Archiwa kategorii: Badania i rozwój

Czysty i tani piec węglowy w raporcie Banku Światowego

Ukazał się raport Banku Świa­towego o pro­gramie roz­wo­ju tanich i czystych pieców węglowych. Pisałem o tych piecach swego cza­su a potem zbu­dowałem egzem­plarz – który też się do tego rapor­tu zała­pał. Raport potwierdza ultra­niskie emis­je osią­gane przez te piece i wszech­stronne korzyś­ci z ich zas­tosowa­nia.

Ory­gi­nał rapor­tu (po ang­iel­sku) do pobra­nia na stronach Banku Świa­towego.

W rapor­cie opisana została budowa i zasa­da dzi­ała­nia pieców typu cross­draft (rzad­ko uży­wana pol­s­ka nazwa to “spalanie krzyżowe”), którego mod­el KG4 wdrażano w Kir­gis­tanie. Taka a nie inna budowa tego pieca jest efek­tem dekady prac badaw­czych i testów “na ludzi­ach”.

W rapor­cie wyjaśnionych zostało trochę tech­nicznych szczegółów pro­ce­su spala­nia węgla – by rozpraw­ić się z pop­u­larny­mi mita­mi, m.in:

  • jako­by dym “siedzi­ał w pali­wie” – nic bardziej myl­nego, dym jest efek­tem kiep­sko prowad­zonego pro­ce­su spala­nia, więc jeśli rozum­nie popraw­ić pro­ces spala­nia, to dym moż­na zlik­wid­ować prak­ty­cznie w 100%,
  • że niby “niedasie” czys­to spal­ić węgla w domowych warunk­ach – co jest bzdurą gdy porów­nać emis­je z nowoczes­nych kotłów i prze­mysłu, ale mit “bo elek­trown­ie mają fil­try” żyje włas­nym życiem.

Emis­ja pyłów (PM 2.5) z pieca KG4 jest o 99% niższa w porów­na­niu do kopcą­cych staro­ci. Emis­ja pyłu jest na poziomie kotła ole­jowego, dalece wyprzedza­jąc nasze Ecode­signy. O pon­ad 90% spa­da też emis­ja sadzy (to też pyły) a sprawność rośnie z marnych 30% do pon­ad 80%.

Wobec powyższego nie dzi­wi, że korzyś­ci z wdroże­nia tych pieców są ogromne i wszech­stronne:

  • drasty­cznie spa­da zuży­cie opału (teo­re­ty­cznie jest możli­we do 60% oszczęd­noś­ci),
  • jeszcze bardziej spada­ją kosz­ty ogrze­wa­nia, bo nie dość, że zuży­wa się mniej opału, to jeszcze jest on tańszy,
  • ludzie są w stanie lep­iej dogrzać domy,
  • zni­ka prob­lem zadymienia wewnątrz budynków, co było nor­mą przy pale­niu w starych piecach,
  • w ślad za tym znika­ją prob­le­my zdrowotne wynika­jące z zadymienia mieszkań

Spośród osób tes­tu­ją­cych nowe piece w sezonie grzew­czym, 100% było zeń zad­owolonych. W Mon­golii piec został przez użytkown­ików ochrzc­zony jako “mag­iczny”. Nic dzi­wnego sko­ro oszczęd­noś­ci rzę­du 50% fak­ty­cznie były osią­gane i pozwalało to dokupić więcej opału i/lub lep­iej dogrzać mieszkanie.
Jed­na z rodzin tes­tu­ją­cych nowy piec została posąd­zona o kradzież prą­du. Kogoś ścis­nęło na ten widok, że w domu mają ciepło a z kom­i­na się nie dymi 🙂

Dużo uwa­gi w rapor­cie poświę­cono dos­tosowa­niu przed­sięwz­ię­cia na wszys­t­kich eta­pach do lokalnych warunk­ów: przyzwycza­jeń, potrzeb, możli­woś­ci pro­duk­cyjnych, rodza­jów i jakoś­ci pali­wa. Gdy­by się dobrze przyjrzeć to wdroże­nie takiego pieca wyda­je się zadaniem bardziej wszech­stron­nie skom­p­likowanym niż wysłanie ludzi na Księżyc.

Piec zapro­jek­towano w taki sposób, by w rzeczy­wistych warunk­ach spra­wował się równie dobrze, co w lab­o­ra­to­ri­um. Jest tak prosty w budowie i obsłudze jak to tylko możli­we: ma jeden wlot powi­etrza, który reg­u­lu­je moc grzew­czą – żad­nych dodatkowych lufcików, które moż­na by źle ustaw­ić. Budowa paleniska pozwala schodz­ić z mocą w dół w bard­zo sze­rokim zakre­sie (do ~30% mocy bez prob­le­mu) bez znacznego pogorszenia jakoś­ci spala­nia. Nie jest fizy­cznie możli­we kopce­nie jak z wulka­nu.

Ist­nieje kil­ka wer­sji pro­jek­tu tego samego pieca, różnią­cych się poziomem tech­nicznym wyko­na­nia. Najprost­szą wer­sję jest w stanie wykon­ać poje­dynczy człowiek uzbro­jony w szli­fierkę i spawarkę (co też oso­biś­cie sprawdz­iłem), a jeśli do dys­pozy­cji są bardziej zaawan­sowane sprzę­ty, to i pro­dukt będzie przed­staw­iał sobą wyższy poziom. W Kir­gis­tanie nad jakoś­cią koń­cowego pro­duk­tu czuwali fachow­cy, którzy kon­trolowali warsz­tat i jakość wyko­na­nia chęt­nych do współpra­cy pro­du­cen­tów – by na rynek trafi­ały pro­duk­ty na godzi­wym poziomie.

Piec kir­gis­ki został zapro­jek­towany pod węgiel o uziarnie­niu 15–30mm. Jest to zakres korzyst­ny z punk­tu widzenia jakoś­ci spala­nia. Równocześnie węgiel taki jest obec­nie w Kir­gis­tanie do 30% tańszy niż powszech­nie stosowany odpowied­nik naszego grubego orzecha (80 mm).
To zupełnie jak u nas. U zara­nia ery kotłów retor­towych sorty­ment groszek również był znacznie tańszy od orzecha a za najlep­szy węgiel uchodz­iła kost­ka. Popyt na pali­wo do kotłów automaty­cznych postaw­ił wszys­tko na głowie.

W załączniku do rapor­tu opisano his­torię roz­wo­ju tego typu pieca od początku gdy Bank Świa­towy zajął się tem­atem zanieczyszczenia powi­etrza. Początkowo błądzili, myśląc że dym “siedzi w pali­wie”, więc tylko pod­nosze­niem sprawnoś­ci pieców i zmniejszaniem zuży­cia opału moż­na ograniczyć emisję, bo dymu z kilo­gra­ma pali­wa jako­by zawsze musi­ało być tyle samo. Na szczęś­cie potem znaleźli fachow­ców i okaza­ło się, że spalanie węgla nie tylko bez dymu, ale z emis­ja­mi naj­gorszych zanieczyszczeń bliski­mi zera jest wykon­alne – i ani piec nie musi być pozła­cany, ani komin nie musi mieć fil­trów.