Самые экономичные виды минерального топлива


Какой тип автомобиля самый экономичный по топливу

Больше пятнадцати лет назад после запуска в серийное призводство компанией Toyota авто Приус гибрид все знали какой  автомобиль экономичный по топливу. Его считали технической революцией в области экономии  и расхода топлива.

КПД Приуса рассчитанного по полному пути от бака до колёс составил 37%, против 16% у бензинового аналогичного авто.

Технологии и системы экономии топлива

Сегодня выбор серийно выпускаемых эффективных решений, с точки какой  автомобиль экономичный включает в себя огромное количество технологий и моделей энергетической установки— гибриды, подключаемые плагин гибриды, электромобили, дизели и машины на водородных топливных элементах. При этом для обычных бензиновых автомобилей, тем временем, изготовители добились больших успехов по  экономичности.

Какая система экономии топлива эффективнее

Серийно выпускается несколько вариантов трансмиссий, анализируя экономию топлива, выбросы парниковых газов, включая загрязнение электростанций, необходимых для производства электроэнергии наряду с их относительной топливной эффективностью и стоимостью изготовления.

Анализ проведен на соответствующих среднеразмерных легковых автомобилях с различными установленными силовыми агрегатами в той же модели.

Расход топлива автомобилей был сравнен при типичных ценах на топливо и электричество.

Машины на электрических аккумуляторах

Электрические автомобили с батареями аккумуляторов те, которые работают исключительно на электроэнергии: чистейшие в экологическом плане и самые дешевые в части нормы расхода топлива. Но они обычно могут проехать лишь около 100 км на полной зарядке (Тесла Модель S является исключением, проезжая более чем 330 км на заряд, но она дорогая и обычно продается около $100,000).

Для истинного эколога ничто не сравнится с электромобилем. Электрический автомобиль может заряжаться от возобновляемых источников энергии. Домовладельцы с солнечными панелями на крыше можно буквально заряжать на солнце свой авто. На электрический автомобиль покупатели также получают щедрые государственные и федеральные субсидии.

Электрические автомобили производят меньше всего выбросов углерода, чем другие транспортные средства. Однако необходимо учитывать и перспективы электромобилей.

Кроме того многие люди не понимают, что электродвигатель имеет намного больше крутящий момент который означает, что автомобили могут быть резвее.
Недостатки электромобилей

Все, кроме Теслы имеют диапазон до 100 км на зарядку и необходимо много времени для зарядки. Они, как правило, дороже, чем аналогичный дизельный или бензиновый автомобиль.

Машины на водородных топливных элементах

Водородные автомобили, наконец, вышли на мировой рынок после многих лет ожидания. Hyundai выпускает в ограниченных объемах свой автомобиль Туксон на топливных элементах для потребителей. Toyota запустила авто на топливных элементах под названием Mirai, а Honda будет предлагать машину на топливных элементах в ближайшее время.

Как электрические, автомобили с топливными элементами являются дорогостоящими, но приходят щедрые государственные субсидии для покупателей. Большое препятствие для покупателей будут заправки и инфраструктура.

Газ водород используется на большинстве топливных автомобилях, который также чист в экологическом плане, как батареи. Плюс что они могут заправляться быстро как бензиновые автомобили и имеют диапазон до 500 км между перезарядкой.

Дизель

Хотя популярные в Европе, менее в России и США. Но современные дизельные двигатели более чисты, менее шумны и более эффективны, чем они когда-либо были. Расход топлива меньше чем бензиновых машин.

Мировой автопром предлагает много вариантов и диапазон до заправки более чем 500 км, что делает их идеальными для тех, кто долго ездит по шоссе. Когда дело доходит до выбросов углерода дизель эффективнее бензинового авто, но не так эффективно, как гибриды.

Сжатый природный газ

После того, как серийно стали выпускаться перспективные переходные технологии на водороде и электрические автомобили, сжатый природный газ для автомобилей загнан в тупик. Honda прекратила выпуск Civic системой экономии топлива природным газом после текущего модельного года, и другие автопроизводители не стали развивать двигатели на природном газе.

Природный газ автомобилей лишь немного больше загрязняющий, чем сопоставимые гибриды, и газ являются менее дорогим видом топлива. Но баллоны с газом занимают слишком много места, ограничивая размер салона и багажника, и их заправочное поле ограничено. Civic с системой экономии топлива на газу путешествует меньше половины расстояния на одной заправке, чем бензин модель и только треть от гибрида.

Сжатый природный газ вероятно мертвая технология для будущих потребителей, но все равно полезно как уменьшение расхода топлива для нынешнего времени

Гибрид

За исключением Toyota Prius гибриды никогда не достигли популярности и некоторых экологических групп в отрасли как аналитики ожидали. Расход топлива гибридов меньше чем с дизельными двигателями. Разнообразие факторов удержали массовые продажи. Например, чтобы уменьшить вес и повысить эффективность использования топлива, автопроизводители удалили звукопоглащающие материалы, позволяя гонять ветер и шум в салоне, особенно на высоких скоростях.

Гибриды стоят дороже, чем бензиновые. Средняя цена экономии порядка 20%, и период окупаемости по экономии может быть длинным.

Тем не менее, гибриды являются отличным выбором для тех, кто ездит много — особенно в городском трафике, когда автомобили экономят энергию при торможении для питания электродвигателей, которые помогут в дальнейшем двигать машину и экономить топливо. Компактный гибридный автомобиль генерирует около 200 граммов двуокиси углерода на км, или просто 55% от количества обычного бензинового автомобиля.

Некоторые из гибридов исключительно хорошо сделаны. Гибрид Honda Accord является полноразмерным, семейным седаном, который имеет более чем 700 км между остановками на АЗС.

Плагин гибриды

Подключаемые плагин гибриды работают на электричестве до тех пор, пока их аккумуляторы разряжаются и затем переключаются на бензин. Поэтому расход топлива меньше чем у обычных гибридов.

Для одной ежедневной поездки идеален авто корпорации General Motors Шевроле Вольт. Шевроле Вольт может проехать на электричестве 65 километров. Для среднестатистического водителя около 60% на электроэнергии.

Но не все подключаемые гибриды равны. Плагин Prius может проехать на электричестве всего 11 км, что делает его едва полезным, например, для поездки на работу и обратно. Электрический режим на Accord Плагин — всего 13 км.

Бензин

Не нужно списывать двигатель внутреннего сгорания как неэффективный вариант, особенно до тех пор, пока автопроизводители могут сделать альтернативные трансмиссии, менее дорогостоящими и более практичными. Автопроизводители значительно улучшают пробег и экономия бензина в последние годы существенно. С целью экономии бензина сейчас предлагается более широкий спектр экономических моделей бензиновых двигателей.

Существуют десятки бензиновых автомобилей на рынке, которые потребляют 6,0 л на 100 км или лучше для повседневной езды. Honda Civic, к примеру, достигает 7,0 л на 100 км при комбинированной езде по городу и шоссе.

Поэтому ответить какой автомобиль экономичнее крайне сложно. Ведь современные транспортные средства экономят бензин почти также как  с альтернативным топливом для силовых агрегатов. Хотя они производят около трети больше загрязнения чем сопоставимого размера гибрид.

beelead.com

7 экологичных видов топлива для автомобилей

Биодизель – разновидность биотоплива на основе растительных масел, которая применяется как в чистом виде, так и в качестве различных смесей с дизельным топливом. Идея применения растительного масла в качестве топлива принадлежит еще Рудольфу Дизелю, который в 1895 году создал первый дизельный двигатель для работы на растительном масле.

Как правило, для получения биодизеля используют рапсовое, подсолнечное и соевое масла. Разумеется, сами по себе растительные масла в качестве топлива в бензобак не заливаются. В растительном масле содержатся жиры — эфиры жирных кислот с глицерином. В процессе получения «биосоляры» эфиры глицерина разрушают и заменяют глицерин (он выделяется как побочный продукт) на более простые спирты — метанол и, реже, этанол. Это и становится компонентом биодизеля.

Во многих европейских странах, а также в США, Японии и Бразилии, биодизель уже стал неплохой альтернативой обычному бензину. Так, в Германии рапсовый метиловый эфир продается уже более чем на 800 заправочных станциях. В июле 2010 года в странах Евросоюза работали 245 заводов по производству биодизеля суммарной мощностью 22 млн тонн. Аналитики компании Oil World прогнозируют, что к 2020 г. доля биодизеля в структуре потребляемого моторного топлива в Бразилии, Европе, Китае и Индии составит 20%.

Биодизель — экологичное топливо для транспорта: в сравнении с обычным дизельным топливом он почти не содержит серы и при этом подвергается практически полному биологическому распаду. В почве или в воде микроорганизмы за 28 дней перерабатывают 99% биодизеля — это минимизирует степень загрязнения рек и озёр.

Сжатый воздух

Модели пневмоавтомобилей — машин, ездящих на сжатом воздухе — выпущены уже несколькими компаниями. Инженеры Peugeot в свое время произвели фурор в автомобильной индустрии, заявив о создании гибрида, у которого в помощь к двигателю внутреннего сгорания добавляется энергия сжатого воздуха. Французские инженеры рассчитывали, что такая разработка поможет малолитражкам сократить расход топлива до 3 л на 100 км. Специалисты Peugeot утверждают, что в городе пневмогибрид может до 80% времени передвигаться на сжатом воздухе, не создав ни миллиграмма вредных выбросов.

Принцип работы «воздухомобиля» довольно прост: в движение машину приводит не сгорающая в цилиндрах мотора бензиновая смесь, а мощный поток воздуха из баллона (давление в баллоне — около 300 атмосфер). Пневматический мотор конвертирует энергию сжатого воздуха во вращение полуосей.

