la elementele pentru două ierni, apoi pentru o vara sa se

usuce cu ventilaţie.

Alimentarea cu aer

Un amortizor într-un coş de fum (1) controlează alimentarea cu aer de a fi deschisa (2) sau

închisa (3).

De înaltă eficienţă pe aparatele de încălzire închise poate fi atins numai prin controlul

ofertei de aer pentru camera de foc (de operare de control de aer corect). Nu este recomandat să

părăsească control aerian complet deschis, cu excepţia cazului în ajutând la cos / caldura de

ardere iniţial.

Un control aer complet deschisă va conduce la mai multa caldura fiind trimis direct pe

cos, mai degrabă decât în cameră (care reduce eficienţa). Cea mai mare problemă cu plecarea de

control aer liber este pe deplin "overfiring". Overfiring este cauzată atunci când prea multă

căldură este generat în camera de foc, ceea ce va duce la deformari, flambaj şi daune generale la

aragaz şi a componentelor sale interne. Sobe individuale vor avea quirks propriile lor, astfel încât

să ia un pic de timp să te obişnuieşti cu setări un cuptor nou.

Siguranta si poluare

Siguranta

Corect fluxul de aer şi de ventilaţie este de asemenea esenţială pentru arderea lemnului

eficientă şi sigură. Cerinţe specifice vor fi stabilite de către producător sobă. Cerinţele

legale pentru instalaţiile noi în Marea Britanie pot fi găsite în construcţii regulamente

aprobate Document J, punctul 2, tabelul 2.1 "Air Supply la un aparat de combustibil solid"

[1] UK Smoke Control Areas

În cadrul Regatului Unit Clean Air Act, autorităţile locale pot declara tot sau în parte a

districtului de autoritatea de a fi o zonă de control de fum. Este o infracţiune să emită fum de la

un coş de fum a unei clădiri, de la un cuptor sau la orice cazan fixe, dacă situat într-o zonă

desemnată de control de fum. Este, de asemenea, o infracţiune de a obţine un "combustibil

neautorizată" pentru a fi utilizate într-o zonă de control de fum excepţia cazului în care este

folosit într-un "scutit" aparat ("scutite" de la controalele care se aplică, în general, în zona de

control de fum). Nivelul actual maxim al amenzii este de 1.000 de lire sterline pentru fiecare

infracţiune.

Cerinte pentru controlul poluarii

Statele Unite ale Americii Clean Air Act prevede că sobe de lemn şi aparatele de încălzire cu

lemne fi certificate de către Environmental Protection Agency (EPA). Aceste dispozitive

îndeplinească un standard de emisii de particule nu mai mult de 7,5 grame pe oră pentru sobe

lemn noncatalytic şi 4,1 grame pe oră pentru sobe lemn catalitică. [3]

Utilizarea în Europa

Italia este una dintre cele mai mari pieţe pentru sobe cu lemne în Europa, având în jur de 30%

din toate casele utilizarea lemnului pentru unele căldură. Aceasta înseamnă aproximativ 5

milioane de case au un lemn alimentat soba sau aragaz

Seminee de înaltă eficienţă

Proiectat mai mult pentru design, tradiţionale şeminee nu ar trebui să fie considerate dispozitive

de încălzire. Semineele tradiţionale trag cam 300 de metri cubi de aer pe minut din camera

încălzită pentru ardere, apoi ii trimite direct pe cos. Semineele polueaza, de asemenea, aerul

semnificativ. Deşi unele modele de semineu caută să abordeze aceste probleme cu provizii de

aer dedicat, usi de sticla, si sisteme de recuperare a căldurii, semineele sunt încă lipsite de

energie.

Numai de înaltă eficienţă insertii semineu s-au dovedit eficiente în creşterea eficienţei de

incalzire de seminee mai vechi. În esenţă, insertii funcţionează ca Sobele cu lemne, montarea în

şemineu zidarie sau pe vatră sale, şi de a folosi coşul de fum existente. Trebuie să instalaţi un

guler de fum care continuă de la partea de sus a coşului de fum. Un semineu bine instalat poate

funcţiona aproape la fel de eficient ca o soba.

Studiile au arătat că instalarea corectă a semineului este foarte important. Au un instalator

profesionist care examinează şemineul şi coş de fum pentru a determina dacă acestea sunt

potrivite pentru o inserţie. Inserarea ar trebui să fie cât mai etanş posibil,cu cat este mai etans, cu

atat este mai usor de controlat focul si caldura pe care o degaja. Instalatorul ar trebui să utilizeze

numai materiale izolante care sunt aprobate pentru a umple golurile dintre oricare gura

şemineului si scut .

Unele modern căldură seminee la eficienţă lângă cele ale Sobele cu lemne şi sunt certificate ca

aparatele de emisie scăzut. Deşi concepute pentru a include beneficiile foc de vizualizare a unui

şemineu tradiţional, această generaţie de seminee poate oferi în mod eficient de caldura, de

asemenea. Prin izvoarele sub focar, aerului este întocmit în, încălzită printr-un schimbător de

căldură, şi trimis înapoi în casă, fie prin orificiile din partea de sus a semineului sau prin

conductele ce duc la camere din apropiere. Unele dintre aceste seminee sunt aprobate la traseul

de aer încălzit la un ventilator auxiliar subsol. aerul apoi calatoreste prin conducte la alte camere

în casă. şemineu ar trebui să aibă o alimentare dedicat de aer exterior pentru ardere.

Coşurile sunt ideale pentru scurgeri de încălzire şi de aer cald din casa ta. Dacă aveţi un şemineu

care nu le utilizaţi, conectaţi şi sigiliu de ardere. Dacă utilizaţi şemineu, asiguraţi-vă că pentru a

închide atunci când ardere şemineu nu este în uz. Aţi putea folosi, de asemenea, un dop

gonflabile, disponibile în comerţ, pentru a sigila temporar coş de fum şi pentru a evita pierderi de

aer prin fum.

Sobe lemn, Sobele cu lemne - combustie avansata, şi Cazane cu lemne

Sobe de lemn sunt cele mai comune aparatul pentru arderea lemnului. Sobe noi catalitică şi

inserţii au publicitate eficienta de 70% -80%.

Sobele cu lemne avansate de combustie oferă o mulţime de căldură, dar numai de lucru eficient

în cazul în care focul arde la regim maxim. De asemenea, cunoscut sub numele de sobe secundar

arde, ei pot atinge temperaturi de 1100 ° F-suficient de fierbinte pentru a arde gaze combustibile.

Aceste sobe au mai multe componente care le ajuta la arderea gazelor combustibile, precum şi

particule, înainte ca acestea să poată ieşi de coş de fum. Componente includ un canal de metal

care încălzeşte aerul secundar şi alimentează în soba de mai sus incendiu. Acest oxigen încălzit

ajută la arderea gazelor volatile mai sus flăcările, fără a încetini de ardere. În timp ce multe sobe

vechi au doar o sursă de aer sub lemn, sursa de aer secundar de ardere în sobe avansate ofera

oxigen la gaze volatile ies deasupra focului. Cu suficient oxigen, gaze încălzite arde, de

asemenea. În plus, camera de ardere este izolat, care reflectă căldura înapoi la el, asigurându-se

că gazele turbulent sta suficient de fierbinte pentru a arde. Noi avansate sobe de combustie au

publicitate eficienta de 60% -72%.

Un alt beneficiu este că canalele secundare pâlnia de aer cald spre uşile de sticlă, menţinându-le

curate pentru vizualizarea de incendiu. Ele pot fi, de asemenea, uşor mai puţin costisitoare decât

Sobele cu lemne convenţional echipat cu camere de combustie catalitică. Cum ar fi sobe lemn,

cazane centralizate cu lemne au fost îmbunătăţite în ultimii ani mai multe. Modern, incalzire

centralizat lemn utilizarea gazeificare tehnologia lemnului care arde atât de combustibil lemnul şi

gazele combustibile asociate, care le face eficiente până la 80%. În plus, sistemele sunt

disponibile, care pot trece la petrol sau gaze naturale în cazul în care focul se stinge.

Masoneria Incalzitoare

Incalzitoare de zidărie sunt, de asemenea, cunoscut sub numele de "rus","Siberian," şi

"finlandez" seminee. Ele produc mai multă căldură şi mai puţină poluare decât orice alt aparat de

lemn sau peleti-ardere. Incalzitoare Masoneria includ un focar, o masă de zidărie mare (cum ar fi

cărămizi), şi pe canale de răsucire de fum care se execută prin intermediul mass zidărie. Focare

lor sunt căptuşite cu cărămizi de şamotă, din beton refractar, sau materiale similare, care pot

ocupa de temperaturi de peste 2.000 ° F (1093 ° C).

Un foc mic cald construit o dată sau de două ori pe zi emisiilor de gaze încălzit în tuneluri lungi

de căldură zidarie. zidărie absoarbe căldură şi apoi încet-l eliberează în casa pe o perioadă de 12-

20 de ore. Incalzitoare Masoneria ajunge de obicei un randament de combustie de 90%.

