Что такое шахтные котлы длительного горения на дровах – устройство и принцип работы
Содержание
- Устройство и принцип работы шахтного котла
- Как топить шахтный котел дровами
- Какие дрова лучше для котла шахтного типа
- Как правильно укладывать дрова в шахтный котел
- Преимущества и недостатки дровяных котлов шахтного типа
Главным отличием, которое имеют шахтные котлы длительного горения на дровах, от аналогичного оборудования, является неприхотливость к качеству топлива. Технические характеристики котла шахтного типа, позволяют использовать для топки поленья, с влажностью до 45%. При этом сохраняются хорошие теплотехнические параметры и возможность автономной работы в течение 6-8 часов от одной закладки.
Устройство и принцип работы шахтного котла
Котел шахтного типа на дровах получил свое название по причине особенностей конструкции. Топочная камера или шахта, располагается не горизонтально, как у большинства аналогов, а вертикально. В устройстве используется принцип нижнего горения.
На практике, бытовые шахтные ТТ котлы на дровах нижнего горения, работают следующим образом:
- Дрова укладываются в вертикальную топочную камеру и поджигаются через специальное отверстие внизу котла.
- Постоянный поток воздуха не дает загореться верхнему слою поленьев.
- По мере прогорания, дрова, под собственным весом, опускаются вниз.
- В топочной камере нагнетается высокая температура, что позволяет просушить поленья перед сжиганием.
- Газ, образующийся в процессе пиролиза, отправляется в камеру дожига. Блок обложен шамотным кирпичом, что позволяет уменьшить теплопотери и постоянно поддерживать достаточную температуру для оптимального сжигания древесного газа.
Существуют разновидности шахтных котлов, обычно называемые по фамилиям их создателей (Холмов, Ефимов и т.п.). Конструктивной особенностью каждой модели является вместительная топочная камера с вертикальной закладкой дров.
Как топить шахтный котел дровами
Чтобы добиться максимальной теплоэффективности, потребуется научиться правильно топить шахтный дровяной котел длительного горения. Только в таком случае, удастся достичь указанных в технической документации параметров:
- Автономной работы в течение 6-8 часов.
- Отсутствия задымления помещения.
- Достаточная теплоотдача.
Как показывает практика, большинство потребителей затрудняются перевести обычное горение дров в шахтном котле в режим газогенерации. Для этого выполняют следующие шаги:
- Разжигают дрова в обычном режиме.
- Ждут в течение 15-20 минут, пока котел выйдет на рабочую мощность.
- Переводят прибор в режим газогенерации.
Если дрова подобраны и уложены правильно, топка котла не принесет никаких неудобств.
Какие дрова лучше для котла шахтного типа
Несмотря на «всеядность» оборудования, КПД у шахтного котла напрямую зависит от степени влажности дров. В инструкции по эксплуатации указано, что в качестве сырья, помимо дров, для топки могут использоваться:
- Брикеты.
- Отходы древесины.
- Пеллеты.
- Опилки и щепа.
Но основным видом топлива для котла на дровах с шахтной топкой, остаются дрова. Даже если планируется использовать альтернативные типы топлива, необходимо позаботиться, чтобы как минимум около 40% закладки составляли хорошо просушенные поленья. Так, можно обеспечить максимальную теплоотдачу оборудования.
Производители рекомендуют топить котлы любой древесиной твердых сортов. Не советуется использовать смолянистые породы, так как это приводит к снижению сроков эксплуатации котла.
Как правильно укладывать дрова в шахтный котел
Одна из основных проблем, свидетельствующих о неправильной закладке – зависание дров в шахте. Дело в том, что горение происходит только внизу топочной камеры. Дрова опускаются под собственным весом, естественным путем.
Любые несоблюдения рекомендаций приводят к застреванию поленьев и как следствие, остановке процесса горения. Чтобы этого не произошло, соблюдают следующие рекомендации:
- Закладка выполняется поленьями, на несколько сантиметров меньше, чем размер топочной камеры.
- Дрова укладываются поперек топки, а не вдоль ее.
- Снизу располагают сухие поленья, сверху можно уложить более влажные.
Подробные инструкции, относительно закладки топлива и розжига, находятся в инструкции по эксплуатации, прилагаемой заводом – изготовителем.
Преимущества и недостатки дровяных котлов шахтного типа
Водогрейные котлы с шахтным бункером для дров, отличают несколько положительных моментов:
- Универсальность – котлы способны работать практически на любом виде твердого топлива. Допускается использование дров, с относительной влажностью 45%.
- Производительность – модели, предлагаемые различными изготовителями, предназначены для обогрева частных домов, коттеджей, промышленных и складских помещений.
- Автономность – энергонезависимые шахтные ТТ котлы длительного нижнего горения на дровах, не зависят от наличия электричества. В экономном режиме, одной закладки дров хватит от 12 до 24 часов. При максимальной загруженности, добавить топливо придется уже через 6-8 часов.
- Простое обслуживание – загрузка топлива и чистка камеры, выполняется через разные люки. Чтобы почистить шахту, нет необходимости останавливать котел. Зола ссыпается в специальный ящик, после чего удаляется.
- Безопасность – эксплуатация котла не требует применения сложной автоматики, происходит простым, но эффективным способом. Опасность попадания дыма в помещение и отравление угарным газом почти полностью исключается.
