Визначення енергетичної цінності твердого палива (дрова)

Abstract

В Україні виникла необхідність переходу від викопних органічних енергетичних ресурсів до альтернативних видів палива. Найбільш доступним і нешкідливим з них є деревина. Для використання деревини в якості палива необхідна розробка технологій для заготівлі і підготовки до спалювання дров. Кількість перероблюваної деревини безпосередньо залежить від кількості теплоти, що може бути отримано з одиниці маси дров. Інструментальне визначення цієї величини вимагає тривалого часу і спеціального обладнання. Завдання цієї статті – формулювання уточненої методики обчислення питомої теплоти згоряння деревини різних порід дерев з різним ступенем вологості. В основу визначення цього параметра покладена теплота згоряння абсолютно сухої деревини. Кількість абсолютно сухої речовини в заданому обсязі не змінюється. Частина теплової енергії витрачається на нагрівання вологи в деревині, її випаровування і подальший нагрів водяних парів. Витрата цієї частини теплової енергії залежить від вологості дров. Розроблена методика переходу від масових показників обсягу укладених дров. У підсумку, для розрахунку теплотворності дров необхідно знати тільки 3 величини: щільність абсолютно сухої деревини заданої породи дерев, спосіб укладання дров при продажу і виміряти вологовміст дров. За допомогою розробленої методики були визначені енергетичні та економічні характеристики різних видів твердого палива для котелень Сумського національного аграрного університету. Виконано порівняння з природним газом. Вартість одиниці енергії для дров в 3 – 4 рази менше, ніж для газу. В Украине возникла необходимость перехода от ископаемых органических энергетических ресурсов к альтернативным видам топлива. Наиболее доступным и безвредным из них есть древесина. Для использования древесины в качестве топлива необходима разработка технологий для заготовки и подготовки дров к сжиганию. Количество перерабатываемой древесины напрямую зависит от количества теплоты, которое может быть получено из единицы массы дров. Инструментальное определение этой величины требует длительного времени и специального оборудования. Задача этой статьи – формулирование уточненной методики вычисления удельной теплоты сгорания древесины разных пород деревьев с различной степенью влажности. В основу определения этого параметра положена теплота сгорания абсолютно сухой древесины. Количество абсолютно сухого вещества в заданном объеме не изменяется. Часть тепловой энергии расходуется на нагрев влаги в древесине, ее испарение и последующий нагрев водяных паров. Расход этой части тепловой энергии зависит от влажности дров. Разработана методика перехода от массовых показателей к объему уложенных дров. В итоге, для расчета теплотворности дров необходимо знать только 3 величины: плотность абсолютно сухой древесины заданной породы деревьев, способ укладки дров при продаже и измерить влагосодержание дров. С помощью разработанной методики были определены энергетические и экономические характеристики разных видов твердого топлива для котелен Сумского национального аграрного университета. Выполнено сравнение с природным газом. Стоимость единицы энергии для дров в 3 – 4 раза меньше, чем для газа.