Cele mai multe sunt destinate pentru arderea lemnului, dar au fost istoric concepute pentru a arde

aproape orice tip de combustibil solid. relativ mici, dar intense de foc, de asemenea, rezultate în

poluarea aerului foarte puţin şi acumularea de foarte puţin creozot în coş de fum. Deoarece

majoritatea de căldură din combustibil este transferat la zidărie şi eliberată încet în sala de peste

zi, acest tip de incalzitor nu are nevoie să fie încărcate cu combustibil ori de câte ori alte tipuri de

aparate de incalzire pe lemne. În plus, în cazul în care încălzirea zidarie este construit în cazul în

care lumina soarelui poate străluci direct pe el în timpul iernii, sistemul de încălzire va absorbi

caldura soarelui si eliberati-l încet în cameră.

O mare varietate de modele de încălzire zidărie şi stiluri sunt disponibile. Modelele mai mari

seamănă seminee convenţionale şi poate acoperi un perete intreg. Modele mai mici ia-te despre

cat mai mult spatiu ca o soba de lemn sau peleţi. Acestea pot fi personalizate-construite sau

achiziţionate ca unităţi prefabricate. Unele modele de mari ar putea costa 5.000 dolari sau mai

mult. Planuri şi kituri sunt disponibile, dar acestea nu sunt proiecte uşor do-it-yourself şi necesită

experienţă în lucrul cu zidarie.În plus faţă de cheltuiala lor, incalzitoare zidărie au un dezavantaj

semnificativ în comparaţie cu sobe si seminee lemn conventionale: Ei nu pot oferi caldura rapid

de la o pornire la rece.

Peletii-combustibil

Pelete aparate consum de combustibil mici, 3/8-1 inch (100-254 milimetri [mm]) pelete de-a

lungul care arata ca hrana pentru animale iepure. Peletele sunt realizate din rumegus compactate,

aschii de lemn, deşeuri de scoarţă de copac, culturilor agricole, deşeuri de hârtie, şi alte materiale

organice. Unele modele pot arde, de asemenea, coji, boabe de porumb, si chips-uri mici de lemn.

Ele sunt mai convenabil să funcţioneze şi să aibă mult mai mari de ardere şi eficienţă de încălzire

decât sobe de lemne ordinare sau seminee. Ca o consecinţă a acestui fapt, ei produc poluarea

aerului foarte puţin. De fapt, peleţi sunt mai curate de combustibil solid aparate de ardere de

încălzire rezidenţiale. Cu randamente de ardere de 78% -85%, ele sunt, de asemenea, scutite de

la Statele Unite ale Agenţiei pentru Protecţia Mediului (EPA) de fum de emisii cerinţele de

testare. Sobe pelete au capacităţi de încălzire care variază între 8.000 şi 90000 BTU pe oră.

Acestea sunt potrivite pentru case, precum apartamente sau condominii.

Cele mai multe peleţi sobe costa intre 1.700 dolari si 3.000 de dolari. Cu toate acestea, o sobă de

peleţi este de multe ori mai ieftin decât să instalaţi un sistem de încălzire cordwood-burning.

Multe pot fi ventilate direct şi nu aveţi nevoie de un scump coş sau arse. Ca urmare, costul

instalată a întregului sistem poate fi mai mică decât cea a unui cuptor de lemn convenţional.

Pelete aparate de combustibil sunt disponibile ca sobe de sine statatoare sau insertii şemineu.

Unităţi Freestanding seamănă cu încălzire convenţionale cordwood în sensul că acestea căldură,

în general, o singură cameră bine, dar nu adiacente camere excepţia cazului în care utilizarea

unui ventilator pentru a forţa aerul cald în aceste alte spatii. Există, de asemenea, introduce

semineu care se încadrează în seminee existente. Mai multe companii fac acum cuptoare pelete-

concediat şi cazane pentru înlocuirea, sau un supliment, gaz sau ulei cuptoarele alimentate şi

cazane în sistemele de încălzire rezidenţiale spaţiu.

Toate aparatele pelete de combustibil au un buncăr de combustibil pentru a stoca pelete până

când acestea sunt necesare pentru ardere. Cele mai multe rezervoare deţine 35 şi 130 de lire

sterline (kg 16 şi 60 [kg]) de combustibil, care va dura o zi sau mai mult în condiţii normale de

funcţionare. Un dispozitiv de tip "feeder", ca un şurub mare, cateva picaturi pe pelete la un

moment dat în camera de ardere pentru ardere. Cât de repede pelete sunt hrănite la arzător

determină producţia de energie termică. Gazele de eşapament sunt aerisite prin intermediul unei

conducte de fum mici, care poate fi direcţionat un perete lateral sau în sus prin acoperiş. Mai

multe modele avansate au un computer mic şi termostat care să guverneze rata de alimentare

peleţi.

Aparate de pelete, de obicei, necesita realimentare doar o dată pe zi, şi deoarece

combustibilul este comprimat şi saci, operatorul nu trebuie să ridice grele, murdare busteni. Cele

mai multe peleţi aparat exterior (cu excepţia uşilor de sticlă) să suspende relativ rece în timp ce

de operare, reducand riscul de arsuri accidentale. Deoarece peleţi arde combustibil atât de

complet, creozot foarte puţin se acumulează în coş, care prezintă mai puţin de un pericol de

incendiu.

Din păcate, aparate pelete sunt, de asemenea, mai complexe şi mai scumpe au

componente care se pot sparge în jos. Acestea necesită, de asemenea, de energie electrică pentru

a rula ventilatoare, controale, şi alimentatoare pelete. Sub o utilizare normală, ei consuma

aproximativ 100 de kilowaţi-oră (kWh) sau despre 9 dolari în valoare de energie electrică pe

lună. Cu excepţia cazului în soba are o sursă de alimentare de back-up, pierderea a rezultatelor

energie electrică în nici căldură şi, eventual, unele fum în casă.

Amplasarea si marimea cosului de fum

Coşuri de fum valorifica căldura focului pentru a crea ceea ce se numeşte o stivă efect. Ca

aerul cald se ridica din foc, aer rece casa repede în aparatul pe lemne prin orificiile de ventilaţie,

care furnizează oxigen focul trebuie să ardă. Incepand cu un foc un bun fierbinte arde va încuraja

acest proiect sănătos să curgă. De asemenea, între zonele de presiune mai mare şi mai mică de

acasă se află o zonă neutră de presiune. Zona de presiune neutră tinde să se îndrepte spre cel mai

mare scurgere de aer. Atunci când partea de sus a coşului este situat deasupra plafonului de

origine (cum ar trebui să fie), zona coşului de presiune neutru este mai presus de zona neutră

presiunea din casa. Astfel de plasare de coş de fum adecvat creează un flux uşor de aer în aparat

şi la coşul de fum, chiar atunci când nu arde focul.

Dacă sunteţi proiectarea sau construirea unei case noi, ia în considerare introducerea de coş

de fum in interiorul casei tale. Un coş de fum mai tradiţionale, construite de-a lungul afara de o

casa, va pierde caldura valoros pentru aer rece, afara. În cazul în care temperatura aerului scade

sub coş de fum că a aerului interior, aer rece, de fum mirositor va fi tras în casă de joasă presiune

a stivei efect. Într-un astfel de scenariu, casa a devenit un coş de fum mai bine decât coşul de

fum. Asa ca atunci cand este aprins un foc, fum umple camera.

Coşuri de fum trebuie să se potrivească dimensiunea aparatului, adică dimensiunea de

ardere trebuie sa se potriveasca la priza de aragaz. În cazul în horn este mai mare decât la priza

de sobă sau şemineu, ieşirea de evacuare incetineste, crescând acumularea de creozot şi scăderea

eficienţei. Coşuri de fum de înaltă performanţă, de asemenea, sunt izolate. Cosuri de fum vechi

zidărie pot fi relined în condiţii de siguranţă şi eficient a le conecta la cel mai mare noi-eficienţă,

aparate cu lemne. Din nou, linie cos ar trebui să fie continuu de la priza aparatul la coş de sus.

Nu este neobişnuit să plătească la fel de mult pentru coş de fum pentru ca aparatul.

Sobele cu lemne gratuit durată de eşapament într-o ţeavă de legătură, care se conectează

apoi în coş. În cazul în care ţeava de conectare este mai mare de 8 picioare (ca într-un tavan

boltit), ar trebui să ia în considerare investiţii în conducte cu strat dublu, cu spaţiul aerian de 1

inch între straturi ţeavă. Sobe moderne şi eficiente produc cantităţi mari de căldură. O mare parte

din această căldură poate radia de la o lungime mai mare de ţeavă cu un singur strat, încetinind

proiect, care pot avea un impact eficienţa globală a sistemului dvs. de lemne.

Intretinerea

Pentru a menţine sistemul de lemn sau peleti de ardere funcţionează eficient şi în condiţii

de siguranţă, veţi avea nevoie să-l menţină în mod regulat.