К сожалению, машины целиком на сжатом воздухе или air-гибриды создаются, в основном, мизерными партиями — для работы в специфических условиях и на ограниченном пространстве (например, на производственных площадках, требующих максимального уровня пожарной безопасности). Хотя существуют некоторые модели и для «стандартных» покупателей.

Экологически чистый микрогрузовичок Gator от компании Engineair – первый в Австралии автомобиль на сжатом воздухе, поступивший в реальную коммерческую эксплуатацию. Его уже можно видеть на улицах Мельбурна. Грузоподъёмность – 500 кг, объём баллонов с воздухом – 105 литров. Пробег грузовичка на одной заправке – 16 км.

Продукты жизнедеятельности

До чего дошел прогресс — некоторым автомобилям для работы двигателя нужен не бензин, а попадающие в канализацию отходы жизнедеятельности человека. Такое чудо автопрома создали в  Великобритании. На улицы Бристоля выкатили автомобиль, который использует в качестве топлива метан, выделенный из человеческих экскрементов. Прототипической моделью стал Volkswagen Beetle, а производитель машины VW Bio-Bug на инновационном топливе – компания GENeco. Установленный на кабриолете «Фольксваген» перерабатывающий фекалии двигатель позволил проехать 15 тысяч километров.

Изобретение GENeco поспешили назвать прорывом во внедрении энергосберегающих технологий и экологически чистого топлива. Обывателю идея кажется сюрреалистической, поэтому стоит разъяснить: в автомобиль загружается, конечно, уже переработанное топливо — в виде готового к использованию метана, полученного заблаговременно из отходов жизнедеятельности.

При этом двигатель VW Bio-Bug использует два вида топлива одновременно: машина стартует от бензина, но, как только двигатель прогревается, а автомобиль набирает определенную скорость, включается подача переработанного на заводах GENeco человеческого желудочного газа. Потребители могут даже не заметить разницы. Впрочем, остается главная маркетинговая проблема — человеческое негативное восприятие того сырья, из которого получают биогаз.

Солнечные батареи

Производство автомобилей, питающихся солнечной энергией — пожалуй, самое развитое направление автопрома, ориентированного на использование эко-топлива. Машины на солнечных батареях создаются по всему миру и в самых разных вариациях. Еще в 1982 году изобретатель Ханс Толструп на солнцемобиле «Quiet Achiever» («Тихий рекордсмен») пересёк Австралию с запада на восток (правда, со скоростью всего лишь 20 км в час).

В сентябре 2014 года автомобилю Stella на солнечных батареях удалось проехать маршрут от Лос-Анджелеса до Сан-Франциско, а это 560 км. Солнцемобиль, разработанный группой из голландского Университета Эйндховена, оснащён панелями, собирающими солнечную энергию, и 60-килограммовым блоком батарей ёмкостью шесть киловатт-часов. Stella имеет среднюю скорость 70 км в час. При отсутствии солнечного света запаса батарей хватает на 600 км. В октябре 2014 года студенты из Эйндховена на своей чудо-машине приняли участие в World Solar Challenge — 3000-километровой ралли по Австралии для машин на солнечных батареях.

Самым скоростным электрокаром на солнечных батареях на данный момент является Sunswift, созданный командой студентов из австралийского Университета Нового Южного Уэльса. На испытаниях в августе 2014 года этот солнцемобиль на одном заряде аккумулятора преодолел 500 километров с потрясающей для такого транспорта средней скоростью 100 км в час.

Биодизель на кулинарных отходах

В 2011 году Министерство сельского хозяйства США вместе с Национальной лабораторией возобновляемых видов энергии проводило исследование альтернативных типов топлива. Одним из удивительных результатов стал вывод о перспективности использования биодизельного топлива на основе сырья животного происхождения. Биодизель из остатков жиров — технология еще не слишком развитая, но уже используемая в азиатских странах.

Каждый год в Японии после приготовления национального блюда, тэмпура, остается приблизительно 400 тысяч тонн использованного кулинарного жира. Раньше он перерабатывался в корм для животных, удобрения и мыло, однако в начале 1990-х годов экономные японцы нашли ему еще одно применение, наладив на его основе производство растительного дизельного топлива.

По сравнению с бензином такой нестандартный вид автозаправки выделяет в атмосферу меньшее количество окиси серы — главной причины кислотных дождей — и на две трети сокращает количество других ядовитых выбросов выхлопных газов. Чтобы сделать новое топливо более популярным, его производители придумали любопытную схему. Каждому, кто пришлет на завод по выработке РДТ десять партий пластмассовых бутылок с использованным кулинарном жиром, выделяется 3,3 квадратных метра леса в одной из японских префектур.

До России технология в таком объеме еще не дошла, а зря: ежегодное количество отходов российской пищевой промышленности составляет 14 млн тонн, что по своему энергетическому потенциалу эквивалентно 7 млн тонн нефти. В России пущенные на биодизель отходы закрыли бы потребность транспорта на 10 процентов.

