Warsztaty z automatyzacji pieców na drewno

Na początku listopa­da w Nowym Jorku odbyły się warsz­taty z pro­jek­towa­nia pieców na drewno, które były kon­tynu­acją zeszłorocznego konkur­su na najlep­szy piec, również orga­ni­zowanego przez Alliance For Green Heat (orga­ni­za­cję non-prof­it pro­mu­jącą ogrze­wanie drewnem). Tym razem moty­wem prze­wod­nim była automaty­ka.

W odróżnie­niu od pub­licznego konkur­su sprzed roku, było to spotkanie dla kilkudziesię­ciu fachow­ców z branży (w więk­szoś­ci ekipy, które star­towały rok temu), przeprowad­zone w pro­fesjon­al­nym lab­o­ra­to­ri­um badaw­czym w Nowym Jorku (w którym więcej osób nie mogło się pomieś­cić).
Celem było przetestowanie rozwiązań mają­cych popraw­ić osią­gi pieców w rzeczy­wistych warunk­ach (pra­ca z niską mocą, roz­palanie i dokładanie, niedo­sus­zone drewno) z uży­ciem fachowego sprzę­tu i z udzi­ałem ekspertów, wymi­ana doświad­czeń oraz stworze­nie pod­walin dla wprowadzenia zau­tomaty­zowanych pieców na rynek w USA. Obec­nie tego typu urządzenia, w których człowiek nie ma kon­troli nad dawkowaniem powi­etrza, nie są przewidziane w pro­ce­durze testowej emisji i efek­ty­wnoś­ci, której prze­jś­cie jest konieczne dla wprowadzenia pieca do obro­tu.

Pięć pieców na tapecie

Z planowanych sied­miu sztuk, dwa piece nie dojechały, więc ostate­cznie prze­badano pięć:

  • Mul­ciber — piec autorstwa stu­den­tów pożar­nict­wa, który rok temu star­tował w konkur­sie, został rozwinię­ty o sondę lamb­da, katal­iza­tor i wenty­la­tor wycią­gowy. Dzię­ki temu dawał sobie radę nawet ze świeżo ścię­tym drewnem przy niskiej emisji pyłów i tlenku węgla, co dało mu w sum­ie najlep­szą śred­nią ocenę na tle konkuren­tów.
  • Wit­tus Twin­fire — owoc niemieck­iej myśli tech­nicznej wyglą­da na przeszk­loną wer­sję kotła zga­zowu­jącego drewno, ale to tylko strona wiz­ual­na. W środ­ku siedzi sporo tech­ni­ki: rozbu­dowany pomi­ar tem­per­atu­ry, ciśnienia w obu komorach spala­nia oraz son­da lamb­da. Szko­da że przy tym wszys­tkim pozostaw­iono ordy­narnie mechan­iczną wajchę, którą człowiek musi przełączyć piec z try­bu roz­pala­nia w tryb pra­cy właś­ci­wej kiedy odpowied­nio się nagrze­je.
  • VcV — to właś­ci­wie nie piec, a urządze­nie steru­jące dopły­wem powi­etrza do pieca, autorstwa Nowoze­land­czyków.vcvTo nic innego jak dysza doprowadza­ją­ca powi­etrze do pieca, w której cen­tral­nie zamon­towany jest dławik. Wraz ze wzrostem ciągu komi­nowego wzras­ta pręd­kość powi­etrza w dyszy i dławik stop­niowo zaczy­na się przymykać, aż do całkowitego zamknię­cia. Momen­ty zamyka­nia i otwiera­nia są dos­tosowane do pożą­danych dawek powi­etrza pier­wot­nego i wtórnego na kole­jnych eta­pach pra­cy pieca. Idea o tyle ciekawa, że to czys­ta mechani­ka.
  • Catalus Ven­tus — piec z Con­necti­cut (USA) nafasze­rowany chy­ba wszelką możli­wą tech­niką i elek­tron­iką: znalazły się w nim cyk­lonowe fil­try pyłów, dodatkowy fil­tr spalin, wstęp­nie pod­grze­wany elek­trycznie katal­iza­tor, son­da lamb­da, ter­mopary, sterowane elek­trycznie prze­pust­nice… Wszys­tko to poz­woliło uzyskać świetne wyni­ki emisji, ale fatal­ną efek­ty­wność (co zresztą autorzy przyz­nali, że kom­plet­nie to zanied­bali), a cena całej tej aparatu­ry na pewno powala.
  • Kleiss — piec ekipy z Indi­any (USA), który nie wyróż­nia się żad­nym niespo­tykanym rozwiązaniem, ale miał osią­gać niezłe efek­ty dzię­ki właś­ci­we­mu sterowa­niu spalaniem. Nieste­ty pokładanych w nim nadziei nie spełnił.