În fiecare an, de preferinţă înainte de fiecare sezon de încălzire, au o matura horn certificate de

siguranţă de seminee Institutul ale Americii inspecta sistemul dvs. cu lemne. În plus faţă de

curăţare coş de fum, o matura cos certificate ar trebui să aibă cunoştinţe pentru a ajuta la

asiguraţi-vă că aparatul dumneavoastră, vatră, conducta de conectare, prize de aer, coş de fum, şi

toate celelalte componente funcţionează eficient şi în condiţii de siguranţă.

De combustie catalitică trebuie să fie inspectat cel puţin trei ori în fiecare sezon de încălzire şi a

înlocuit în conformitate cu recomandările producătorului. Cele mai multe sobe catalitic sau

insertii au o fereastră în vederea sau termometru pentru a vă ajuta să verificaţi ardere. celulă

catalitic este detaşabilă şi înlocuibile şi costă între 75 dolari şi 160 dolari.

A curăţa interiorul aparatului cu o perie de sarma periodic va ajuta, de asemenea, de

căldură dvs. de aparat cu lemne de acasă eficient. Chiar şi un inch de o zecime de funingine

poate scadea eficienta de transfer de căldură din metal cu 50%.

Pentru aparatele pelete-combustibil, este foarte important să urmaţi instrucţiunile

producătorului pentru exploatarea şi întreţinerea. Ventilatoare şi motoare Inspectaţi în mod

regulat, şi să le menţină în mod corespunzător. Producătorii recomanda eliminarea pelete

neutilizate din buncăr soba si sistem de alimentare la sfârşitul sezonului de încălzire. Acest lucru

reduce şansa de a ruginite, care pot provoca daune costisitoare la aparatul. Aceasta reduce de

asemenea, dificultăţi în aparatul de iluminat de la începutul sezonului de încălzire următor.

Curăţaţi de ardere aerisire în mod regulat pentru a preveni construirea funingine.

Selectarea si stocarea lemnului

Pentru că o mulţime de energie pot fi irosite arderea lemnului umed, ar trebui să utilizaţi

din lemn care a fost maturate în mod corespunzător. Lemn recoltat în mod corespunzător este

condimentată în primăvara şi lasă să se usuce pe tot parcursul verii. Uita-te pentru lemnul care

este de culoare chiar, fără nici verde. Ar trebui să aibă un conţinut de umiditate de peste 20% -

25% din greutate. Unele lemn bine asezonat pot fi, de fapt, prea uscat pentru sobe de astăzi

închise ermetic moderne. Dacă locul de lemn, care este prea uscat pe un pat de cărbuni, se va da

imediat pe Facebook gazele sale ca de fum, irosirea fum nearse şi producătoare de acumularea de

creozot.

Toate speciile de lemn au o căldură similare (Btu), conţinutul de pe o jumătate de kilogram pe

bază atunci când sunt complet uscate. Prin urmare, pădure densă va costa, în general, mai multe

şi arde mai mult. Woods ca stejar, nuc, pin şi va arde peste noapte. Aspen construieşte un foc

fierbinte, care ajută la curăţarea coşului de fum.

La selectarea lemn, aţi putea dori, de asemenea, pentru a afla dacă furnizorul foloseşte practici

durabile de recoltare. Practici nedurabile poate avea un impact negativ asupra mediului,

provocând eroziunea solului şi pierderea biodiversităţii. Cel puţin constata că lemnul nu a fost

rezultatul de clar-tăiere. Clar-tăiere este atunci când toate, sau aproape toate, din copaci sunt

tăiate în jos pe o bucată de pământ.

Păstraţi-vă de lemn departe de casă, în cazul în termitele descoperi woodpile. partea de sus a

gramada ar trebui să fie acoperite, dar lasă laturi libere astfel încât aerul poate circula. Dacă este

posibil, păstraţi un picior de lemn de pe teren (pe blocuri de beton, de exemplu) să-l păstraţi

uscat.

Peletii

Pelete de combustibil este vândute în mod normal în 40 de lire sterline (18 kg) la saci de

aproximativ $ 3 - 4 dolari fiecare, sau aproximativ $ 120 - 200 de dolari pe tona. Puteţi estima

cât de mult veţi avea nevoie de combustibil pentru un sezon de încălzire de remarcat faptul că o

tonă de pelete este echivalentul a aproximativ 1,5 firuri de lemn de foc. Cele mai multe case care

utilizează un dispozitiv de pelete ca o sursă principală de utilizare căldură două-trei tone de

pelete de combustibil pe an. Pelete aparate de combustibil sunt adesea mai puţin costisitoare de a

opera decat de încălzire cu rezistenţă şi aparate electrice propan-alimentate.

Majoritatea combustibililor pelete au un conţinut de umiditate de 5% -10%. Lemn de foc bine

condimentată este, de obicei în jur de 20%. Unele pelete conţin fie petroliere sau lignină non-

petroliere utilizate ca un lubrifiant în procesul de producţie peleţi, deşi majoritatea nu conţin

aditivi. Pelete realizate din deşeuri agricole să conţină mai cenuşă, dar aceştia le pot produce mai

multă căldură decât pelete din lemn.

pelete Combustibili Institute (PFI) susţine National rezidential de combustibil Pellet Standarde,

deşi de certificare a calităţii carburanţilor este responsabilitatea producătorului peleţi. În

conformitate cu standardele, există două clase de combustibil pelete: premium şi standard.

Singura diferenţă dintre clase este în conţinutul de cenuşă anorganice: prima ar trebui să fie mai

mică de 1%, şi standard mai puţin de 3%. Premium este, de obicei din lemn de bază (nu coaja).

Există cinci caracteristici prescrise de combustibil pentru ambele clase:

1. Densitatea în vrac pe picior cub (0.028 de metri cubi), nu trebuie să fie mai puţin de 40 de lire

sterline (18 kg)

2. Diametrul este de 1 / 4 la 5 / 16 inci (635 - 794 mm)

3. Lungimea maxima este de 1 şi 1 / 2 inci (254 - 127 mm)

4. Amenzi (praf) de nu mai mult de 0,5% în greutate trebuie să treacă printr-un inch 1 / 8 (317.5

mm) ecran

5. Conţinut de sodiu trebuie să fie mai mic de 300 părţi per milion (ppm).

Puteţi verifica calitatea combustibililor peleţi prin inspectarea sac pentru praf şi murdărie

excesiv. (Dirt pot forma clinker în sobă.) Ar trebui să fie mai mică de o jumătate de ceaşcă de

praf în partea de jos un kilogram 40 (18 kg) sac. Pelete sobe concepute pentru scăzut de cenuşă

(de obicei, sobe de top-hrănite) tind să funcţioneze slab atunci când sunt utilizate cu pelete cu un

conţinut de cenuşă mai mare. Mulţi producători de aparat pelete sunt reproiectarea produsele lor

de a arde peleţi cu diferite conţinuturi de cenuşă.

Deşi disponibilitatea de combustibil peleţi este în creştere, ar trebui să fie sigur că există un

furnizor de încredere de combustibil pelete în zona dumneavoastră înainte de a cumpăra o sobă

peleţi. De asemenea, este important să se cunoască tipul de combustibil pelete disponibile înainte

de magazin pentru un aparat. Cele mai multe combustibil dealerii aparat pelete fie un furnizarea

de pelete sau de a recomanda un furnizor. Puteţi verifica, de asemenea, pe listele telefonice

locale sub "combustibil" sau "Fuel Pellet," sau întrebaţi la o grădiniţă copac local, sau la casă şi

grădină magazine alimentare.

    

Sistem incalzire-cazan pe lemn

 

Sistemului de încălzire care însoţeşte un cazan de combustibil din lemn va fi un sistem "ventilate"

sau "deschisa". Sistemul ilustrat de mai jos include un magazin termic care acţionează ca un acumulator

/ rezervor tampon la cazan. Apa primar este stocată în cilindru şi încălzită de cazan (şi posibil, de

asemenea, o sursă auxiliară, cum ar fi termice solare). Când este încălzit printr-un cazan de apă pot fi, de

asemenea, pompat în jurul radiatoare pentru a asigura încălzirea spaţiului. de apă secundare vine direct

de la reţea şi trece printr-un schimbător de căldură, care atrage căldura din termica Store. Aceasta apa,

apoi trece printr-o vana de amestec termostatic care îmbină-l la temperatura corectă înainte de a ajunge

la robinete.

Magazinul termică ilustrat este un "combinate" de tip, în cazul în care rezervorul de expansiune este

parte integrantă din magazin, mai degrabă decât separat situat în pod. Este important să recunoaştem

că atunci când se utilizează un magazin de acest tip, vas de expansiune trebuie să fie instalat la un nivel

mai mare decât radiatoare pentru a permite un "cap" de apă.   