Жидкий водород

Жидкий водород уже давно считается одним из главных видов топлива, способных бросить вызов бензину и дизелю. Транспортные средства на водородном топливе не являются редкостью, но в силу многих факторов так и не завоевали широкую популярность. Хотя в последнее время благодаря новой волне озабоченности «зелеными» технологиями идея водородного двигателя приобрела новых сторонников.

Сразу несколько крупных производителей сейчас имеют в своем модельном ряду машины с водородным двигателем. Один из самых известных примеров – BMW Hydrogen 7, автомобиль с двигателем внутреннего сгорания, который может работать и на бензине, и на жидком водороде. BMW Hydrogen 7 имеет бензиновый бак на 74 литра и резервуар для хранения 8 кг жидкого водорода.

Таким образом, автомобиль может использовать оба вида топлива во время одной поездки: переключение с одного типа горючего на другое происходит автоматически, при этом предпочтение отдается водороду. Таким же типом двигателя оснащен, например, гибридный водородно-бензиновый автомобиль Aston Martin Rapide S. В нем двигатель может работать на обоих видах топлива, а переключение между ними осуществляет интеллектуальная система оптимизации расхода и выбросов вредных веществ в атмосферу.

Водородное топливо собираются осваивать и другие авто-гиганты – Mazda, Nissan и Toyota. Считается, что жидкий водород экологически безопасен, так как при горении в среде чистого кислорода не выделяет никаких загрязняющих веществ.  

Зеленые водоросли

Водорослевое топливо — экзотичный способ получения энергии для автомобиля. Рассматривать водоросли в качестве биотоплива стали, прежде всего, в США и Японии.

Япония не обладает большим запасом плодородных земель для выращивания рапса или сорго (которые используются в других странах для получения биотоплива из растительных масел). Зато Страна Восходящего Солнца добывает огромное количество зеленых водорослей. Раньше их употребляли в пищу, а сейчас на их основе стали делать заправку для современных автомобилей. Не так давно в японском городе Фудзисава на улицах появился пассажирский автобус DeuSEL от компании Isuzu, который передвигается на топливе, часть которого получена на основе водорослей. Одним из главных элементов стала эвглена зеленая.

Сейчас «водорослевые» добавки составляют всего несколько процентов от общей массы топлива в транспортных баках, но в будущем азиатская компания-производитель обещает разработать двигатель, который позволит использовать биосоставляющую на все 100 процентов.

В США тоже плотно занялись вопросом биотоплива на базе водорослей. Сеть заправок Propel в Северной Калифорнии начала продажи биодизеля Soladiesel всем желающим. Топливо получают из водорослей путем их сбраживания и последующего выделения углеводородов. Изобретатели биотоплива обещают двадцатипроцентное уменьшение выбросов углекислоты и заметное снижение токсичности по другим показателям.

Смотреть далее: 10 альтернативных источников энергии, о которых вы ничего не знали

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!t.me/recyclemagru

recyclemag.ru

4 самых перспективных альтернативных вида топлива

На съезде либерал-демократов в Глазго поднят вопрос о запрете бензиновых автомобилей в угоду экологии к 2040 году. Рассмотрим 4 самых доступных вида энергии, которыми уже сегодня можно заменить бензин и дизель.

Электроэнергия

Автомобили на электротяге все еще остаются диковинкой, хотя некоторые модели весьма успешны.

Например, компания Tesla вполне хорошо себя чувствует, выпуская несколько популярных моделей. Другие автопроизводители тоже осваивают электрические двигатели. Nissan Leaf многими изданиями признан автомобилем года 2011, машина в целом получила хорошие отзывы и успешно реализуется во многих странах. Премиум-бренды разрабатывают электрические суперкары, которые ничуть не отстают от бензиновых одноклассников: например, Mercedes SLS AMG E-cell, Audi R8 e-tron, BMW i8.

У всех без исключения электромобилей на данный момент две проблемы, перечеркивающие любые достоинства. Первая проблема – крайне малый запас хода. В редких случаях он превышает 200 километров, исключение составляет только Tesla Model S (более 400 км).

Вторая, еще более существенная проблема – время зарядки. От обычной розетки аккумуляторы будут питаться часов десять, и это еще хороший показатель. Специальные электрические АЗС ускоряют эту процедуру, но она все равно занимает много времени – порядка часа. Инфраструктура только начинает развиваться, и эти заправки днем с огнем не сыскать. Возможно, будущее действительно за электромобилями. Но их время определенно еще не настало.

Сжиженный газ

Машины с установленным газобаллонным оборудованием довольно популярны.

ГБО редко ставится прямо на заводе. Некоторое время Mercedes выпускал Е-класс, работающий на газу. Машина носила индекс E200 NGT.

В настоящее время Ford заявил о намерении по желанию заказчика ставить газовое оборудование на пикапы семейства F-150, хотя доплата получается непомерно большой: $8-11 тысяч за доработку двигателя. Основной плюс машины на газу – низкая стоимость топлива. Что метан, что пропан значительно дешевле бензина и дизеля. Также выхлопы наносят куда меньший ущерб экологии.