Хорошие технические характеристики шахтного котла и при этом простота конструкции, и внутреннего устройства, привели к тому, что появилось множество схем и чертежей, указывающих, как сделать теплогенератор данного типа своими руками.
Полностью повторить качество заводской сборки в домашних условиях нереально. Результатом самостоятельного производства, стали участившиеся несчастные случаи. Безопасность могут обеспечить только отопительные агрегаты, изготовленные на заводе и имеющие соответствующую сертификацию.
Котёл Холмова длительного горения на дровах и угле с нижним горением
Котёл Холмова шахтного типа: конструкция и отзывы
4 (80%) голосов: 5
В настоящее время существует множество моделей котлов на твёрдом топливе. Интерес вызывают шахтные котлы длительного горения, так называемые котлы Холмова.
- Что такое — котёл Холмова?
- Устройство котла на дровах и угле шахтного типа
- Принцип работы котла
- Достоинства и недостатки
- Чертежи котла длительного горения Холмова
Котёл Холмова шахтного типа
Что такое — котёл Холмова?
Котлы Холмова – это твердотопливные устройства длительного горения. Их конструкция имеет две вертикальные камеры. Первая шахта, побольше, необходима для топливной закладки и процесса горения. Сжигание топлива осуществляется только в закрытом пространстве в нижней части закладки, из-за этого агрегат ещё называют котлом шахтного типа с нижним горением. Вторая шахта, что поменьше, дожигает топливные газы. К тому же в ней находится теплообменник, и именно здесь вода для отопительной системы подогревается с наибольшей силой.
Шахтный котёл функционирует на различном твёрдом топливе. Производится котёл мощностью 10, 12, 25 кВт. Полная загрузка топки обеспечивает обогрев помещения агрегатом в среднем 12-16 часов. Изготавливаются зависимые и независимые агрегаты.
Устройство котла на дровах и угле шахтного типа
Устройство котла Холмова
Котёл данного типа в своей структуре имеет следующие основные элементы:
- корпус;
- камера для закладки топлива;
- камера с теплообменником;
- колосники;
- двери;
- зольник;
- расширительные компенсаторы;
- патрубок для дымохода;
- выходы и входы для слива, подачи и обратки, для крепления группы безопасности либо клапана предохранения;
- термостат.
Твердотопливный котёл Холмова мощностью 12 кВт весит почти 255 кг. Его габариты: высота – 124 см, ширина – 48,5 см, длина – 66 см. Перенести данный агрегат через дверной проём не доставит трудностей. Котлы мощностью 10 кВт по внешнему оформлению и размерам аналогичны предыдущей модели, разница лишь в конструкции изнутри.
Верхние двери агрегата двойные, внутри располагается тепловой изолятор, из-за которого температура не поднимается выше отметки 80 °С. Края обклеены уплотнителем. Окрашены стойкой к температурам краской. Крышка сзади закрывается четырьмя быстросъёмными винтами, а другие – специальными запорами. Дверь зольной камеры внизу закрыта теплоизолятором только на 40 %, причём температура не поднимается выше 90 °С из-за охлаждения постоянными воздушными потоками.
Самая нижняя часть отопительного агрегата – это именно специальная пластина с внутренним тепловым изолятором и парой длинных ножек, а не дно шахты котла.
Такое устройство повышает коэффициент полезного действия котла Холмова и защищает систему обогрева и помещение от пожара. Таким образом, шахтный котёл можно монтировать даже на пол из дерева.
Зависящие от энергии агрегаты дополнительно в своей конструкции имеют дымосос либо вентилятор, контроллер для регулировки процесса горения. Однако всё же большей популярностью пользуются котлы, для работы которых энергия не нужна. В энергонезависимых устройствах контроль производится термостатом типа RT3. Находится он на стенке спереди. С использованием цепочки термостат и небольшую дверцу поддува соединяют через специальное ушко.
Как работает пиролизный котёл?
Дверца поддува нужна для кислородной подачи в агрегат, чтобы держать на должном уровне горение топлива в нём. Находится она на большой двери зольной камеры. Полностью не бывает закрытой никогда, потому что предусмотрен специальный зазор для минимального прохода кислорода.
Сзади, в верхней части, располагается патрубок. К нему присоединяется дымоход. За счёт патрубка осуществляется естественная тяга. Через дверь поддува в отопительный агрегат начинает поступать воздух, который проходит в подколосниковую камеру с парой колосников из чугуна. За ними находится резервный сварной колосник (горбик), что располагается выше предыдущих.
Под колосниками располагается ёмкость для сбора золы. При очистке её можно с лёгкостью достать. Для слива жидкости в нижней части котла есть полудюймовый патрубок, аналогичный предназначен и для группы безопасности либо клапана предохранения.
Расширительные компенсаторы предназначены для того, чтобы исключить расширение котла Холмова до аварийных размеров и разрыв сварных швов.
Расширительные компенсаторы находятся по всему периметру котла. Есть они и во внутренней части корпуса.
Что такое регулятор тяги твердотопливного котла?
Принцип работы котла
Тепло в котле Холмова получается путём двух видов теплогенерации:
- прямого топливного сжигания;
- дожигания твердотопливных газов.