   

Surse suplimentare de încălzire

Natura unui sistem de încălzire ventilat este că aceasta poate include cu uşurinţă o altă sursă de căldură

cum ar fi un sistem solar termic. În timpul verii, sistemul solar va furniza caldura la rezervorul de stocare

a apei calde - reducerea cererii de pe cazan. În primăvară şi toamnă cazan şi sistemul solar va lucra în

tandem şi în iarnă cazan va furniza cea mai mare parte a căldurii la magazin. 

 

Controlul

 

Controalele reglementarea unui sistem modern de încălzire furnizează utilizatorului cu capacitatea de a

minimiza consumul de energie. Un sistem de control bun si user-friendly va furniza căldură doar atunci

când şi unde este nevoie. Se asigură de asemenea că centrala nu funcţionează decât dacă există cerere

pentru ca acesta să facă acest lucru.

Un sistem de control capabil să va permite unui utilizator să:

• Meciul modelul lor de ocupare prin furnizarea de apă oportune şi perioade de încălzire spaţiu.

• Control temperaturi individuale ale camerelor pentru a reduce nivelul de confort la supraîncălzire. 

• Împărţiţi case mai mari în zone, fiecare cu timpul dedicat şi de control de temperatură. Zone s-

ar putea reflecta utilizare (de exemplu, la etaj / parter) sau dinamica termice (de exemplu, zone

solare câştig).

  

Frecvent controalele specificate vor include:

 

• Un timp comutator care controleaza spatiilor si a apei de încălzire

• Un programator complet care permite setările de timp şi spaţiu pentru încălzirea apei să fie pe

deplin independent

• Termostate de cameră care controlează pornire şi de oprire de încălzire a spaţiului în funcţie de

temperatura dorită

• programabile termostate de camera efectua mai sus, dar cu capacitatea de a perioade de

încălzire pre-set.

• Un termostat cilindru, în cazul în care depozitarea este instalat, permite de incalzire a apei să fie

pornit şi oprit în funcţie de temperatura dorita a apei cilindru.

• Un robinet termostatic (TRV), care reglează debitul de apă în funcţie de temperatura camerei.

 

• Construirea Regulamentul aprobat Document ADL2 stabileşte cerinţele pentru clădirile

existente.

• reglementările nu obligă proiectantul pentru a efectua DER / calcule TER, dar în cazul în care

un nou sistem este instalat un sistem existent sau înlocuit, instalarea trebuie să respecte cerinţele

din "Intern Încălzire Respectarea Ghidul" (DCLG, 2006).

"Cărbune curat" Tehnologii, captarea carbonului şi sechestrare

• Cărbunele este un combustibil vital în cele mai multe părţi ale lumii.

• Arderea de cărbune fără să adauge la nivelurile globale de dioxid de carbon este o provocare

tehnologică majoră care este adresat.

• cele mai promiţătoare "cărbune curat" tehnologie implica folosirea cărbunelui pentru a face

hidrogen din apa, apoi îngroparea dioxidului de carbon rezultat de-produs şi arderea

hidrogenului.

• Cea mai mare provocare este aducerea costul acestei suficient de jos pentru "cărbune curat"

pentru a concura cu energiei nucleare pe baza de emisii aproape de zero pentru putere sarcină de

bază.

Cărbunele este un combustibil extrem de important şi va rămâne aşa. Aproximativ 23% din

necesarul de energie primară sunt îndeplinite de cărbune şi 39% din electricitate este produsă cu

ajutorul cărbunelui. Aproximativ 70% din producţia mondială de oţel depinde de materii prime

cărbune. Cărbune din lume este sursa cea mai abundentă şi distribuite pe scară largă de

combustibili fosili. Agenţia Internaţională pentru Energie se aşteaptă la o creştere cu 43% în

utilizarea acestuia 2000-2020.

Cu toate acestea, arderea cărbunelui produce aproximativ 9 miliarde de tone de dioxid de carbon

în fiecare an, care este eliberat în atmosferă, aproximativ 70% din aceasta fiind de la producerea

de energie. Alte estimări pune emisiilor de dioxid de carbon de la producerea de energie puţin o

treime din totalul mondial de peste 25 de miliarde de tone de emisii de CO2 unul.

Dezvoltarea de noi "cărbune curat" tehnologii este rezolvarea acestei probleme, astfel încât

resursele lumii enorme de cărbune pot fi utilizate pentru generaţiile viitoare, fără a contribui la

încălzirea globală. O mare parte din provocare este în comercializarea tehnologiei, astfel încât

utilizarea cărbunelui rămâne punct de vedere economic competitiv, în ciuda costurilor de a atinge

"zero emisii".

Ca pensionare multe putere pe bază de cărbune abordare staţii, înlocuirea lor oferă cadrul de mult

pentru energie electrică "curat". Alături de energia nucleară şi valorificarea surselor de energie

regenerabilă, o speranţă pentru acest lucru este prin "cărbune curat" tehnologii, cum ar fi încep

acum pentru a primi finanţare substanţială R & D.

Gestionarea deşeurilor din cărbune

Arderea cărbunelui, cum ar fi pentru generarea de energie, dă naştere la o varietate de

deşeuri care trebuie să fie controlate sau cel puţin contabilizate. Aşa-numitele "cărbune

curat" Tehnologiile sunt o varietate de evoluţie răspunsurilor la sfârşitul secolului al

douăzecilea preocupările de mediu, inclusiv de încălzirea globală datorată dioxidului de

carbon emisii în atmosferă. Cu toate acestea, multe dintre elementele de fapt au fost

aplicate de mai mulţi ani, şi ei vor fi doar menţionate aici pe scurt:

Cărbune • curăţare de "spălare"a fost o practică standard în ţările dezvoltate pentru ceva

timp. Acesta reduce emisiile de cenuşă şi dioxid de sulf în cazul în care cărbunele este

ars.

• electrofiltre şi filtre de ţesături posibilitatea de a elimina 99% din cenusa zburatoare din

gazele de ardere - aceste tehnologii sunt folosite pe scară largă.

Desulfurisation • gazelor reziduale reduce producţia de dioxid de sulf în atmosferă de

până la 97%, sarcina în funcţie de nivelul de sulf din cărbune şi măsura de reducere.

Acesta este utilizat pe scară largă acolo unde este nevoie în ţările dezvoltate.

• arzatoare cu NOx redus permite centralele pe bază de cărbune pentru a reduce emisiile

de oxid de azot cu până la 40%. Cuplat cu tehnici de re-ardere NOx poate fi redus de

70% şi reducerea catalitică selectivă poate curăţa 90% din emisiile de NOx.

• Creşterea eficienţei de plante - până la 46% a eficienţei termice acum (şi 50% de

aşteptat în viitor) înseamnă că plantele mai noi crea mai puţine emisii pe kWh decât cele

vechi. A se vedea tabelul 1.

• Tehnologii avansate, cum ar fi ciclu combinat cu gazeificare integrată (IGCC) şi de

ardere în pat fluidizat sub presiune (PFBC) va permite randamente mai mari termice încă

- până la 50% în viitor.

Cărbune • Ultra-curat (UCC) de la tehnologii noi de prelucrare care reduce sub cenusa

0.25% sulf şi la niveluri foarte scăzute de cărbune pulverizat înseamnă că ar putea fi

utilizate drept combustibil pentru motoare foarte mari marine, în loc de păcură. Există cel

puţin două tehnologii UCC în curs de dezvoltare. Deşeuri de la UCC sunt susceptibile de

a fi o problemă.

• gazificare, inclusiv gazeificarea cărbunelui subteran (UCG) in situ, utilizează aburi şi de

oxigen pentru a transforma cărbunelui în monoxid de carbon si hidrogen.

• Sechestrarea se referă la eliminarea de dioxid de carbon lichid, o dată capturat, în

straturile geologice profunde.

Unele dintre aceste impune costuri de exploatare, fără a beneficia concomitent la operator, deşi

costurile externe vor fi aproape sigur din ce în ce luate în carbon, prin taxe sau similare, care va

schimba economia de arderea cărbunelui.

Cu toate acestea, deşeurile produse pot fi folosite productiv. În 1999, UE folosit jumătate din

cărbune cenuşă zburătoare şi cenuşa în materiale de construcţii (în cazul în care cenusa

zburatoare poate înlocui ciment), şi 87% din gips de la desulfurisation gazelor de ardere.

Dioxidul de carbon de la arderea cărbunelui este principalul obiectiv al atenţiei astăzi, deoarece

este implicat în încălzirea globală, şi Protocolul de la Kyoto prevede că emisiile de declin, în

pofida cererii de energie în creştere.

Captarea şi stocarea carbonului (CSC) tehnologii sunt în fruntea de măsuri să se bucure de

"cărbune curat". CSC implică două aspecte distincte: de captare şi depozitare.

Cazane Carbune

Cazane carbune ™ caracteristicile cele mai mici costuri de proprietate a cazanelor Stoker de

astăzi, împreună cu:

• Cele mai mari eficienţa consumului de combustibil solid

• Cel mai mic cost de combustibil

• Cel mai avansat gratar / mecanism de feed (termică opţiune controlate grătar)

• Disponibil cu UL Listing şi / sau ASME!

• Convenabil operaţiune

• Low stivă temperaturi

• Utilizeaza Mazare sau Hrişcă antracit

utiliza cele mai populare pentru Gun cărbune este pentru încălzire hidronice rezidenţiale. Cu

toate acestea, Gun cărbune este de asemenea disponibil pentru aplicaţii de încălzire cu abur şi

este bine-potrivite pentru producerea de apă caldă proces pentru spălătorii auto, de procesare a

ouălor, incalzire cu efect de seră, de fabricaţie, precum şi pentru încălzire moteluri, piscine si

magazine de vânzare cu amănuntul.

A Cărbunelui Gun ™ este fabricat în Pennsylvania şi arsuri antracit de cărbune. Deşi în mod

normal utilizate în aplicaţii hidronice cazan de abur sau, Gun de cărbune poate fi adaptat pentru

utilizare cu sisteme forţată cu aer cald prin utilizarea unui apa-aer schimbător de căldură. Mai

mic model nostru (S130), va furniza căldură pentru o casa intreaga, inclusiv apă caldă menajeră

la 50% sau mai mic decât costul de convenţionale de petrol, gaz sau sisteme electrice. Pentru

aplicaţii dincolo de 3300000 BTU lui Cărbunelui focare de cărbune Gun ™ pot fi instalate în

tandem. Pentru mai multe informatii despre Gun cărbune, precum şi o listă de opţiuni, faceţi clic

aici.

Cazane Carbune

MODEL (numai cazan) S130 S260 S500 S1000 S1500

Latime 20" 23" 33" 40" 45"

Inaltime 23" 27" 34" 41" 48"

Lungime 32" 46" 63" 77" 100"

Greutate (lbs - approx.) 400 680 1,250 2,500 3,500

Asamblu          

Latime 22" 26" 34" 40" 45"

Inaltime 42" 47" 58" 66" 77"

Lungime 48" 62" 82" 102" 118"

Greutate (lbs - approx.) 875 1,276 2,200 3,800 5,000

Capacitate apa 27 56 115 220 380

BTU/Hr 130,000 260,000 500,000 995,000 1,650,000

Dimensiune cos (NPT) 5" 6" 8" 10" 12"

Return Tapping (NPT) 1 1/2" (2) 1 1/2" (2) 2" (2) 2 1/2" (2) 2 1/2"

Supply Tapping (NPT) 1 1/2" (1) 1 1/2" (1) 2" (2) 2 1/2" (2) 2 1/2"

* Specificaţiile şi designul pot fi modificate fără preaviz.

Capacitate de încălzire folosind apa fierbinte / de joasă presiune (15 psi) Cererea de aburi *

Model BTU/Hr Area (sq. ft.)

S130 130,000 4,000

S260 260,000 8,000

S500 500,000 15,000

S1000 1,000,000 30,000

S1500 1,650,000 50,000

* În funcţie de construcţii de clădiri, utilizarea, şi izolaţie

Gal / Capacitate de Hr pentru apa de proces Hot, Bazat pe 100 ° Rise

Model Hot Water Capacity

(gal/hr)

S260 250

S500 500

S1000 1,000

S1500 1,650

Tabelul 1. Generarea de energie pe cărbune, randamentul termic

Eficienţa countryTechnologyEfficiencyProjected cu CSC

Tabel 1. Generarea de energie pe cărbune, randamentul termic

Tara Tehnologie Eficienta Proiectat efficiency with CCS

Australia Black ultra-supercritical WC 43% 33%

Black supercritical WC 41%

Black supercritical AC 39%

own ultra-supercritical WC 35% 27%

own supercritical WC 33%

own supercritical AC 31%

Belgium Black supercritical 45%

China Black supercritical 46%

Czech Republic own PCC 43% 38%

own ICGG 45% 43%

Germany Black PCC 46% 38%

own PCC 45% 37%

Japan, Korea Black PCC 41%

Russia Black ultra-supercritical PCC 47% 37%

Black supercritical PCC 42%

South Africa Black supercritical PCC 39%

USA Black PCC & IGCC 39% 39%

USA (EPRI) Black supercritical PCC 41%

OECD Projected Costs of Generating Electricity 2010, Tables 3.3. 

PCC= pulverised coal combustion, AC= air-cooled, WC= water-cooled.

 

Captarea si separarea CO2

Un număr de mijloace există pentru a capta dioxidul de carbon din fluxurile de gaz, dar încă nu

au fost optimizate pentru scara necesară în centralele electrice pe bază de cărbune. Accentul a

fost adesea pe obţinerea de CO2 pentru scopuri industriale, mai degrabă decât reducerea

nivelului emisiilor de CO2 în centralei electrice

.

În cazul în care există este dioxidul de carbon amestecat cu metan de la sonde de gaze naturale,

separarea acestuia este bine dovedit. Mai multe procese sunt utilizate, inclusiv carbonat de

potasiu, fierbinte, care este consumatoare de energie şi necesită o plantă mare, un proces

monoetanolamina care randamentele de înaltă puritate de dioxid de carbon, scrubere amine, şi

proceselor de membrana.

Captarea dioxidului de carbon din gazele de ardere următoarele fluxuri de ardere în aer este mult

mai dificilă şi costisitoare, ca concentraţia de dioxid de carbon este de doar aproximativ 14% în

cel mai bun. Procesul principal tratează de dioxid de carbon la fel ca orice alt poluant, ca şi

gazele de ardere sunt trecute printr-o soluţie amine CO2 este absorbit. Acesta poate fi ulterior

eliberate de încălzire a soluţiei. Acest proces de spalare amine este, de asemenea, utilizate pentru

luarea de CO2 din gaze naturale. Există un cost de energie implicate. Pentru centralele electrice

noi acest lucru este citat ca 20-25% din producţia de plante, atât din cauza eficienţei reduse a

plantelor, precum şi cerinţele de energie pentru procesul real.

Nr plante la scara comerciala putere sunt de operare cu acest proces încă. La noua 1300 centralei

MWe Mountaineer în Virginia de Vest, mai puţin de 2% din plante off-gaz este tratată pentru

recuperare CO2, folosind tehnologia amine refrigerate. Sub rezerva subvenţii federale, există

planuri de a captura şi o reţin 20% din emisiile de CO2 ale uzinei, aproximativ 1,8 milioane de

tone de CO2 pe an.

Ardere oxyfuel, în cazul în care cărbunele este ars în oxigen, mai degrabă decât aerul, înseamnă

că gazele de ardere este cea mai mare parte de CO2 şi, prin urmare se poate mai uşor fi capturate

prin spălarea cu amine - la aproximativ jumătate din costul de captare din plante convenţionale.

Un număr de sisteme de oxyfuel sunt operaţionale în SUA şi în altă parte.

Ciclu combinat cu gazeificare integrată (IGCC) instalaţia este un mijloc de utilizare a cărbunelui

şi abur pentru a produce hidrogen şi monoxid de carbon (CO) din cărbune şi acestea sunt apoi

arse intr-o turbina cu gaz cu turbina cu abur secundare (de exemplu, ciclu combinat) pentru

producerea de electricitate . În cazul în care gazeificare IGCC este alimentat cu oxigen, mai

degrabă decât aerul, gazele de ardere conţine CO2 foarte concentrate, care pot fi capturate uşor

de post-combustie ca mai sus.

Dezvoltarea în continuare a acestui proces de oxigen-hrănite IGCC va adăuga un reactor

schimbare a oxida CO cu apă, astfel încât fluxul de gaz este de fapt doar pe bază de hidrogen şi

dioxid de carbon. Acestea sunt separate înainte de arderea şi numai pe bază de hidrogen devine

combustibil pentru producerea de energie electrică (sau altor utilizări) în timp ce dioxidul de

concentrat de carbon presurizat este uşor de eliminat. Nu centralele electrice scară comercială

sunt de operare cu acest proces încă.Currently IGCC plants typically have a 45% thermal

efficiency.

Captarea dioxidului de carbon de la gazeificarea cărbunelui este deja realizate cu un cost

marginal scăzut în unele plante. Unul (deşi în cazul în care costul mari de capital a fost în mare

parte scris off) este Great Plains Synfuels Plant în Dakota de Nord, în cazul în care 6 milioane de

tone de lignit este gazificate în fiecare an pentru a produce curăţa de gaze naturale, sintetice.

Tehnologiei oxi-gaz are un potenţial pentru aducere la instalaţiile existente de cărbune

pulverizat, care sunt coloana vertebrală a producţiei de energie electrică în multe ţări.

Stocarea si sechestrarea CO2

Captured dioxid de carbon pot fi puse la o bună utilizare, chiar şi pe o bază comercială, pentru

recuperare ulei îmbunătăţită. Acest lucru este demonstrat în West Texas, şi în prezent peste 5800

km de conducte conecta campuri petroliere la o serie de surse de dioxid de carbon în Statele

Unite ale Americii.