Но и минусов хватает. Во-первых, крупный баллон занимает много места в багажнике. Во-вторых, слегка увеличивается расход топлива. В-третьих, специалисты должны регулярно проверять оборудование, чтобы не допустить утечки газа или других неисправностей. В-четвертых, заправочных станций значительно меньше, чем обычных АЗС. Поэтому, отправляясь в дальнюю поездку, лучше заранее просчитать расстояния между заправками.

Водород

Lead-h3

В отличие от сжиженного газа, на котором могут работать обычные двигатели, водород для привычных двигателей внутренне сгорания не годится.

Без доработки мотора его мощность упадет почти на 80%. С другой стороны, после необходимых изменений отдача подскочит более чем на сто процентов. Но у водорода выше температура сгорания, чем у бензина, поэтому износ двигателя увеличится, клапаны и поршневая система потребуют замены намного раньше срока.

Некоторые концерны уже продают в лизинг автомобили с топливными элементами на водороде. Преимущественно они реализуются в Калифорнии, где есть проблемы с экологией. Испытываются и производятся Ford Focus FCV, Nissan X-TRAIL FCV, Hundai Tucson FCEV. Honda уже пятый год сдает в лизинг FCX.

Все это делается для оценки перспектив и совершенствования систем, потому что затраты на данный момент сильно превышают доходы от продажи той же Honda FCX (себестоимость машины – 120-140 тысяч долларов).

Биодизель

Топливо хорошо тем, что производить его можно из многих растений. Арахис, овес, кукуруза, кофе, рис, подсолнечник – и это далеко не полный список. Но дело в том, что значительная часть урожая будет идти на переработку для биодизеля, а не использоваться в качестве пищевых ингредиентов. Для экологии этот вид топлива практически безвреден: распадается в воде, почти не выделяет углекислый газ при сгорании.

Преимуществ много. Почти нет серы, а смазочные свойства на высоте, и для двигателя биотопливо лучше обычной солярки. Один грузовик даже попал в Книгу рекордов Гиннеса – проехал более 1,25 миллиона километров на своем оригинальном двигателе, в качестве топлива использовался биодизель. Еще одним очень весомым плюсом является то, что мотор не нужно никак дорабатывать. Топливо заливается в обычный бак, принцип работы ничем не отличается от обычного дизельного двигателя. К сожалению, топливо быстро приходит в негодность – хранится оно в районе трех месяцев. И бензин из растений пока не делают, поэтому биодизель на данный момент решает проблему с вредными выбросами только для дизельных машин.

www.avtika.ru

Плюсы и минусы различных видов твердого топлива для котлов: древесина и её производные

Самый дешёвый вид топлива для бытовых котлов — магистральный газ. Самые надёжные и безопасные — электрические котлы. Однако газопроводы дотянулись далеко не до всех населённых пунктов, а стоимость эксплуатации электрического котла высока, да и не везде есть возможность получить необходимую для него электрическую мощность. 

Горящие дрова

Поэтому для многих владельцев частных домов и дач остаётся выбор между отопительными приборами, работающими на жидком или твёрдом топливе. Давайте поподробнее рассмотрим плюсы и минусы различных видов твердого топлива для котлов.

Очевидно, что твёрдое топливо, в отличие от газа или простонародной солярки (что на самом деле есть дизельное топливо или соляровое масло), твёрдое, то есть существует в виде плит, кусочков, брусочков или иной формы, не растекающейся и не испаряющейся. Но у любого вида топлива есть одна общая черта: во всех этих горючих веществах главным элементом является углерод. Зарождается он благодаря Солнцу и процессу фотосинтеза в зелёных частях растений, в результате которого в клетках образуются сложные органические соединения на основе углерода, которые впоследствии и превращаются в горючие вещества — топливо.

Основа — фотосинтез Главная характеристика всех видов топлива — теплотворная способность, удельная теплота сгорания. Это физическая величина, характеризующая количество теплоты, выделяемое при полном сгорании единицы топлива. Обычно в качестве единицы используется масса (один килограмм) или объём (один кубический метр).

Процесс горения

Чем значение удельной теплоты сгорания топлива выше, тем меньше его расход, а КПД сжигающего прибора больше. Для владельца котла это означает, что процесс отопления будет более экономичным. Теплотворная способность разных видов топлива зависит от его химического состава: от количества углерода, а также других примесей (кислорода, азота, серы и водорода). Углерод и водород являются основными носителями энергии, которая при сгорании превращается в тепло. Азот и кислород в процессе горения не участвуют, это балластные вещества, их присутствие в топливе уменьшает процентное количество главных элементов — углерода и водорода. 

Кислород, кроме того, образует соединения с углеродом и водородом и этим выводит некоторую их часть из процесса горения. Сера в твёрдом топливе содержится в двух видах: в виде летучей серы, тоже участвующей в горении, и в виде негорючих сульфатов, которые остаются в золе — балластных минеральных веществах, неспособных гореть.