Пиролизный котёл сконструирован таким образом, что входящий воздушный поток не даёт достаточного объёма воздуха для хорошего горения. Поэтому некоторое количество топлива просто горит, а часть попросту тлеет. Из-за тления появляется много дыма с большим содержанием сажи и смолы. Газы дыма, когда проходят через горячие угли, дополнительно обогащаются веществами и создают ещё более активные газы.
Пиролизный котел шахтного типа Холмова
Такой котёл шахтного типа на дровах может стабильно функционировать около 12 часов на единичной закладке, что в несколько раз дольше, чем у стандартных агрегатов на угле или дровах. Как раз из-за этого котёл Холмова и называется котлом длительного горения. Топка устройства очень большая и вмещает намного больше топлива, чем камера классических твердотопливных котлов.
Агрегат с мощностной характеристикой 15 кВт имеет топочную камеру на 180 л топлива. Горение осуществляется лишь в нижних 20 см всей закладки. «Резервное» топливо сверху в то время ждёт, пока топливо снизу догорит и постепенно занимает его место. Газы дыма скапливаются на высоте 30 см над тлеющими углями. Больший объём входящего воздуха движется под колосники и проходит под ними в другую топку пиролизного дожига. Данный воздух притягивает газы дыма, которые находятся над слоем горения. Дым движется через угли и обогащается, тем самым повышая качество пирогазов.
Вторую и первую шахты отделяет вертикальная перегородка. Лишь снизу данной стенки есть маленький просвет. Через это отверстие при помощи тяги огонь засасывается из одной камеры в другую. Здесь внизу происходит полный дожиг древесных газов, а вверху находится конвекционный тепловой обменник. Наиболее высокий нагрев достигается в нижней части второй камеры (температура до +800 °С). Большая часть теплоэнергии в данной области переходит в водяную рубашку отопительного агрегата как радиационное излучение. Остальное тепло от газов горения собирается водотрубным тепловым обменником конвекционного типа.
Шахтные котлы могут работать как на дровах, так и на угле, пеллетных гранулах, брикетах, щепках, опилках. Чтобы повысить коэффициент полезного действия отопительного агрегата, использование угольного топлива лучше сделать минимальным. Дело в том, что уголь – это продукт органического разложения и при его сжигании пирогазов почти не появляется.
Более подробно про газогенераторный котёл Попова можно прочитать в этой статье.
Твердотопливные котлы шахтного типа имеют следующие положительные характеристики:
- Универсальность. Котёл Холмова может функционировать почти на любом типе твёрдого топлива. Можно топить конструкцию даже влажными дровами (не более 45 %).
- Высокий КПД. Отопительные котлы отличаются высокой производительностью и, в зависимости от модели, предназначены для загородных домов, коттеджей, помещений под склад и т.д.
- Автономность. Этот параметр относится к энергонезависимым котлам обогрева. Модели могут работать без электричества, в экономном режиме, на одной закладке топлива 12-16 часов.
- Простота эксплуатации. Работы по загрузке топлива и чистке шахты производятся через разные люки. Для обслуживания топочных камер не нужно выключать котёл. Зола выбрасывается в специальную ёмкость, откуда её можно удалить.
- Безопасность. Для пользования агрегатом не нужно устанавливать сложную автоматику. Попадание в помещение дыма и отравление угарным газом практически невозможно.
Что касается недостатков, можно выделить следующий пункт.
Оседание сажи и смолы. Отходы появляются в процессе топливного горения. И не всё количество газов пиролиза удаляется во вторую камеру для сжигания. Поэтому часть газов дыма постоянно есть в загрузочной камере, что приводит к скапливанию смолы на её стенках.
Отзыв на котёл Холмова производства ТеплоПром
Чертежи котла длительного горения Холмова
Отличные технические характеристики твердотопливного котла Холмова и его простая конструкция поспособствовали тому, что появились различные чертежи и схемы, которые указывают на то, как правильно сделать агрегат такого типа самостоятельно.
Однако в полной мере и качественно выполнить дома такой котёл практически нереально. К тому же работы могут стать причиной несчастных случаев. Безопасность могут гарантировать лишь обогревательные котлы, выполненные в заводских условиях и имеющие сертификаты.
Как свидетельствуют отзывы пользователей, котлы на твёрдом топливе шахтного типа из всего модельного ряда устройств нагрева являются наиболее удобными, эффективными и простыми в обслуживании. Цена на них сравнительно невысокая, а наличие сложных элементов и механизмов в конструкции сведено к минимуму. Для тех, кто хочет иметь автономное отопление, котлы Холмова обеспечат много свободного времени и достаточный уровень комфорта.
Теги: выбор котла длительного горения
Открытый дровяной котел из хлама: 6 шагов (с иллюстрациями)
Введение: Открытый дровяной котел из хлама
Наружные дровяные котлы стали популярным вариантом отопления дома в холодной стране.
Преимущество в том, что весь дым, беспорядок и пожароопасность остаются снаружи и вдали от дома.
Недостатком является стоимость. Изготовленный на заводе стоит несколько тысяч долларов. Мы сжигаем дрова, чтобы сэкономить деньги, поэтому трата нескольких тысяч не поддерживает эту цель.
Я покажу вам, как я построил шахту почти бесплатно.
Первый из них я запускал всю прошлую зиму без каких-либо проблем. За всю зиму я не купил ни глотка бензина. теперь я делаю это для друга
Шаг 1: Топка
мы начинаем с строительства топки. Я приобрёл на свалке большой водонагреватель, который использую для своей топки. диаметр от 20 до 24 дюймов — это хорошо. Я обнаружил, что круглая топка отлично работает, потому что пламя играет вокруг верхней части для хорошей теплопередачи.