La Marile Câmpii Synfuels Plant, Dakota de Nord, aproximativ 13.000 de tone pe zi de gaz de

dioxid de carbon este capturat şi 5000 de tone de acest lucru este prin conducte 320 km în

Canada pentru recuperare ulei îmbunătăţită. Acest secvensoarelor Weyburn petrolier aproximativ

85 de metri cubi de dioxid de carbon per baril de petrol produs, un total de 19 milioane de tone

pe durata de viaţă a proiectului de 20 de ani. Prima fază a operaţiunii sale a fost considerat un

succes.

În general, în Statele Unite ale Americii, 32 de milioane de tone de CO2 anual este folosit pentru

recuperarea îmbunătăţită ulei, 10% din această din surse antropice.

Primul din lume de depozitare la scară industrială de CO2 a fost la domeniul Norvegiei de gaz

Sleipner din Marea Nordului, în cazul în care aproximativ un milion de tone pe an de CO2

comprimat lichid separat de metan este injectat intr-un rezervor de profundă (acvifer salin)

aproximativ un kilometru de mai jos pe fundul mării şi rămâne în siguranţă în loc. SUA 80

milioane dolari costul incremental al proiectului sechestrarea a fost rambursat în 18 luni, pe baza

unor economii fiscale de carbon de la $ 50/tonne. (de gaze naturale conţine CO2 de 9% care

trebuie să fie redusă înainte de vânzare sau de export.) Suma totală a formării Utsira gresie acolo,

la aproximativ un kilometru sub fundul mării, se spune că este capabil să stocheze 600 miliarde

de tone de CO2.

Un alt sistem de separare de CO2 şi folosind-o pentru recuperare ulei sporită este la In Salah,

Algeria.

Proiectul West Australia lui Gorgon de gaze naturale din 2009 va robinet de gaze naturale cu

14% CO2.

Captarea şi geosequestration a acestui fapt este de aşteptat să reducă emisiile proiectului 13.3 -

5.3 milioane de tone de CO2 pe an, 3,0 milioane de tone de reducere a fi injectate în rezervoare

geologice.

Injectarea de dioxid de carbon în straturile profunde, de cărbune unmineable unde este adsorbit

să înlocuiască metan (în mod eficient: gaz natural) este un alt folosirea potenţială sau strategie de

eliminare. În prezent, economia de extracţie de cărbune consolidată metan pat nu sunt la fel de

favorabile ca de recuperare a titeiului îmbunătăţită, dar potentialul este mare.

În timp ce scara de avute în vedere nevoia de eliminare a CO2 depăşeşte cu mult foloseste de

astăzi, ele nu demonstrează practic. Siguranţa şi permanenţa dispozitie sunt considerente cheie în

sechestrare.

Cercetare pe geosequestration este în curs de desfăşurare în sevaral părţi ale lumii. Potenţialul

principal pare a fi acvifere saline profunde şi de ţiţei epuizat şi câmpuri de gaze. În ambele, CO2

este de aşteptat să rămână ca un gaz supercritic de mii de ani, cu unele dizolvare.

De stocare la scară largă de CO2 de la producerea de energie va necesita o reţea de conducte

extinse în zonele dens populate. Acest lucru are implicaţii de siguranţă.

Având în vedere că straturilor rock au avut loc de CO2 şi metan de milioane de ani, se pare că

nici un motiv pentru care cei atent alese ales nu poate deţine sechestrate de CO2. Cu toate

acestea, erupţia de un milion de tone de CO2 de la Lacul Nyos din Camerun în 1986 asfixiaţi

1700 persoane, astfel încât consecinţele versiune majoră de mai grele decât gaz-aer sunt potenţial

grave.

Producerea de oxigen pentru oxyfuel şi IGCC

Astăzi, majoritatea oxigen este recuperat criogenic din aer lichid, care este un proces relativ

scump.

Principalul mijloc potenţial de a produce punct de vedere economic cantităţi mari de oxigen este

transportul membrana ion (ITM) proces. Acesta este dezvoltat pentru utilizarea în hrana ciclu

combinat de gazeificare integrata (IGCC), ardere oxyfuel, şi alte sisteme avansate de generare de

energie, inclusiv de gazificare a cărbunelui subterană. În Statele Unite ale Americii, EPRI este

implicat în numele distribuţie a energiei electrice pentru a ajuta la scară-up tehnologie ITM

pentru energie curată.

Tehnologia ITM foloseste un material ceramic, care, sub presiune şi de temperatură, ionizează şi

separă moleculele de oxigen din aer. Nici o sursă externă de energie electrică este necesară.

Relativ la unităţile tradiţionale criogenic de separare a aerului, tehnologie ITM ar putea reduce

cererea de energie interna cu pana la 30%, iar costurile de capital cu aproximativ 30% din

sistemele de alimentare cu oxigen la centralele oxyfuel şi IGCC.

Cerinţele de oxigen pentru industria de generare a energiei electrice ar putea creşte în mod

substanţial în sprijinirea generaţii avansate de energie pe bază de cărbune şi integrat tehnologia

de captare de carbon. EPRI estimările curent al Statelor Unite industria parts generarea de

energie pe piaţa de oxigen este de aproximativ 4%, dar acesta ar putea deveni conducătorul auto

domina piata, reprezentând mai mult de 60% din piaţa viitor, sau aproximativ două milioane de

tone pe zi de oxigen până în 2040.

Lumea Cărbunelui Institutul arătat că, în 2003, costul ridicat al captarea şi stocarea carbonului

(estimările de US $ 150-220 per tonă de carbon, 40-60 $ / t CO2 - 3.5 - 5.5 c / kWh faţă de

cărbune ars la 35% termice eficienţă) a făcut opţiunea neeconomică. Dar o mulţime de muncă

este în curs de făcut pentru a îmbunătăţi viabilitatea economică a acesteia, precum şi

Departamentul pentru Energie al SUA (DOE) a fost finanţarea cercetării şi dezvoltării în vederea

reducerii costului de carbon sechestrate la US $ 10/tC (echivalent la 0,25 c / kWh) sau mai puţin

până în 2008, şi până în 2012 pentru a reduce costul de captarea şi reţinerea carbonului la o

creştere de 10% la costurile de producţie de energie electrică. Aceste obiective acum par foarte

nerealiste.

Mai recent DOE a anunţat 1.3 miliarde dolari proiect FutureGen pentru a proiecta, construi si

opera un electricitate aproape fără emisii pe bază de cărbune şi hidrogen unităţi de producţie.

Iniţiativa FutureGen ar fi cuprins-o instalaţie de gazificare a cărbunelui cu reactor suplimentare

de apă-Shift, pentru a produce hidrogen şi dioxid de carbon. Aceasta ar implica, de asemenea,

dezvoltarea tehnologiei de oxigen de separare ITM. Aproximativ 700.000 de tone de CO2

(aproximativ 60% din debit) pe an ar fi apoi separate prin membrana de tehnologie şi sechestrat

geologic. pe bază de hidrogen ar fi fost fie arse într-o instalaţie generatoare de 275 MWe şi în

celule de combustibil.

Construirea de FutureGen sa inceapa in 2009, pentru funcţionarea în 2012, cu obiectivul de 90%

de captare a carbonului. Proiectul a fost conceput pentru a valida fezabilitatea tehnică şi

viabilitatea economică a apropiat-generare cu emisii zero pe bază de cărbune. În special, scopul

de a produce energie electrică cu doar o primă cost de 10% şi pentru a arăta că hidrogenul poate

fi produs la 3.80 dolari pe GJ, echivalent cu benzină la 12,7 cenţi pe litru.

În decembrie 2007 Mattoon Illinois a fost ales ca site-ul a centralei electrice demonstrative. Cu

toate acestea, în ianuarie 2008, DOE a anunţat că va trage sale de finanţare pentru proiect,

exprimându-şi îngrijorarea faţă de escaladarea costurilor .. În conformitate cu noua administraţie

cu toate acestea, proiectul a fost reconsiderat, şi munca de design, investigaţii geologice şi o

estimare a costurilor sunt revizuite procedură. O decizie privind dacă sau nu să se lanseze în

construcţie este programată pentru începutul anului 2010, şi DOE a spus că este pregătită să

contribuie peste 1 miliard $ pentru ea. Ca de la începutul anului 2010 de membri ai Alianţei

FutureGen inclus pe piaţa internă de cărbune companii Peabody şi BHP Billiton, plus E. ON şi

China Huaneng Group. Nr utilităţi interne a rămas, deşi Exelon a indicat intenţia de a se alătura.

DOE a spus că fondurile vor fi puse la dispoziţie pentru a sprijini alte proiecte care au ca scop

pentru a adăuga captarea şi stocarea carbonului (CSC) pentru plante de cărbune existente, dar nu

va mai include de producere a hidrogenului ca parte a proiectului.

În Marea Britanie unui concurs a fost lansat de către guvernul Marii Britanii în noiembrie 2007

pentru a sprijini o centrală electrică pe bază de cărbune care să demonstreze întregul lanţ a

tehnologiilor CSC (de captare, transport şi depozitare), la scară comercială. Miza proiectului

câştigător va trebui să demonstreze post-combustie captura (inclusiv oxyfuel) pe o staţie de

energie pe bază de cărbune, cu dioxid de carbon fiind transportate şi depozitate offshore.

Proiectul va avea pentru a capta aproximativ 90% din CO2 emis de echivalentul a capacităţii de

generare 300MW-400 MW. Miza proiect de succes ar trebui să demonstreze întregul lanţ CSC

până în 2014. Miza proiectului câştigător va fi ales de către mai-iunie 2009.

În Danemarca un proiect pilot la uzina 420 MWe putere Elsam este captarea CO2 din gazele de

ardere post-combustie, sub auspiciile CASTOR (CO2 de la Capture la stocare). Gazele de ardere

sunt trecute printr-un absorbant, în cazul în care captează solvent aproximativ 90% din CO2.

Soluţia insarcinata este apoi încălzit la 120 ° C pentru a elibera CO2 pur la rata de aproximativ o

tonă pe oră pentru sechestrarea geologică. Costul este de aşteptat să fie 20 - 30 EUR pe tonă.

2000 Un studiu realizat în SUA a pus costul de captare a CO2 pentru centralele IGCC la 1,7 c /

kWh, cu o penalizare de energie 14,6% şi un cost de CO2 evitate de 26 dolari / t ($ 96 / C t).

Până în 2010 aceasta a fost de aşteptat pentru a îmbunătăţi la 1.0 c / kWh, pedeapsa cu 9% de

energie şi costurile evitate de CO2 de 18 dolari / t ($ 66 / t C), dar aceste cifre par a fi acum în

mod nejustificat optimiste.

Cifre de la IPCC grup de atenuare de lucru, în 2005, pentru IGCC pune costa captarea şi

reţinerea de la 1.0 la 3.2 c / kWh, crescând astfel costurile de energie electrică pentru IGCC cu

21-78% până la 5.5 la 9.1 c / kWh. Pedeapsa cu energie în care a fost 14-25%, iar costul de

atenuare $ 14-53 / t CO2 ($ 51-200/tC) evitate. Aceste cifre sunt incluse până la 5 dolari pe tonă

de CO2 pentru transport şi până la 8.30 dolari / t CO2 pentru sechestrarea geologică.

În 2009, OCDE Agenţia Internaţională pentru Energie (AIE) a estimat pentru CSC 40-90 $ / t

CO2, dar prevede 35-60 $ / t până în 2030, şi McKinseys estimate 60-90 EUR / t reducerea la 30

la 45 EUR / t după 2030.

Procesele gazeificarii

Cărbune în centralele convenţionale, de multe ori pulverizate, este ars cu exces de aer (pentru a

da o ardere completă), rezultând în foarte diluată de dioxid de carbon la rata de 800 la 1200 g /

kWh.

Gazeificare converteşte la cărbuni la gazele burnable cu suma maximă de energie potenţială de

cărbune aflându-se în gaz.

În ciclu combinat cu gazeificare integrată (IGCC) gazeificarea primul pas este piroliza, de la 400

° C, în cazul în care cărbunelui în lipsa de oxigen dă rapid volatile bogate în carbon-char şi

bogate în hidrogen.

În a doua etapă Char este gazificate de la 700 ° C până la producţia de gaz, lăsând cenuşă. Cu

hrana pentru animale de oxigen, gazul nu este diluat cu azot.

Reacţiile cheie astăzi sunt C + O2 la CO, şi gaze de reacţie de apa: C + H2O (abur) pentru CO şi

H2 - gaz de sinteză, care reacţie este endoterm.

În gazificare, inclusiv faptul că utilizarea de oxigen, de aprovizionare O2 este mult mai puţin

decât cele necesare pentru ardere completă, astfel încât să cedeze CO şi H2. hidrogen are o

valoare de 121 de caldura MJ / kg - aproximativ de cinci ori cel al cărbunelui, aşa că este un

combustibil foarte energie-dens. Cu toate acestea, fabrica de separare a aerului pentru a produce

oxigen consumă până la 20% din puterea brută a întregului sistem de plante IGCC. Acest gaz de

sinteză poate fi ars intr-o turbină cu gaz, gazele de evacuare de la care pot fi apoi folosite pentru

a ridica de abur pentru o turbină cu abur, prin urmare, "ciclu combinat" în IGCC.

Pentru a realiza o tehnologie mult mai ample de cărbune curat în viitor, reacţia de apă-shift va

deveni o parte esenţială a procesului, astfel încât:

C + O2 gives CO, and

C + H2O gives CO & H2, then the

CO + H2O gives CO2 & H2 (the water-shift reaction).

Produsele sunt concentrate apoi CO2 care pot fi capturate, şi hidrogen. (Există, de asemenea,

unele hidrogen din piroliza), care este final al carburanţilor pentru turbina cu gaze.

Eficienţa globală termice pentru gazeificarea cărbunelui oxigen-suflate, inclusiv captarea

dioxidului de carbon şi reţinerea, este de aproximativ 73%. Utilizarea de hidrogen într-o turbină

cu gaz pentru producerea de energie electrică eficientă, astfel încât sistemul general are un

potential pe termen lung pentru a obţine o eficienţă de până la 60%.

Prezent tendinţele

curat domeniul tehnologiei de cărbune se mişcă în direcţia de gazificare a cărbunelui cu oa doua

etapă, astfel încât să producă un concentrat şi presurizat flux de dioxid de carbon, urmată de

separarea şi stocarea geologică. Această tehnologie are potenţialul de a oferi ceea ce poate fi

numit "zero emisii" - în realitate, emisii extrem de reduse de poluanţi cărbune convenţional, ca şi

emisii reduse-ca-proiectat de dioxid de carbon.

Acest lucru a apărut ca urmare a realizării faptul că îmbunătăţirea eficienţei, împreună cu

utilizarea de gaze naturale şi energii regenerabile, precum energia eoliană nu va oferi reducere

drastică a emisiilor de gaze cu efect de seră necesar pentru îndeplinirea obiectivelor viitoare

naţionale.

DOE SUA vede "zero emisii" tehnologia cărbunelui ca un element esenţial al ofertei sale de

energie în viitor într-o lume limitată-carbon. Ea a avut un program ambiţios de a dezvolta şi

demonstra tehnologia şi au modele comerciale pentru plante cu un cost de energie electrică de

doar 10% mai mare de plante de cărbune convenţionale disponibile până în 2012, dar cu anularea

FutureGen acest lucru este în îndoială.

Australia este foarte bine dotat cu siturile de stocare a dioxidului de carbon în apropierea surse

majore de dioxid de carbon, dar ca în altă parte, centrale demonstrative vor fi necesare pentru a

obţine acceptarea de către public şi arată că de depozitare este permanentă.

Captarea si stocarea carbonului

O schema care arată funcţionarea unui oxyfuel de captare şi stocare a carbonului (CSC) de plante

combustibili fosili.

1 = admisie de aer

2 = energia mecanică este furnizată

3 = azot priză

4 = de oxigen de evacuare

5 = reciclate admisie de gaze de eşapament

6 = admisie de combustibil (de exemplu cărbune, ...)

7 = conducta de apă rece

8 = abur ţevii de admisie

9 = turbine cu abur

10 = abur ieşirea din ţeava de

11 = condensator de abur

12 = ţeavă de răcire a condensatorului de abur

13 = cenuşă

14 = cenuşă zburătoare de ştergere

15 = sulpher + îndepărtarea gips

16 = cooler

17 = condensator de apa (de evacuare a apei)

18 = energia mecanică este furnizată (CO ²-compresor)

19 = CO ² priză

Anexa

Calculul Perfomabilitatii

Instalatia de incalzire pe lemne este format din urmatoarele subsisteme :

1. Sistem preparare agent termic (S1)

2. Sistem distributie agent termic (S2)

3. Sistem alimentare apa rece (S3)

4. Radiatoare (S4)

5. Cazan lemne(S5)

Cazan pe lemne(S5):

1. Arzator

2. Schimbator de caldura

3. Pompa de circulatie

4. Racorduri pentru apa

5. Vas de expansiune

6. Tablou de automatizare

7. Kit evacuare gaze arse

Ca subsistem : Alimentarea, consumul si evacuarea gazelor

Sistem de distributie:

1. Conducte tur-retur ;

2. Coloane tur-retur;

3. Robineti golire;

4. Robineti sectionare

Alimentare cu apa rece:

1. Filtru impuritati

2. Filtru magnetic

3. Robineti sectionare

4. Contor apa rece

5. Retea distributie

Clasificarea sistemelor din punct de vedere al fiabilitatii si performabilitatii

In cadrul unei analize de fiabilitate si performabilitate a diferitor sisteme, indiferent de

destinatia lor, este esential a se intocmi o clasificare, pe baza careia se pot stabili indicatorii

elementelor ca date de intrare si indicatorii sistemelor ca date de iesire din calcul.