Зола — балластные минеральные вещества, не способных гореть

Чем больше в топливе минеральных (негорючих) веществ, чем больше образуется золы, тем сильнее снижается эффективность топлива, потому что горючие вещества в нём заменены балластными. Показатель «зольность» — вторая значимая характеристика качества топлива.

Присутствие серы в топливе загрязняет продукты сгорания, выделяясь в виде сернистого газа (сернистого ангидрида) — токсичного вещества, которое при взаимодействии с кислородом окисляется до трёхокиси серы, а при взаимодействии с водой образует серную кислоту, разъедающую металлические поверхности котельного оборудования. Попадая в атмосферу, эта кислота выпадает в виде кислотных дождей. 

А трубы дымят...

Вообще-то для сложного физико-химического процесса горения в качестве топлива может использоваться всё что угодно: главное, чтобы процесс шёл и тепло выделялось. Так, во многих районах, где доступ к прочим видам горючих веществ (например, древесине или углю) ограничен или невозможен, в качестве топлива издавна использовались и применяются по сей день кизяки — высушенный навоз крупного (и не очень) рогатого скота, смешанный с соломой. 

В сельских районах на севере Индии брикеты из высушенного коровьего и овечьего навоза сегодня применяются даже на теплоэлектростанциях для выработки электроэнергии. По своим физическим характеристикам (удельной теплоте сгорания) коровьи лепёшки вполне сравнимы с углём.

Коровьи лепёшки, предназначенные для отопления, сушатся во дворе

Но современного владельца загородного дома чаще всего сложно представить раскладывающим кизяки в своём дворе на просушку для будущего отопительного сезона. Да и с коровьими лепёшками нынче во многих местах ситуация напряжённая. Поэтому не станем углубляться в тонкости оптимальных пропорций навоза и соломы, а также методов правильной сушки кизяков. 

Обратим внимание на плюсы и минусы распространённых видов твердого топлива: древесины, угля, торфа.  Для бытовых котлов чаще всего используют именно эти виды горючих веществ, а в промышленных масштабах ещё применяют горючие сланцы и кокс. 

 

Специалисты разделяют твёрдое топливо на ископаемое — то есть образовавшееся в результате метаморфизма из органических остатков миллионы лет назад под действием большого давления и температур, и неископаемое — к этому виду топлива относится древесина и её технологические производные.

 Дрова — самый простой вид топлива, доступный без геологических изысканий и разработок. Наверное, каждый в своей жизни хотя бы раз сидел у костра, наслаждаясь завораживающей магией танца языков пламени и теплом.

Заготовка леса

Дровяное отопление на территории нашей страны — один из самых распространённых исторически сложившихся вариантов. И в современной ситуации дрова есть в свободном доступе на большей части территории нашей страны, а их стоимость в сравнении с другими видами топлива относительно невелика. На современном рынке отопительных приборов имеется много моделей котлов разной степени сложности, рассчитанных именно на использование дров. 

К примеру, в модельной линейке компании Viessmann представлено четыре вида котлов, разработанных для сжигания дров и топливных брикетов: от небольшого Vitoligno 100-S мощностью до 20кВт, до Vitoligno 250-S, «проглатывающего» поленья длиной до метра. Этот котёл, имеющий объём топки до 500 литров, позволит получить мощность от 40 до 170 кВт.

В нашей стране, в отличие от Европы, до сих пор лесов в достатке, в том числе и для целей обогрева жилья. Хотя попробуем подсчитать. Социальная норма дров на отопление, полагающаяся бесплатно всем сельским жителям с печным отоплением — 15 кубометров. Этого количества достаточно для обогрева среднего дома весь отопительный сезон. Норма существует ещё с советских времён, до сих пор её не отменили. Это примерно 70 деревьев диаметром 200 мм и высотой 6 метров — то есть вырубается целая роща на каждое домовладение с печкой каждую зиму...

Минус одна роща на отопление одного дома каждую зиму...

Если отвлечься от глобальных проблем экологии планеты, связанных с вырубкой лесов, то дрова (при условии, что они качественные, то есть сухие и из твёрдых пород, например, берёзовые) имеют следующие характеристики:

  • довольно высокая теплотворная способность. В древесине содержится 50-58% углерода, удельная теплота сгорания древесины до 15 МДж/кг;
  • при сгорании образуется относительно малое количество золы;
  • в дровах нет серы;
  • сгорание дров не наносит активного вредного воздействия на окружающую среду.
Из отрицательных качеств дров можно назвать объёмность: запас топлива на отопительный сезон может занимать много места. При этом нужно учесть, что оптимальной влажности дрова достигают при одно- двухлетней выдержке, и поэтому обычно делается запас на два года.

Поленница дров

Ещё один минус дров — необходимость их предварительно обрабатывать: пилить, колоть, складывать в поленницу. Можно купить уже колотые дрова, но тогда увеличивается стоимость. Другой немаловажный момент заключается в том, что высокая теплота сгорания дров во многом зависит от их сухости. Поэтому место для хранения должно быть не только просторным, но и защищённым от воздействия атмосферных осадков. 

 Существует альтернатива привычным поленьям — так называемые евродрова. Это спрессованные в форме полена или кирпичика отходы деревообрабатывающего производства, пищевой промышленности или сельского хозяйства. При производстве топливных брикетов не используются клеящие составы: сырьё подвергается распариванию и прессованию, частички соединяются между собой только природным полимером — лигнином.

В моделях отопительных котлов, рассчитанных на топку обычными дровами, можно использовать и евродрова. 

Твердотопливный котёл для использования дров или топливных брикетов

Наиболее распространены в продаже такие типы топливных брикетов: 

Они имеют вид четырёх- или шестигранного «полена» с продольным отверстием, цвет поверхности обычно тёмный. Брикеты типа «pini-kay» изготавливаются на шнековых прессах с давлением около 1000 бар, поэтому имеют самую высокую плотность — от 1,08 до 1,40 г/см³. Отверстие в «полешке» улучшает циркуляцию воздуха в топке и увеличивает площадь горения, а значит повышает эффективность сжигания топлива. 

Топливные брикеты пини-кей

Тёмный цвет брикету пини-кей придаёт термообработка, поэтому они более влагоустойчивы. Термообработка — нагрев до +200 градусов Цельсия без доступа кислорода — увеличивает и показатели горения.
  • нестро (nestro), другое торговое наименование — нельсон;
Топливные брикеты нестро изготавливаются на ударно-механических или гидравлических прессах, создающих давление 400-600 бар, поэтому имеют меньшую плотность — 0,9-1,2 г/см³. Как правило, они цилиндрической формы, могут иметь отверстие или быть без него.

Топливные брикеты нестро

Топливные брикеты, выпускаемые под торговой маркой RUF, имеют форму кирпича, поэтому часто называются «кирпичики». Производятся на гидравлических прессах с давлением в 300-400 бар. У них самая малая плотность — 0,75-0,8 г/см³.

Топливные брикеты в целом обладают такой же теплотворной способностью, что и обычные дрова, потому что сырьё для их производства — та же древесина. 

Топливные брикеты руф

Но за счёт большей плотности и меньшей, чем у дров, влажности (4-6%), у брикетов более высокая удельная теплота сгорания. Так пини-кей выделяют 4538 ккал/час (для сравнения: древесина берёзы — 3538 ккал/час).

На теплотворную способность топливных брикетов, помимо технологии изготовления, влияет качество и вид исходного сырья. Есть брикеты из хвойных и лиственных пород древесины, а также смешанные и с добавками другого растительного сырья. Самые «тёплые» — брикеты, в которых используется шелуха подсолнечника. От них получается мало золы и бонус в составе: из-за использования лузги подсолнуха присутствует масло, которое имеет большую удельную теплоту сгорания, чем древесина. Но зато брикеты из шелухи семечек активнее загрязняют дымоход сажей — всё из-за наличия того самого масла.

Есть сажа — есть работа для трубочиста На втором месте по отдаче тепла — брикеты из древесных опилок: изделия этого типа по количеству получаемого тепла соизмеримы с деревянными. Самую малую теплоотдачу имеют искусственные поленья, спрессованные из рисовой шелухи.

Выбирая евродрова, нужно учитывать не только теплотворную способность того или иного сырья, но и зольность, то есть процент балластных веществ в исходном сырье. Брикеты из рисовой шелухи, помимо более низкой удельной теплоты сгорания, имеют и высокую зольность — около 20% (сравните с 2,5% золы при сгорании древесины — неважно, в виде полена «классик» или «европолена»).

Ещё один момент, на который следует обратить внимание при покупке, — размер брикетов. Самые качественные, произведённые из однородного сырья на современном оборудовании, имеют толщину 60-80 мм и длину 250-350 мм. Дешёвые — потоньше и покороче: диаметр 40-60 мм и 50-150 мм в длину. Это связано с более рыхлой структурой: «полешки» большого формата развалятся под собственным весом. Рыхлость структуры, естественно, влияет и на теплотворную способность.

Для тех, кто задумывается о вопросах экологии, топливные брикеты — наиболее предпочтительный вид топлива. Для их производства используются отходы: опилки, шелуха риса, гречихи или семян подсолнечника, стебли кукурузы, сено, тырса и прочее, а не целые деревья.

Лузга подсолнечника

Топливные брикеты более компактны и технологичны в использовании, чем привычные поленья: ровные цилиндры с отверстиями можно более плотно уложить в топке, чем кривые и сучковатые природные дрова. Но в их использовании есть и явные минусы. В интернете можно найти статьи, в которых приводятся расчёты, демонстрирующие экономическую выгоду топливных брикетов. Утверждается, что несмотря на более высокую изначальную стоимость за тонну, при сжигании европолена конечных киловатт вы получите почти в два раза больше, чем спалив обыкновенное. 