* Сначала начнем со снятия внешнего кожуха, изоляции, узла горелки с водонагревателя. осталось только танк.
*Далее я вырезал дымоход, идущий вверх по центру, и все фитинги, и приварил заплатки поверх отверстий.
* Затем я повторно использовал дымоход из центра и приварил его к внешней стороне резервуара. На конец приварил пластину для опрессовки.
* Теперь нам нужно опрессовать бак на герметичность. Для этого я приварил в удобном месте небольшой штуцер и установил воздушный клапан. это похоже на стержень клапана шины с трубными наконечниками на нем. они используются в кемперах для повышения давления в резервуаре для воды. нам нужно только около 5 фунтов на квадратный дюйм. с баком под давлением я использовал густой раствор средства для мытья посуды и воды в пульверизаторе, чтобы найти утечки.
Шаг 2: Бак
Для части бака я использовал старый бак для мазута. этот мы удалили из дома, который мы реконструировали. нам нужно будет добавить некоторые фитинги для труб, и, конечно же, топка идет внутрь. Фитинги, которые я снял с водонагревателя, я сохранил и приварю их к мазутному баку в нужных местах, это штуцеры на 3/4″. Нам нужно 5 штуцеров. Они будут для
* аквастата резервуар
* термометр 3/4 высоты
* перелив самая верхняя сторона
* впускное отверстие для воды нижнее рядом с передним концом
* выпускное отверстие для воды на дне бака используйте стояк внутри примерно на 2/3 высоты бака ближе к задней части
Нам также понадобятся 2 фитинга большего размера в верхней части бака . будут использоваться существующие 2-дюймовые фитинги для труб. Они предназначены для
* вентиляционной трубы
* поплавкового клапана
. Первый шаг – прорезать отверстия в резервуаре. Я использовал свою кислородно-ацетиленовую горелку, но вы используете то, что у вас есть. во время резки процесса, вы, вероятно, воспламените остатки мазута в баке. Не волнуйтесь, мазут горит медленно. Просто отойдите и дайте ему догореть. Нам понадобится большое отверстие для бака топки. один конец масляного бака. На другом конце масляного бака вам нужно будет вырезать отверстие для выхода дымохода. Это будет плотное прилегание к дымоходной трубе. Теперь нам нужны отверстия для фитингов трубы, расположенные как говорилось ранее.0007 Затем приварите все фитинги, а когда они будут готовы, вставьте топку. оставьте переднюю часть масляного бака примерно на 8 дюймов. Оставьте конец на топке, пока он не будет прочно приварен к баку. В противном случае он выпадет из круглого сечения. можно отрезать торчащий конец топки. 6 дюймов из него все еще торчит из бака. оставьте отрезанный конец для двери.
Шаг 3: Демпфер
Далее мы сделаем демпфер. Он должен управляться солоноидом. Я сделал его как дроссельную заслонку. Возьмите короткий кусок трубы. Я использовал кусок от баскетбольной стойки. это был диаметр 3 1/2 дюйма. Просверлите два отверстия 1/2 дюйма точно напротив друг друга для вала дроссельной заслонки. Теперь найдите кусок 1/2-дюймового стержня длиной около 16 дюймов. это будет ваш дроссельный вал. мы хотим, чтобы он был длинным, чтобы он доходил до дверной петли, где находится наш солоноид. вставьте вал в трубу и отметьте вал внутри трубы с обеих сторон. Теперь вытащите вал и отшлифуйте его ровно между метками. Затем отрежьте кусок стальной пластины в форме эллипса, который будет располагаться под углом внутри трубы. Просверлите два отверстия по его центральной линии на расстоянии около 3/4 дюйма от каждого края. Установите вал на место, приложите к нему дроссельную заслонку и отметьте отверстия на валу. Теперь просверлите и нарежьте вал для крепежных винтов. винты и убедитесь, что он идеально подходит. отрегулируйте по мере необходимости. нам нужно добавить груз, чтобы закрыть заслонку. Я использовал небольшой кусок стали 1/2 дюйма с отверстием, просверленным на одном конце. наденьте его на вал и приварите в том месте, где он будет удерживать заслонку в закрытом положении
это все, что касается демпфера, просто отложите его пока.
Шаг 4: Дверь
Мы будем переворачивать конец резервуара так, чтобы он был выпуклым. снаружи.
* Сначала вам нужно будет создать канал по периметру двери, чтобы вместить веревку уплотнителя. Я сделал это, взяв кусок 1-дюймового уголка и прорезав в нем прорези через каждые 1/2 дюйма или около того. что позволило мне согнуть его по контуру двери. Я приварил его по периметру двери так, чтобы он выступал за край двери примерно на 3/8 дюйма. Затем я вырезал плоскую металлическую полосу шириной около 3/4 дюйма и скрутил ее внутри уголка, образуя канавка шириной 1/2 дюйма для прокладки. Несколько деревянных брусков толщиной 1/2 дюйма помогут получить равномерный канал. приварить его туда.
Теперь вырежьте отверстие для узла амортизатора, вставьте его и приварите.
Шаг 5: Дверная петля
Нам нужна петля для нашей двери. Я приварил короткий кусок швеллерного железа, чтобы получить плоскую поверхность для петель. один на топку, один на дверь. На моем первом котле в ящике для мусора лежали готовые петли. это то, что показывают фотографии. для этого мне нужно будет вырезать что-то подобное из толстого уголка. Вы хотите прикрутить петли, чтобы вы могли отрегулировать их. Пока мы этим занимаемся, просверлите отверстие диаметром 1/4 дюйма в нижней части канала на двери. Это будет удерживать солоноид.
Нам также понадобится защелка. с другой стороны двери приварил болт, на котором будет вращаться защелка. затем надевается кусок ремешка с насечкой. на топку приваривается короткий кусок уголка, чтобы поймать защелку.
Шаг 6: Подключить.
Если вы, как я, помещаете это в надворную постройку, вы можете обернуть его изоляцией из стекловолокна, и все готово.
* Канальный змеевик / водовоздушный теплообменник. это должно будет вписаться в вашу печь или воздуховоды.
* Циркуляционный насос мощностью 1/25 л.с. плюс соединительные фланцы.
* Аквастат, контакт размыкается при повышении температуры. также погружение хорошо, чтобы пойти с ним.
* Электромагнитный клапан на 115 вольт. около 1 дюйма хода
* Реле 24 вольт на 115 вольт
* Дополнительный термостат. Только отопление
* Провод термостата, от котла к дому.
* UF romex провод (под землей) от котла к дому пройти от котла к топке дважды
* Дымоходная труба, кровельный башмак и т. д.
* кусок 2-дюймовой трубы. Достаточно длинный, чтобы пройти через крышу. с кровельным башмаком.
Давайте подсоединим его!
Думаю, первое, что мы сделаем, это установим теплообменник Теплообменник в топке. Я установил свой прямо в топку, куда поступает возврат холодного воздуха. Вам нужно установить его так, чтобы он был практически герметичен на входе воздуходувки, чтобы весь воздух проходил через него.
Далее прикрепите циркуляционный насос к штуцеру стояка на дне бака.
Теперь выкопайте траншею от котла к дому и закопайте два куска трубы из сшитого полиэтилена, один провод термостата и один провод ромекса. Изолируйте трубы действительно хорошо и убедитесь, что изоляция останется сухой.
Водяные шланги будут подсоединены от выхода циркуляционного насоса к входу теплообменника, затем с другой стороны теплообменника обратно к штуцеру обратной воды на дне бака. Вы можете включить тройник и клапан где-нибудь в контуре, чтобы добавить воду из домашнего водопровода.
цепь термостата будет питаться от существующего трансформатора в вашей печи. Вам необходимо закрепить вспомогательный термостат на стене в вашем доме. возьмите питание от трансформатора вашей печи (красный провод) к термостату, затем от термостата (белая клемма) к реле рядом с вашим котлом. затем от другой клеммы 24 В на реле обратно к минусу на трансформаторе вашей печи. Вам также нужно будет подключить белый провод от вашего нового термостата к реле вентилятора в печи.
Теперь возьмите где-нибудь в доме ток и подключите его через реле к циркуляционному насосу.
, поэтому при контакте нового термостата он включит насос и вентилятор печи.
Теперь об управлении заслонкой. установите погружной колодец в соответствующий фитинг на баке и закрепите на нем аквастат. установите аквастат на 180 градусов по Фаренгейту
Теперь мы прикрепим соленоид тяги к дверной петле. прикрутите небольшой кусок дерева к шарниру в качестве теплоизолятора, также сделайте теплозащитный экран из листового металла, чтобы окружить соленоид. теперь прикрепите соленоид к деревянному блоку с помощью винтов. нам нужно будет прикрепить рычаг к валу заслонки. У меня на валу была резьба, поэтому я использовал две гайки, чтобы прикрепить его. Вы должны быть в состоянии отрегулировать его, так что не приваривайте его.
Установить трубу дымохода через крышу, установить багажник и т. д.
вкрутить кусок 2-дюймовой трубы в верхнюю часть резервуара, проходящего через крышу. готово!!!
Просто наполните водой, разожгите огонь и согрейтесь этой зимой. Если вы установите свой обычный термостат печи немного ниже, чем наш вспомогательный термостат, он будет у вас в качестве резервного.
Участвовал в
Off Конкурс сетки
1 человек сделал этот проект!
Вы сделали этот проект? Поделись с нами!
Рекомендации
Углеродная лазейка: почему сжигание древесины считается экологически чистой энергией?
Лазейка в правилах учета выбросов углерода вызывает бум сжигания древесных гранул на европейских электростанциях. Результатом стал всплеск лесозаготовок, особенно на юге США, и новые сомнения в том, сможет ли Европа выполнить свои обязательства по Парижскому соглашению.
Когда-то это была одна из крупнейших в Европе электростанций, работающих на угле. Теперь, после замены угля в своих котлах на древесные гранулы, поставляемые с юга США, электростанция Drax в Великобритании претендует на звание крупнейшего проекта по снижению выбросов углерода в Европе. Около 23 миллионов тонн углекислого газа ежегодно поднимается по трубам. Но поскольку новые деревья будут высажены в вырубленных лесах, компания заявляет, что завод Drax является углеродно-нейтральным.
Есть одна проблема. Экологи говорят, что заявления об углеродной нейтральности, которые принимаются Европейским союзом и британским правительством, не выдерживают никакой критики. Леса Северной Каролины, Луизианы и Миссисипи, а также леса в Европе уничтожаются, чтобы поддержать европейскую фантазию о возобновляемых источниках энергии. А поскольку многие электростанции в Европе и других странах начинают заменять уголь древесиной, вопрос о том, кто прав, становится все более важным.
С 2009 года 28 стран Европейского Союза приступили к резкому переходу на производство электроэнергии из возобновляемых источников. В то время как большинство заголовков хороших новостей были о подъеме энергии ветра и солнца, большая часть новой «зеленой» энергии на самом деле получена за счет сжигания древесины на переоборудованных угольных электростанциях.
Сжигание древесины процветает от Великобритании до Румынии. Большая часть древесины поступает из местных источников, что вызывает серьезные опасения у европейских экологов по поводу того, действительно ли каждое срубленное для сжигания дерево заменяется новым. Но гигантские дровяные котлы Drax почти полностью питаются 6,5 миллионами тонн древесных гранул, ежегодно отгружаемых через Атлантику.
Около 200 ученых написали в ЕС, настаивая на том, что «биоэнергетика не является углеродно-нейтральной», и призывая к ужесточению правил для защиты лесов и содержащегося в них углерода.
В сентябре около 200 ученых написали в ЕС, настаивая на том, что «биоэнергия [из лесной биомассы] не является углеродно-нейтральной», и призывая к более строгим правилам для защиты лесов и содержащегося в них углерода. Однако всего через месяц министры ЕС утвердили существующие правила учета выбросов углерода, подтвердив, что сжигание древесных гранул является возобновляемой энергией.
ТАКЖЕ НА YALE E360
Счетчики углерода: отслеживание выбросов в постпарижском мире. Читать далее.
В соответствии с условиями Парижского соглашения ООН по климату и внутренними правилами Европы, потери углерода от лесов, питающих электростанции, должны декларироваться как изменения способности лесных ландшафтов аккумулировать углерод. Но о таких изменениях редко сообщают в национальных реестрах. И ни в ЕС, ни в ООН нет системы отчетности о фактических изменениях в запасах углерода на суше, поэтому углерод не учитывается ни с той, ни с другой стороны — ни при рубке деревьев, ни при сжигании древесины.
Сжигание древесины становится серьезной лазейкой в борьбе с выбросами углерода. США могут стать следующей страной, которая воспользуется преимуществом. Законопроект о федеральных расходах, принятый Палатой представителей ранее в этом году, предписывает Агентству по охране окружающей среды разработать политику, «отражающую углеродную нейтральность биомассы» и «поощряющую частные инвестиции по всей цепочке поставок лесной биомассы», прокладывая путь к буму. в сжигании американских пеллет.
Бревна ожидают переработки на заводе по производству древесных гранул в Бардейове, Словакия. Ежегодно в лесах страны вырубается около 10 миллионов кубометров древесины. Фред Пирс/Йель e360
Я отслеживал эти события в течение последних двух лет; Сначала он путешествовал с Драксом, чтобы увидеть его производство пеллет в США, а затем расследовал критические замечания, высказанные европейскими и американскими активистами лесной кампании. Дискуссия не однозначна. В некоторых ситуациях сжигание древесины может быть близким к углеродно-нейтральному, например, когда ясно, что срубленные деревья заменяются такими же деревьями, одно за другим; но в других случаях он может выделять даже больше углерода, чем уголь. Проблема в том, что регулирующие органы не в состоянии определить разницу, которая станет ясной только спустя десятилетия после того, как предполагаемые выбросы будут подсчитаны — или нет — в национальных кадастрах углерода.
Одно можно сказать наверняка: если что-то пойдет не по плану, обещания Европы выполнить свои парижские климатические обязательства превратятся в дым. А собственные выбросы CO2 в США могут возобновить рост даже быстрее, чем намеревается президент Дональд Трамп.
Леса Европы на протяжении веков вырубались для бытового топлива, а в прошлом веке — для местных тепловых станций. Но то, что происходит сейчас, имеет совсем другие масштабы. Это изменение было вызвано новой технологией, которая превращает древесину в древесные гранулы, которые нагреваются для удаления влаги и прессуются, что делает дальние перевозки практичными и экономичными.
По некоторым оценкам, почти половина вырубаемой древесины в ЕС в настоящее время сжигается для производства электроэнергии или отопления. И появляется все больше свидетельств того, что лесозаготовки наносят ущерб лесам и снижают их способность накапливать углерод.
Одним из регионов риска являются Карпаты, простирающиеся от Австрии до Румынии. Здесь находятся крупнейшие сохранившиеся на континенте старовозрастные леса за пределами России, в которых обитает до половины бурых медведей, волков и рысей.
Сообщалось о широкомасштабной незаконной вырубке леса в Румынии, при этом древесина экспортировалась для сжигания на электростанциях в Австрии и Германии.
В Румынии Гринпис и Агентство экологических исследований (EIA) сообщили о широкомасштабной незаконной вырубке леса, при этом большая часть древесины экспортируется для сжигания на электростанциях в Австрии и Германии. EIA обвинила Schweighofer, компанию, принадлежащую одной из самых богатых семей Австрии, в переработке незаконно заготовленной древесины из Румынии. Его исследователь Сюзанна Брейткопф сказала мне, что существует «четкая связь между незаконными рубками в Румынии и рынком древесных гранул в ЕС». Компания заявляет, что «прилагает все возможные усилия», чтобы не допустить попадания нелегальной древесины в свою цепочку поставок.
Во время визита в регион я убедился, что леса в Восточной Словакии находятся под серьезной угрозой, где в Национальном парке Полонины велась массовая вырубка буковых лесов. Все дороги к парку были расширены за счет средств ЕС на инфраструктуру, чтобы улучшить доступ для большегрузных автомобилей, которые вывозят древесину.
Моим гидом был Питер Сабо из Wolf, неправительственной организации, выступающей за защиту лесов страны. По его оценке, на основании данных правительства Словакии, в стране ежегодно заготавливается 10 миллионов кубометров древесины при стабильном объеме производства в 6 миллионов кубометров. Разница почти полностью приходится на 3,5 миллиона кубических метров, сожженных на электроэнергию и отопление Словакии. Тем не менее, выбросы углерода от этого сжигания нигде не фигурируют в углеродных счетах Словакии или ЕС.
Словацкий защитник природы осматривает срубленные буки в Национальном парке Полонины. Фред Пирс/Йель e360
Мы с Сабо проследили путь от Полонины до электростанции в средневековом городе Бардейов. Владельцы станции настаивают на том, что, как и Дракс, завод сжигает только низкосортную древесину, которая иначе пойдет в отходы. Но в тот день, когда я был там, двор, прилегающий к электростанции, был завален бревнами диаметром в метр и более, которые расщепляли и клали на большую кучу в нескольких метрах от котлов станции. Позже в электронном письме менеджер компании Станислав Легат настаивал на том, что «мы используем только чипы. Бревна, кого увидишь во дворе, не наши [ sic ]».
Лесной покров в Европе увеличивается, и леса действуют как растущий «поглотитель» углерода. Но в отчете ЕС за прошлый год прогнозируется, что рост стока лесов в Европе сократится более чем на 30 процентов в период с 2005 по 2030 год из-за вырубки для сжигания пеллет и других изменений в землепользовании. В нем говорится, что «биомасса и изменения в землепользовании могут быть определены как ключевые факторы» в прогнозируемом спаде, причем заводы по сжиганию пеллет явно играют большую роль. Тем не менее, до сих пор возникающие выбросы углерода в атмосферу не учитываются в учете выбросов углерода в ЕС.
Чужеземные леса также используются для подпитки европейских электростанций. В течение нескольких лет шведская государственная энергетическая компания Vattenfall импортировала щепу со старых каучуковых деревьев на гигантской каучуковой плантации Firestone в Либерии. Проект, частично финансируемый Корпорацией зарубежных частных инвестиций, федеральным агентством США, первоначально обещал осветить дома в западноафриканской стране. Но этого так и не произошло, и после того, как проект провалился в 2012 году, древесная щепа начала поставляться в Швецию.
Дракс закупает небольшие партии древесины в Канаде и планирует закупать бразильскую древесину. Но США стали крупнейшим иностранным поставщиком в Европу, а Drax стал проверкой того, могут ли древесные гранулы быть по-настоящему низкоуглеродным источником энергии. Так как же складывается дело?
Электростанция Drax, которая перешла с угля на древесное топливо, стала проверкой того, могут ли пеллеты быть низкоуглеродным источником энергии.
ТАКЖЕ НА YALE E360
Великобритания совершает ошеломляющий поворот, чтобы прекратить сжигание угля. Читать далее.
После переоборудования котлов две трети электроэнергии 4000-мегаваттного энергетического гиганта на восточном побережье Англии теперь получают за счет сжигания пеллет. Пеллеты в основном поступают с трех американских заводов, которыми управляет Drax Group — в Amite в Миссисипи и Morehouse и LaSalle в Луизиане — и закупаются у других поставщиков в США, в частности у Enviva, которая в процессе стала крупнейшим в мире производителем древесных гранул.
Дракс говорит, что единственный углеродный след от сжигания этих пеллет связан с заготовкой, обработкой и транспортировкой древесины. По оценкам компании, в целом перевод ее электростанции с угля на древесину сокращает выбросы CO2 на 12 миллионов тонн в год, что делает Drax «крупнейшим проектом по снижению выбросов углерода в Европе», по словам его генерального директора Энди Косса.
ЕС и Великобритания принимают этот анализ. Британское правительство в прошлом году предоставило компании субсидии на сумму, эквивалентную примерно 720 миллионам долларов, для дальнейшего перехода на сжигание древесины, чтобы сократить выбросы углерода в стране в соответствии с Парижским соглашением по климату 2015 года.
Американский лесоперерабатывающий завод, который отправляет древесные гранулы на электростанцию Дракс в Великобритании. Фред Пирс/Йель e360
Но критики говорят, что с иском есть ряд проблем. Во-первых, никто не может быть уверен, что новые деревья, необходимые для поглощения выбросов электростанций, когда-либо будут посажены, тем более что Дракс не владеет лесами, заготовленными для его древесины. Исследование британского правительства, проведенное в 2014 году, пришло к выводу, что при наихудшем сценарии, при котором вырубленные лесные угодья передаются сельскому хозяйству, общий объем выбросов CO2 может в два раза увеличиться по сравнению с сжиганием угля.
Дракс и его союзники говорят, что это маловероятно. Дейл Грин, декан факультета лесного хозяйства Университета Джорджии, утверждает, что закупки пеллет на юге Америки не только не сокращают количество лесов, но и побуждают землевладельцев сохранять леса и сажать больше деревьев. «Эффект прибытия Дракса состоял в том, чтобы помочь сохранить Юг лесным», — сказал он мне во время моего визита в 2015 году.
Второй проблемой является задержка во времени. Даже если быстро посадить новые деревья вместо старых, им потребуется от 20 до 100 лет, чтобы вырасти в достаточной степени, чтобы поглотить весь CO2, выделяемый при сжигании старых деревьев. В течение этого времени в воздухе будет больше СО2. Это явная угроза тому, что в ближайшие несколько десятилетий мир потеплеет ниже 1,5 градусов по Цельсию, заявил Дункан Брэк из лондонского аналитического центра Chatham House в отчете, опубликованном ранее в этом году.
И снова Дракс оспаривает это. Он утверждает, что в реальных «рабочих» лесах, где он получает древесину, существует постоянный цикл рубки и посадки деревьев. Таким образом, заявляет компания, леса всегда содержат стабильное количество углерода.
Спор трудно разрешить. Но Брэк настаивает на том, что, даже принимая допущение Дракса, древесина, вырубленная для строительства или изготовления мебели, будет удерживать углерод в атмосфере намного дольше, чем древесина, вырубленная для сжигания на электростанции.
Анализ, проведенный отраслевой группой в 2015 году, показал, что большинство древесных гранул, производимых в США, изготавливается из целых деревьев, а не из древесных отходов.
Третьей проблемой является то, какие именно части деревьев сжигаются на электростанции. Их котлы работают на специально вырубленной древесине или древесных отходах? Большинство операторов дровяных электростанций публично заявляют, что их основным топливом являются лесные «прореживания», такие как ветки и ветки. Но на практике определение «прореживания» часто включает целые деревья. На самом деле, это часто в основном целые деревья.
Дракс, например, описывает свое топливо как «низкокачественную древесину, такую как прореживания леса, верхушки деревьев и ветки». Но когда компания показала мне свои заводы в США, я увидел, что древесина, сложенная на лесопилках и готовая для переработки в пеллеты, в основном представляла собой стволы деревьев длиной шесть метров и более.
Дракс не является чем-то необычным. Анализ 2015 года, подготовленный для торговой ассоциации Американской лесной и бумажной ассоциации, пришел к выводу, что большая часть древесных гранул, производимых в США как для внутреннего сжигания, так и для экспорта в Великобританию, была изготовлена из целых деревьев.
Проблема имеет решающее значение, поскольку остатки срубленных деревьев, такие как ветки и ветки, обычно сжигают на лесопилках как отходы или оставляют гнить на лесной подстилке. Они бы быстро выпустили свой углерод. Все согласны с тем, что их сжигание для выработки электроэнергии не приведет к увеличению выбросов CO2 в атмосферу, в то время как целые деревья, оставленные стоять, будут продолжать расти и поглощать CO2 из воздуха.
Конечно, леса — это не только хранилища углерода. Они также являются функционирующими экосистемами, которые могут быть разрушены при вырубке леса для производства пеллет. Здесь беспокойство было сосредоточено не столько на желтых сосновых лесах, которые снабжают собственный гранулятор Drax, сколько на лесах Северной Каролины и Вирджинии, которые снабжают его крупнейшего внешнего поставщика, Enviva. Они часто содержат лиственные породы, такие как дуб и сладкая камедь.
Большая часть древесных гранул, используемых электростанцией Drax, поступает из деревьев в лесах США, таких как это дерево в округе Сэмпсон, Северная Каролина, которое было вырублено в 2015 году. Кизил Альянс
Dogwood Alliance, природоохранная группа из Северной Каролины, отследила грузовики Enviva для вырубки болот по всему штату. В ноябре, когда правительство США готовилось к расширению сжигания древесных гранул, два эколога из Университета Дьюка, Норман Кристенсен и Уильям Шлезингер, написали письмо, также подписанное 100 другими учеными, с призывом к губернатору Северной Каролины Рою Куперу устранить угрозы, исходящие от деревьев штата благодаря растущей индустрии пеллет.
Операция Enviva в штате, которая также поставляет растения в Нидерланды и Данию, уже «требует вырубки, по консервативным оценкам, почти 50 000 акров леса в год — часто в экологически важных местных лиственных лесах», — написали два эколога в сопроводительном письме. статья для The Charlotte Observer . Enviva отвечает, что на самом деле ее деятельность заключается в защите болотных лесов, потому что, если бы они не были вырублены, земля была бы расчищена и осушена для нужд сельского хозяйства.
ТАКЖЕ НА YALE E360
Как отслеживание источников продукции может помочь сохранить мировые леса. Читать далее.
Во всем мире резко возросло потребление пеллет. По данным ООН, производство пеллет достигло 28 миллионов тонн в 2015 году, увеличившись более чем на 40 процентов за три года, причем США являются крупнейшим источником. Рынки пеллет за пределами Европы и Северной Америки на данный момент остаются небольшими. Но отраслевые аналитики прогнозируют рост в Японии и Южной Корее, поскольку эти страны пытаются снизить выбросы углерода за счет снижения зависимости от ядерной энергетики, а также в Китае.