Criteriile dupa care se va realize clasificarea sistemelor sunt:

Dupa numarul de stari

Dupa reparabilitate

Dupa dependenta

Dupa structura

Dupa durata misiunii

Clasificare dupa numarul de stari

Dupa acest criteriu de clasificare, ambele sisteme de incalzire, se identifica a avea elemente si

sisteme multivalente. Performanta acestor sisteme este modelata matematic de o variabila

aleatoare cu domeniul de definitie finit si discret, fiecarei valori a domeniuliu de definitie , I se

asociaza o anume probabilitate , cu conditia :

Numarul de stari ale unui sistem format din elemente multivalent independente este :

Unde este numarul de stari ale elementului . Ca elemente si sisteme multivalente in

cadrul unei instalatii de incalzire prin pardoseala putem exemplifica:

Elemente : centrala termica (prepararea agentului termic, functioneaza la parametrii

nominali, functioneaza la o putere scazuta datorata combustibililor, poate sa nu

functioneze), acumulatorul de caldura (prepararea apei calde menajere, functioneaza la

parametrii nominali, functioneaza cu restrictii de putere datorate defectelor proprii, nu

functioneaza), pardoseala incalzitoare (functionare la parametrii nominali, functionare cu

restrictii de putere datorate defectelor proprii, nu functioneaza),reteaua de conducte de

distributie, robineti, etc.

Sisteme : Sistemul de preparare a agentului termic, sistemul de incalzire prin pardoseala

incalzitoare, sistemul de distributie a agentului termic( prin conducte tur-retur si prin

coloane)

Clasificarea dupa capacitatea de reparare

Elemente reparabile : centrala termica, acumulatorul de caldura, ansamblu distribuitor -

colector etc.

Acestea au o existenta formata dintr-o succesiune alternativa de perioade de functionare ( )

si de defect ( ). Trecerile din starea de succes in cea de refuz si invers, formeaza doua fluxuri

de evenimente, iar pentru o perioada de referinta data formeaza doua variabile aleatoare

discrete cu domeniul de definitie, sirul numerelor naturale.

- numar de defectiuni

- numar de reparari

Cand se poate accepta :

Clasificarea dupa dependenta

Sistemul considerate este un sistem cu elemente dependente. Baza obiectiva a dependentei

unui sistem o constituie relatia fiabilitate – solicitare. Daca se accepta ca la solicitare zero

elementele nu se defecteaza iar fiabilitatea scade cu cresterea solicitarii elementului, iar aceasta

este functie de stresul celorlalte elemente, este evidenta dependent dintre ele.

La un sistem serie cu elemente dependente serie, la defectarea unui element sistemul iese din

functiune, celelalte elemente nu mai sunt solicitate si deci nu se mai defecteaza. Numarul de stari

ale sistemului in acest caz va fi:

La un sistem in paralel cu elemente dependente paralel, daca solicitarea sistemului se

repartizeaza pe elementele sale, rezulta ca solicitarea unui element va depinde de fiecare din

celelalte elemente in functiune, iar fiabilitatea unui element va depinde de starea in care se afla

sistemul.

Matematic aceasta poate fi exprimata prin probabilitati conditionate :

Clasificarea dupa structura

Sistemele pot fi caracterizate prin doua categorii de structuri:

Structura externa, modul in care sistemul actioneaza cu exteriorul

Structura interna, relatia dintre elementele sale componente

Structura externa a sistemului: Ss2

Ss24 : Sistem bipolar multiplu (o iesire) ;

Structura interna din punct de vedere al fiabilitatii reprezinta relatia dintre element si

sistem.

Sistemul analizat foloseste doar la incalzirea a 2 incaperi situate pe nivele diferite, avand o

structura de tip serie si paralel. Structura tip paralel este realizata de pozitionarea incalzirii prin

pardoseala pe diferite nivele. Structura tip serie este realizata prin pozitionarea elementelor

componente ale instalatiei : centrala termica murala – retea distributie – pardoseala incalzitoare .

Clasificare dupa durata misiunii

Sistemul si elementele componente ale acestuia sunt cu misiune intermitenta la cerere, in

functie de necesarul de caldura .

Calculul performabilitatea sistemelor de incalzire pe combustibil solid-lemne.

Metoda polinomiala

Aplicarea metodei presupune parcurgerea urmatoarelor etape:

I. Datele de intrare

II. Tabelul de adevar

III. Calculul probabilitatii starilor sistemului

IV. Calculul performantei sistemului

V. Calculul indicatorilor de fiabilitate (performabilitate) a sistemului

I. Datele de intrare

Pentru elementele binare cunoastem probabilitatea de functionare la momentul , ,

si probabilitatea de defectare la monentul , . In cazul elementelor multivalente, acestea

sunt caracterizate de o variabila aleatoare . Domeniul de definitie al acestei variabile este

, unde este numarul de stari a elementului . Astfel se poate scrie:

Se introduce deasemenea si notiunea de performanta a fiecarui element, notata cu , in

starea de functionare a acestuia. Sistemul este impartit din punct de vedere constructiv in alte 2

subsisteme :

Subsistemul analizat – cazan termic - :

1. Strat izolatie exterioara : p(t) = 0,99 ; q(t) =0,01 ;

2. Schimbatorul de caldura : p(t) = 0,98 ; q(t) =0,01 ;

3. Focarul : p(t) = 0,95 ; q(t) =0,01 ;

4. Ventilatorul : p(t) = 0,99 ; q(t) =0,01 ;

5. Dispozitivul de aprindere : p(t) = 0,98 ; q(t) =0,01 ;

6. Sonde de temperatura (45 – 60 mm) : p(t) = 0,99 ; q(t) =0,01 ;

7. Racord tur,racord retur (gresie) : p(t) = 0,99 ; q(t) =0,01 ;

8. Racord gaze arse : p(t) = 0,95 ; q(t) =0,1 ;

Subsistemul 2 analizat - ansamblul distributie-colectare agent termic

- Connducte agent termic tur,conducte agent termic retur cu robineti de golire : p(t) = 0,95 ;

q(t) =0,05 ;

- robineti de separatie : p(t) = 0,95 ; q(t) =0,1 ;

- dezaerisitoare : p(t) = 0,95 ; q(t) =0,1 ;

- robineti de golire : p(t) = 0,98 ; q(t) =0,08 ;

- aparate de masura (termometre, debitmetre) : p(t) = 0,95 ; q(t) =0,05 ;

Unde :

P(t) = probabilitatea ca la momentul t, elementele sistemului sa functioneze ;

Q(t) = probabilitatea ca la momentul t, elementele sistemului sa se defecteze ;

IV. Calculul performantei sistemului

Sistemul considerat este de tip paralel, performanta sa fiind egala cu suma performantelor

elementelor componente legate in paralel.

II. Intocmirea tabelelor de adevar

Tabel de adevar pentru subsistemul 2

Nr stari ArzatorSCH

caldura

Pompa

circulatieRacorduri

Vas

expansiuneProbabilitatea starii

S1 f f f f f 0.7982

S2 d f f d f 0.0420

S3 f d f f f 0.0840

S4 d f d f f 0.0840

S5 f f f d f 0.0651

S6 f f d f f 0.0420

S7 d d d d d 0,00002

III. Gruparea starilor sistemului.

Gruparea se face conform criteriului nivelului de performanta. Sistemul are 7 nivele de

performanta :

G0=[S10] ; G1=[ S3 ] ; G2=[ S4] ; G3=[ S2 ; S5 ; S7 ; S8] ; G4=[ S6 ] ; G5=[ S9 ] ; G6=[ S1 ]

III. Gruparea starilor sistemului.

Gruparea se face conform criteriului nivelului de performanta. Sistemul are 5 nivele de

performanta :

G0=[S7] ; G1=[ S2 ; S6] ; G2=[ S5] ; G3=[ S3 ; S4] ; G4=[ S1] ;

V. Calculul indicatorilor de fiabilitate

Astfel functia de distributie a puterii este:

P0 = 0,00010 P1=0.1245 P2=0.0871 P3=0.2541 P4=0.9982

Πrad =

1 [kW] 1.5 [kW] 1 [kW] 2,5 [kW] 3 [kW]

Puterea medie furnizata de sistem este :

M [S5] = 1* P0 + 1.5*P1 + 1*P2 + 2,5*P3 + 3*P4 =3,9085 [kW]

Energia medie nelivrata datorita defectarii, avand ca durata de referinta un timp de 5 ani:

ΔW = 2*43800-0,5*0,0871*43800-1*0,0651*43800-1,5*0,168*43800-2*0,7982*43800

ΔW = 5847,1 [kWh]

Unde :

f – multimea starilor de functionare (success) ;

d – multimea starilor de defect (refuz) ;

Tabel de adevar pentru sistemul 4

Nr stariSubsistem

1

Subsistem

2Probabilitatea starii

S1 f f

S2 f d

S3 d f

S4 d d