Но если подсчитать более скрупулёзно, то получается следующее: тепла от европолена вы действительно получите больше, чем от привычного берёзового. Но не в два раза, как обещают, а примерно на треть — на 26%. А денег за этот полученный кВт/час заплатите на 55% больше. Причём я в своих расчётах использовала стоимость уже колотых дров, которые стоят дороже. 

Колотые дрова

А если принять во внимание, что в цене машины дров уже заложена стоимость не только их самих, но и доставки, а приобретённые топливные брикеты нужно ещё привезти в дом, да и не везде они свободно продаются, то выбор для многих становится очевидным. В своих подсчётах я ориентировалась на стоимость брикетов пини-кей — самых дорогих, но и самых эффективных по теплоотдаче.

Технология производства брикетов из опилок не предполагает повышенной влажности при хранении. Это значит, что если вы планируете хранить их так же, как и обычные дрова (под навесом на улице), то через довольно непродолжительное время можете получить вместо ровных европолешек кучу исходного сырья — опилок. Помимо евродров, из подобного сырья (опилок, соломы, шелухи, куриного помёта) производится и другой вид топлива — топливные гранулы. В европейских странах их начали выпускать ещё в середине прошлого века. А сейчас пеллетный котёл — один из самых распространённых отопительных приборов в Америке и Европе. До 80% всех котлов приходится именно на те, что рассчитаны на топливные гранулы.

Исходное сырьё дробилками перемалывается в муку, которая поступает в пресс-гранулятор, сжимающий её в гранулы диаметром 6-8 мм и длиной около 50 мм. В разных странах приняты различные стандарты размеров гранул. Так же как и топливные брикеты, гранулы имеют большую плотность и меньшую влажность в сравнении с дровами.

Топливные пеллеты

Их удельная теплота сгорания такая же, как и у дров — 3,5 кВт/час. Кроме светлых, вы можете увидеть в продаже и гранулы чёрного цвета. Это термообработанные пеллеты, они могут называться био-уголь. Торрефицирование (термообработка) значительно увеличивает теплотворную способность, уравнивая термообработанные гранулы с древесным углём. Различают три сорта топливных гранул:
  • Стандарт — гранулы тёмного цвета, так как для их изготовления используют (помимо опилок) лузгу подсолнечника и гречишную шелуху. Для сорта «стандарт» допустимый процент зольности — 3%. Это наиболее популярный вид пеллет, потому что при хороших показателях получения тепла они имеют небольшую стоимость.
  • Премиум — гранулы белые или светло-серые. Характеризуется высокими показателями удельной теплоты сгорания и низкой зольностью — 0,4%. 
  • Индустриальный — используется в промышленных котлах. Гранулы грязно-серого цвета изготавливаются из отходов древесины с корой, имеют самую низкую стоимость.   
Для использования топливных гранул нужны котлы специальной конструкции — с бункером и топливной камерой, рассчитанной на такой вид топлива.

Пеллетный котёл

Благодаря технологичности горелки, эффективность пеллетного (гранульного) котла выше других твердотопливных котлов и сравнима с производительностью газовых моделей.

Опилки и щепа используются не только как сырьё для производства топливных пеллет и брикетов, но и как самостоятельный вид твёрдого топлива. Использование отходов деревообработки позволяет решить проблему, актуальную для большинства твёрдотопливных котлов: длительное горение. 

В газовых или жидкотопливных котлах вопрос непрерывной подачи горючего решён поддержанием давления, которое обеспечивает автоматика котла и давление топлива в магистрали. В твёрдотопливных моделях владелец должен одновременно быть и кочегаром: топка имеет фиксированные размеры и после того, как заложенная порция топлива прогорит, потребуется закладывать новую. Котлы, рассчитанные на топку опилками, имеют бункер, позволяющий обеспечить непрерывную подачу топлива для равномерной работы в течении 10-12 часов. Поэтому они — приборы длительного горения.

Опилки для топки котла

Такое же устройство (с бункером для автоматической подачи топлива) у моделей для угля и пеллет, но использование отходов деревообработки позволяет решить проблему длительного горения очень выгодно экономически: на лесопилках щепа и опилки бесплатны или очень дёшевы. Это одно из главных преимуществ котла на опилках. Там, где есть лесопилка, стоимость отходов может быть нулевая, и, при условии самовывоза, топливо для вашего котла станет совершенно бесплатным, за исключением расходов на доставку. 

В этой статье вы увидели сравнение разных видов неископаемого твёрдого топлива: древесины и её производных (топливных брикетов и гранул), а также опилок и щепы. В следующем материале рассмотрим виды ископаемого твёрдого топлива: разных видов угля, торфа и их производных.

Статья размещена в разделах: отопление, дрова, виды, котлы, твердотопливные котлы, пеллеты, евродрова, топливные брикеты, топливо, статьи

4 спасибо за статью   в избранное 13891 просмотр

7dach.ru


Смотрите также


Интересующую Вас информацию Вы можете уточнить у наших специалистов, заполнив форму, приведенную ниже. Мы с радостью Вас проконсультируем!
Почта:
Ваше Имя:
Сообщение:
30+5