Znów wygrali młodzi

Najlep­szą łączną ocenę zebrał piec Mul­ciber rozwi­jany aktu­al­nie przez Ryana Fishera i Tay­lo­ra Myer­sa — dwudziestok­ilku­latków po stu­di­ach z zakre­su pożar­nict­wa (otworzyli już nawet fir­mę MF Fire).
To pokazu­je jak bard­zo wiedza o proce­sach spala­nia poma­ga w doborze właś­ci­wych rozwiązań. Inne piece były znacznie bardziej nafasze­rowane tech­niką (wręcz jak­by na śle­po), a mimo to właśnie Mul­ciber spisał się najlepiej przy względ­nie prostych środ­kach.

asdf

Od lewej: Tay­lor Myers, Mul­ciber, Ryan Fish­er

Poniżej tabela z osiąga­mi pieców w poszczegól­nych kat­e­go­ri­ach. Urządzenia były oce­ni­ane podob­nie jak w zeszłorocznym konkur­sie, mimo że tym razem rank­ing był niefor­mal­ny i nie nagradzano zwycięzców niczym więcej jak prestiżem.

wood-stove-workshop-2014-wyniki

Z wyników widać, że nie udało się zła­pać za ogon obu srok: spalać mokre drewno efek­ty­wnie, a zarazem z jak najm­niejszą emisją zanieczyszczeń. Piece, które spalały efek­ty­wnie, miały gorsze wyni­ki emisji, i na odwrót.

Dysza VcV okaza­ła się dobrym rozwiązaniem popraw­ia­ją­cym efek­ty­wność, ale wyni­ka to raczej z metody pomi­aru (w opar­ciu o temp. spalin). Na pewno ogranicza­ła ona nad­mierny ciąg wyt­warzany przez palenisko, ale kosztem przy­dław­ienia spala­nia (kiep­s­ki wynik emisji CO). Wyni­ki testów pokaza­ły, że VcV dobrze sprawdza­ła się przy pale­niu na nis­kich mocach.

Prze­sad­nie napakowany tech­niką Catalus Ven­tus osiągnął dobre noty w kat­e­gorii emisji, ale twór­cy pom­inęli kom­plet­nie rozwiąza­nia służące efek­ty­wnoś­ci.

Kom­plet­nie nie sprawdz­ił się Kleiss, który uzyskał prze­cięt­ny wynik w efek­ty­wnoś­ci i kiep­skie wyni­ki emisji (zarówno wysok­ie poziomy CO jak i pyłów).

Na stron­ie Alliance For Green Heat moż­na znaleźć mate­ri­ały z warsz­tatów:

  • szczegółowe wyni­ki testów wszys­t­kich pieców
  • prezen­tac­je autorstwa poszczegól­nych ekip
  • sporo zdjęć z lab­o­ra­to­ri­um i nie tylko
  • mate­ri­ały z wys­tąpień ekspertów od budowy pieców, pomi­arów lab­o­ra­to­ryjnych czy wal­ki z zanieczyszcze­niem powi­etrza

Jest tam np. ta prezen­tac­ja trak­tu­ją­ca o sytu­acji w Fair­banks — mieś­cie z warunk­a­mi kli­maty­czno-terenowy­mi bard­zo podob­ny­mi do Krakowa, gdzie od lat 70. wal­czono nie tylko z pyłem, ale z niebez­pieczny­mi stęże­ni­a­mi tlenku węgla (!) w powi­etrzu.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany.