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. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *