Um fogão a pellets é um fogão que queima madeira comprimida ou pellets de biomassa para criar uma fonte de calor para espaços residenciais e, por vezes, industriais. Alimentando continuamente o combustível de um recipiente de armazenamento (funil) em uma área de pote de queima, produz uma chama constante que requer pouco ou nenhum ajuste físico. Os sistemas de aquecimento central de hoje, operados com pellets de madeira como fonte de energia renovável, podem atingir um fator de eficiência de mais de 90%.
Princípios de operação
Um fogão de pellets normalmente consiste desses componentes, sejam básicos ou complexos:
Um funil
Um sistema de trado
Dois ventiladores: combustão e convecção
Uma fornalha: pote de queima e sistema de coleta de cinzas, às vezes forrado com painéis de fibra cerâmica
Vários recursos de segurança (interruptor de vácuo, sensores de calor)
Um controlador
Para funcionar adequadamente, um fogão a pellet usa eletricidade e pode ser conectado a uma tomada elétrica padrão. Um fogão a pellets, como um foguete automático a carvão, é um aquecedor consistente que consome combustível que é alimentado uniformemente de uma tremonha recarregável para o pote de queima (uma bacia de aço ou ferro fundido perfurado), através de um sistema motorizado. O distribuidor mais comumente usado é um sistema de broca que consiste em um comprimento espiral de metal encapsulado em um tubo. Esse mecanismo está localizado acima do pote de queimado ou ligeiramente abaixo e guia uma porção de combustível do pellet da tremonha para cima até que ele caia no pote de queima para combustão.
Sistemas de ventilação são necessários para um desempenho limpo e econômico. A chama produzida é concentrada e intensa na pequena área do pote de combustão enquanto um soprador de combustão introduz ar no fundo do pote de queima, enquanto também força os gases de exaustão a entrar na chaminé. Embora alguns fogões de pellets estejam quentes ao toque (especialmente na janela de visualização), a maioria dos fabricantes utiliza uma série de trocadores de calor de ferro fundido ou de aço que percorrem as áreas traseira e superior da fornalha visível. Com um soprador de convecção, o ar da sala é circulado pelos permutadores de calor e direcionado para o espaço vital. Este método permite uma eficiência muito maior do que o calor radiante de uma madeira alimentada à mão ou fogão a carvão, e na maioria dos casos fará com que o topo, lados e parte de trás da estufa fiquem no máximo quentes ao toque. Juntamente com o ar de convecção, um exaustor força o ar da fornalha através de uma ventilação especial feita especificamente para combustível de pellet. Este ciclo de circulação é também parte integrante do sistema de combustão, pois a chama concentrada a alta temperatura sobreaquece rapidamente a fornalha. Os possíveis problemas associados ao superaquecimento são a falha dos componentes elétricos e as chamas que entram no tubo do sem-fim, causando um incêndio no funil. Como salvaguardas, todos os fogões de pellets são equipados com sensores de calor e, às vezes, sensores de vácuo, permitindo que o controlador seja desligado se uma condição insegura for detectada. Para manutenção diária, recomenda-se um vácuo de cinzas. Estes são semelhantes aos shop vacs, mas são projetados para a remoção de materiais de cinzas. Esses aspiradores estão disponíveis com um kit de pellet stove que permite a limpeza das áreas internas da estufa, o que melhora a eficiência.
Os fogões de pellets podem ser acesos manualmente ou através de um acendedor automático. A peça de ignição se assemelha a bobina de aquecimento de isqueiro elétrico de um carro. A maioria dos modelos tem ignição automática e pode ser prontamente equipada com termostatos ou controles remotos.
Método
O combustível do pellet é entregue a partir da instalação de armazenamento ou do tanque diurno (fogões individuais) para a câmara de combustão. Com o calor gerado, a água do circuito é aquecida na caldeira de pellets. Nos sistemas de aquecimento central, a água quente passa pelo circuito de aquecimento. A distribuição de calor é igual a outros sistemas de aquecimento central. Ao contrário do aquecimento a óleo ou gás, a inclusão de um reservatório de água quente é recomendada com sistemas de aquecimento de pellets para economizar água quente até que seja necessário.
Espécies
Em princípio, os sistemas de aquecimento de pellets devem ser distinguidos como instalações para o funcionamento de sistemas de aquecimento doméstico central, incluindo tecnologia de controlo e regulação (isto é, sistemas de aquecimento central de pellets) de fogões de pellets individuais com emissão directa de calor no espaço habitacional.
Fornos únicos
Os fornos individuais de pellets são geralmente sistemas na faixa de potência de no máx. 6-8 kW e menos, que são colocados diretamente na sala de estar. Eles geralmente têm um pequeno tanque de armazenamento de combustível que contém uma ou poucas rações diárias. O fornecimento de combustível e o controle da combustão são controlados automaticamente, a descarga de cinzas é feita manualmente. O calor é geralmente emitido diretamente para o ar ambiente. Fogões com água usam um pouco da energia para aquecer a água, que fica nos bolsos ao redor da câmara de combustão. Assim, o desempenho de um aquecimento central existente pode ser suportado ou substituído em casos individuais. A gama de fornos de pellets individuais é tão variada quanto a dos fornos de queima de toras, e também são oferecidas versões com janelas de visualização, que abrem a visão do fogo.
Aquecimento central
Os sistemas de aquecimento central por pellets são elegíveis para a produção de calor nominal ou para o requisito de calor (= carga de aquecimento, cálculo de acordo com EN 12 831) de 3,9 kW para cima. Os aquecedores de pellets não são apenas adequados para uso em casas independentes (até aproximadamente 30 kW), mas também para unidades de vida ou operacionais maiores, que são fornecidas por sistemas maiores ou por vários sistemas de aquecimento de pellets em linha (cascata). sistemas) com algumas centenas de kW. Plantas híbridas ou combinadas também podem ser carregadas com outras lenha (como lenha ou aparas de madeira).
Os sistemas de queima de pellets funcionam de maneira ideal sob carga total e podem ser regulados em até 30% da saída nominal. Como a duração da fase de aquecimento energeticamente menos eficiente é maior com os aquecedores de pellets do que com a queima de óleo ou gás, as fases de queima curta afetam negativamente a eficiência do combustível. Um aumento na eficiência energética e uma redução nas emissões de poluentes é, portanto, alcançado através da combinação de aquecedores de pellets com sistemas de buffer de calor, geralmente através de tanques de água.
Queimador de pelotas de cultivo
Queimadores de pellets separados, que são montados em uma caldeira de óleo ou madeira existente, são oferecidos como uma alternativa de baixo custo para uma conversão de aquecimento completa. No entanto, a eficiência de combustão é reduzida nessas soluções. Ao contrário dos aquecedores ou fornos ajustados por pellets, os custos de investimento não são suportados por fundos públicos.
Procedimento
Semelhante aos aquecedores de cavacos de madeira, o combustível é entregue periodicamente e introduzido automaticamente por meio de alimentadores do depósito de pellets (sistemas de aquecimento) ou do tanque diurno (fornos individuais), conforme necessário na câmara de combustão. Para a combustão em aquecedores de madeira, utilizam-se câmaras de combustão usuais. Com o calor gerado no aquecimento central do pellet, a água do circuito de aquecimento na caldeira de aquecimento de pellets é aquecida. A distribuição de calor é igual à de outros sistemas de aquecimento central através da água aquecida. Ao contrário dos aquecedores a óleo ou a gás, a integração de um tanque de água quente no sistema de aquecimento faz sentido em sistemas de aquecimento de pellets, que armazenam o calor gerado no processo de queima com pouca perda até o aquecimento ser exigido pelo sistema de aquecimento.
Brenner
O sistema de queima projetado como um reator de leito fixo é automaticamente fornecido com material de queima. A tecnologia de controle da usina fornece o combustível de forma incremental na quantidade que corresponde à saída de calor necessária. Dependendo da versão, os pellets de madeira fornecidos são automaticamente acesos com sopradores de ar quente, ou um leito de queima é permanentemente obtido na câmara de combustão.
Os Aquecedores de Pellets de Madeira funcionam com diferentes técnicas de alimentação. Atualmente, o sistema de queima de chumbos ou pellets especialmente desenvolvido para queima de pelotas, queima de subalimentação, queima de inserção cruzada ou o uso de um sistema de grade de rolos está sendo usado atualmente.
Quando as pás do Fallschachtfeuerung deslizam por uma rampa até um pote de queimador. Ao usar um pote de queimador, a faixa de combustão é definida com precisão, portanto a combustão pode ser controlada com precisão.
Quando Underfeed as pelotas por meio de um parafuso de alimentação pressionado a partir de baixo de uma placa de queimador, queimado lá e as cinzas restantes cai fora da caixa para o recipiente de cinzas subjacente.
A queima transversal da inserção funciona de maneira similar à de subalimentação, exceto pelo fato de que o combustível é empurrado de lado para a placa de queima, através de um transportador helicoidal. Neste caso, tanto a placa do queimador como o fornecimento de ar para adaptar-se a serviços parciais podem ser especialmente moldados.
No sistema de grade de rolos, os pellets caem de cima para vários discos de aço girando lentamente com um pequeno espaço. Um pente raspador limpa os interespaços com cada revolução, de modo que as cinzas podem cair livremente para baixo e o ar de combustão pode ser alimentado para cima.
Imagem: Gravador de partições da empresa SOLARvent
No caso da tecnologia de fogo de queda, no entanto, os pellets caem de cima para cima em uma grade em uma câmara de combustão. As chamas são puxadas para baixo com a ajuda de um ventilador de sucção através da grade. Este sistema produz a menor quantidade de cinza.
Para optimizar a eficiência e o conteúdo de poluentes do ar de exaustão, os modernos queimadores de pellets controlam a combustão através de um sensor de temperatura ou câmara de chama em conjunto com um fornecimento de ar de combustão continuamente ajustável ou um sensor lambda através de um ventilador de tiragem induzido. Os gases de combustão quente são alimentados na chaminé através de um permutador de calor com limpeza manual ou automática das superfícies de reaquecimento ou turbuladores (também chamados de turbuladores).
A cinza resultante cai em um cinzeiro. A fim de reduzir os intervalos em que uma remoção de cinza é necessária, a cinza é parcialmente comprimida na caixa de cinzas. Ocasionalmente, são utilizados sistemas de descarga de cinzas, nos quais os resíduos de queima são transportados por meio de transportadores helicoidais para recipientes de coleta.
Transferência de calor e armazenamento
Tal como acontece com o uso de outros combustíveis, a combustão da fonte de energia na caldeira aquece a água, que serve como um permutador de calor de um sistema de aquecimento e / ou água quente e transporta a energia térmica através de bombas e oleodutos para o local de consumo. . Como uma combustão em grande parte completa das pelotas de madeira só é possível em operação normal e durante o aquecimento e a fase de combustão, maiores perdas e maiores emissões surgem nos sistemas de aquecimento, a água aquecida é geralmente passada como nos aquecedores de lenha armazenamento de buffer, de onde ele dos Consumidores será acessado conforme necessário. Isso garante um período de disparo ininterrupto suficientemente longo.
Medição, controle e regulação
A tecnologia de medição, controle e regulação do aquecimento de pellets geralmente é mais complexa do que os sistemas de aquecimento comparáveis com combustíveis fósseis. Por um lado, a integração de um ou mais acumuladores de calor requer regulação do armazenamento de água quente, entrega e posterior entrega, e por outro lado, a regulação do suprimento de combustível, suprimento de ar de combustão e queima é mais complicada.
Dispositivos de segurança
Devido às peculiaridades do combustível, os aquecedores de pellets possuem dispositivos de segurança diferentes dos queimadores a óleo ou a gás. Todos os modernos sistemas de aquecimento a pellets de madeira estão equipados com uma proteção contra queimaduras, o que impede o reaparecimento da área de alimentação / armazenamento dos pellets. Controles de pressão negativa na câmara de combustão evitam a fuga de gases tóxicos ou inflamáveis para a sala da caldeira, a proteção contra superaquecimento para alguns sistemas> 25 kW ou caldeira combinada é possibilitada por trocadores de calor de segurança, que conduzem automaticamente água fria através de um trocador de calor quando superaquecido .
Faixa de potência e eficiência
Os aquecedores de pellets estão disponíveis em todas as faixas de potência de aprox. 3,9 kW, como fornos únicos entre aprox. 4 e 20 kW. A maioria dos sistemas disponíveis atualmente tem controle de energia sobre o suprimento de ar de combustão e combustão, para que eles possam operar tanto em plena carga quanto em carga parcial. Atualmente, as caldeiras de pellets atingem uma eficiência de combustão de cerca de 85-95% na operação de plena carga (saída de calor nominal) no modo de valor calorífico. Com as caldeiras de pellets em tecnologia de condensação, a eficiência da caldeira é de até aprox. 106% podem ser alcançados. Aqui, a energia de condensação do vapor nos gases de escape, além da energia de evaporação (pelo menos parcialmente) recuperada. Isso alcança uma temperatura de gás de exaustão de apenas 30 ° C a 40 ° C. Como material para o trocador de calor necessário, são usados materiais resistentes à corrosão, como aço inoxidável ou grafite. Existem medidas especiais na lareira e a descarga de água condensada necessária (350 litros por tonelada de pellet).
Além de algumas exceções, a eficiência cai quando a caldeira de pellets opera na faixa de carga parcial. As eficiências de queima descritas aqui podem diferir muito das eficiências reais da planta, razão pela qual o conceito da planta desempenha um papel importante. O uso de uma memória de buffer suficientemente grande faz sentido.
Nível de automação, suporte e manutenção
Os modernos sistemas de aquecimento de pellets operam quase que totalmente de forma automática, de modo que somente trabalhos regulares de limpeza e manutenção em intervalos de várias semanas (eliminação de cinzas) ou alguns meses (limpeza da câmara de combustão) são necessários. O trabalho regular no aquecimento é limitado ao enchimento do armazém, a remoção das cinzas e para modelos mais simples, a limpeza das chaminés. Uma facilidade de uso comparável ao aquecimento a óleo ou a gás é uma importante meta de desenvolvimento dos fabricantes. Para sistemas de aquecimento central de pellets individuais, os intervalos de assistência de apenas uma vez por ano são suficientes.
Referência de combustível
O combustível é oferecido como mercadoria ensacada (15-20 kg) para enchimento manual, em sacos plásticos de 1-2 m³ (big bags) ou soltos. Embora as mercadorias ensacadas sejam especialmente adequadas para fornos únicos ou mini-sistemas, o uso de big bags requer sistemas de suspensão apropriados e tecnologia de elevação.
A entrega de pellets de madeira solta é geralmente feita por veículos de silo semelhantes à entrega de pellets de ração. Os pellets são soprados, exceto em silos de sacos à prova de poeira, e o espaço de armazenamento é geralmente ao mesmo tempo aspirado a ar para evitar a carga de poeira. As entregas típicas para usuários finais são de 3 a 10 toneladas.
Armazenamento e descarga
Os pellets de madeira são armazenados a granel em um tanque ou sala de armazenamento e alimentados por um sistema de transporte para o queimador. A sala de armazenamento deve estar seca, pois as pelotas reagem fortemente higroscopicamente à parede ou a umidade do ar muito alta durante o armazenamento com migalhas.
Em comparação com o petróleo, as pastilhas de madeira requerem cerca de três vezes o volume de armazenamento, mas com menos esforço técnico para a sala, uma vez que as pelotas, em contraste com o óleo de aquecimento, não são substâncias poluidoras da água. Para armazenamento, os pellets podem ser armazenados em uma sala de armazenamento simples. O piso é construído em forma de funil – geralmente em construção de madeira – na parte inferior do funil está a entrada do parafuso ou há sondas de amostragem para o ventilador. Vários pontos de remoção na sala de armazenamento garantem uma operação desobstruída, mesmo em caso de mau funcionamento de um ponto de retirada. Alternativas para uma sala de armazenamento são tanques pré-fabricados feitos de tecido ou chapa de aço. Tanques subterrâneos enterrados ou siloscan de pé livre podem ser usados se não houver espaço suficiente no prédio. Em locais úmidos, sistemas de tanques densos devem ser usados para garantir a qualidade do pellet.
Para alimentação, sistemas de gotejamento, ventilador de sucção ou parafuso podem ser usados. A escolha depende principalmente da distância entre o rolamento e a sala da caldeira, pois são necessárias distâncias superiores a 2 m, geralmente em múltiplos estágios, ou roscas flexíveis. Sistemas de ventiladores podem ser usados de forma flexível e transportar até mais de 20 m. A descarga da sala de armazenamento ou recipiente é suportada por um fundo de recipiente inclinado ou saída de funil.
Os sistemas de queimadores com controle de descarga ativo fornecem a dose de combustível necessária, caso contrário, um pequeno buffer é necessário a partir do qual o queimador opera.
Veja também perigos devido a pellets de madeira
Desenvolvimento
Pellets como serragem prensada para uso energético e fogões a pellets foram desenvolvidos na década de 1970 nos Estados Unidos. Desde o final dos anos 1970, os fabricantes europeus de caldeiras, especialmente na Escandinávia e na Áustria, entraram no desenvolvimento do aquecimento de pellets. O mercado de aquecimento de pellets de madeira na Alemanha se desenvolveu mais tarde, depois que o uso de pellets de madeira na Alemanha foi lançado em 1997. Hoje, a Alemanha é o mercado de vendas mais forte para sistemas de aquecimento de pellets de madeira.
De acordo com relatórios da indústria, a participação do aquecimento de pellets em novos edifícios é de 35%, o sistema de aquecimento de pellets está aumentando em mais de 10% ao ano, atualmente (janeiro de 2013) é de pouco mais de 100.000 unidades. Com 12,6 sistemas de aquecimento de pellets por 1.000 habitantes, a Áustria tem a maior densidade de sistemas de aquecimento de pellets na Europa. Na Alemanha foram instalados de 1999 a 2008 cerca de 100.000 plantas de pelotas.
Eficiência e custos operacionais
O custo inicial de uma usina de pelotização é maior do que o aquecimento comparável de gás e óleo, mas os custos operacionais são – dependendo do combustível e do preço atual do combustível – na Europa Central, muitas vezes mais baratos que os combustíveis fósseis. Para sistemas maiores, a proporção de custos de investimento diminui em comparação com os custos operacionais, de modo que já há uma economia de custos após menos anos de operação do que em pequenas fábricas. Mais uma vez, existem alternativas regenerativas adicionais disponíveis para fornecer calor a propriedades maiores, com custos operacionais ainda mais baixos comparados ao aquecimento de pellets, incluindo aquecimento por cavacos de madeira ou calor residual de usinas de biogás. Atualmente, o suporte financeiro disponível favorece sistemas de aquecimento de pellets.
Veja também: Aquecimento predial – para o cálculo da eficiência econômica e dimensionamento de sistemas de aquecimento em geral
Promoção
Na Alemanha, o Ministério Federal para Assuntos Econômicos e Energia está promovendo a instalação de sistemas de aquecimento de pellets como parte de um Programa de Incentivo ao Mercado (MAP). A subvenção ascende a 1400 € para fogões a pellets com depósito de água (fogões de água), 2400 € para caldeiras de pellets sem depósito (caldeira de 5 a 66,6 kW) e 2900 € para caldeiras de pellets com depósito intermédio com pelo menos 30 litros por kW. Saída da caldeira (aqui 5 a 80,5 kW). Os bónus adicionais são concedidos se, ao mesmo tempo, a instalação de um sistema solar térmico elegível (aquecimento bivalente) e / ou uma preparação do sistema de água quente solar ou a eficiência energética (isolamento térmico) do objeto aquecido for trazida para um determinado padrão. A instalação de um permutador de calor de gases de escape para aumentar a eficiência e / ou um filtro de partículas para separar o conteúdo das partículas de escape é um apoio adicional ao financiamento da inovação.
Na Áustria, existem subsídios do governo federal, dos estados federais e de municípios individuais para novos sistemas de aquecimento central ou a conversão para aquecimento de pellets.
Na Suíça, os sistemas de aquecimento de pellets de madeira também estão sendo promovidos. Isso é regulado cantonalmente de maneira diferente.
Na Bélgica, a Região da Valónia pagará os seguintes prémios por instalação em 2008-2009: € 1.750 a 50 kW (+35 € por kW a 100 kW), 3.500 € a 100 kW (+18 € por kW a 500 kW), 10.700 € a 500 kW (+8 € por kW até um máximo de 15.000 €).
Combustível
Os pellets de madeira (DIN plus) têm um poder calorífico de 5 kWh / kg e um óleo equivalente a 2,16 kg / l ou 3,33 l / l OE. O conteúdo energético de um quilograma de pellets é igual ao de meio litro de óleo de aquecimento, em volume (em volume a granel) de um terço de litro.
Desenvolvimento de preço
O mercado de pelotas registrou forte crescimento na oferta e demanda nos últimos anos. Após um preço inicialmente bastante elevado após o lançamento no mercado no final dos anos 90, uma fase de preços relativamente baixos de cerca de 3,5 cênts / kWh na Alemanha de 2002 a 2005 e vários meses de alta de mais de 5 cents / kWh no inverno de 2006 Os gargalos de abastecimento expandiram muito as capacidades dos fabricantes, de modo que o valor comercial caiu desde 2007 para um nível entre aproximadamente 3,5 e 4,5 cents / kWh. Em 2008, o mínimo foi atingido, desde então o preço das pelotas aumenta novamente. Em 2015, os preços entre aprox. 4,7 e 6,3 cents / kWh foram alcançados.
Em comparação com o gás natural, a evolução dos preços na Áustria pode ser observada objectivamente com base nos índices de preços austríacos dos produtos: Em Janeiro de 2013, o índice de preços das pelotas era de 139,91 comparado ao valor base de janeiro de 2006, ou seja, o preço da pelota aumentou apenas 1. Nestes 7 anos, 40 vezes contra o índice de preços do gás austríaco de 143,75, d. H. o preço do gás subiu 1,44 vezes nos últimos sete anos (ver o desenvolvimento dos preços do gás para ilustrar as flutuações de preço habituais).
Para a entrega de mercadorias soltas, um Einblaspauschale de rede aproximadamente 30 € será cobrado; Menos de 3 toneladas de quantidade de entrega freqüentemente resultam em sobretaxas de escassez. Os produtos ensacados de 15 kg custam entre 7 e 20% mais do que mercadorias soltas e sobretaxas também são calculados para big bags (750 a 1000 kg).
Origem de matérias-primas e alternativas de combustível
Além da serragem usada originalmente, as pelotas de madeira estão sendo cada vez mais usadas para fazer pellets, que também são procurados pela indústria de papel e pela indústria de madeira. Além de cavacos de madeira, estes também incluem resíduos e troncos florestais. As taxas de crescimento e o consumo geral do uso de pellets de madeira aumentam a demanda na área de menores qualidades de madeira. Estratégias para aumentar a oferta de matérias-primas incluem o uso de árvores inteiras, o aumento do uso de espécies de madeira de rápido crescimento e a plantação de plantações de rotação curta em terras agrícolas. Enquanto a produção de madeira de energia em terras aráveis pode ser um ganho do ponto de vista ambiental, podem ocorrer conflitos com proteção natural, ambiental e / ou do solo, ao intensificar o rendimento da matéria-prima na floresta. Para a origem da matéria prima ver também a crítica # da pelota de madeira.
Combustíveis alternativos para a operação de sistemas de aquecimento de pellets estão sendo desenvolvidos e testados. Além dos grânulos de palha, os grânulos de valor residual (por exemplo, resíduos de moenda) e a biomassa adicional depositada, como o B. Miscanthus gigante ou o bolo de colza, podem ser matérias-primas. A biomassa não lenhosa é usada na forma de pelotas para usinas de cogeração de biomassa, mas é atualmente usada para aquecimento de pellets ID inadequada, já que esses combustíveis tanto na tecnologia de combustão (por exemplo, devido ao alto teor de silício e sinterização) quanto no gás de exaustão purificação exigem maior esforço. O grão como combustível requer equipamento adequado para isso (combustão de grãos) e é restrito de acordo com a Portaria de Pequenas e Médias Fábricas de Queima.
Benefícios
A maioria dos fogões a pellets são auto-inflamáveis e ligam e desligam sob controle termostático. Fogões com ignição automática podem ser equipados com controles remotos. Inovações recentes incluem o monitoramento integrado do microcontrolador de várias condições de segurança e pode executar testes de diagnóstico se surgir um problema iminente.
Um fogão de pellets bem limpo e mantido não deve criar creosoto, a substância pegajosa e inflamável que causa incêndios na chaminé. Os pellets queimam muito bem e criam apenas uma camada de cinza fina como subproduto da combustão. O grau de combustível do pellet afeta o desempenho e a saída de cinzas. Pelotas de qualidade superior produzem menos de 1% de teor de cinzas, enquanto pelotas padrão ou de baixa qualidade produzem até 6% de cinzas. Os usuários de fogões a pellets devem estar cientes da manutenção extra necessária com um pellet de baixo teor, e que a qualidade inconsistente da madeira pode causar sérios efeitos à máquina eletrônica em um curto período de tempo.
Um fogão a pellets é normalmente associado a madeira peletizada. No entanto, muitos fogões de pellets também queimam combustíveis como grãos, milho, sementes ou cavacos de madeira. Em alguns fornos de pellets, esses combustíveis podem precisar ser misturados com pellets de madeira. Lixo peletizado (contendo principalmente resíduos de papel) também é um combustível para fogões de pellets.
Ao contrário dos fogões a lenha que operam exclusivamente com base no princípio do calado da chaminé, um recuperador de chumbo deve utilizar um tubo de escape especialmente vedado para evitar que os gases de escape escapem para o espaço devido à pressão do ar produzida por um soprador de combustão. Os fogões de pellets exigem ventilação certificada de parede dupla, normalmente de três a quatro polegadas de diâmetro, com interior em aço inoxidável e exterior galvanizado. Como os fogões a granel têm um sistema de exaustão forçada, eles têm a vantagem de nem sempre exigir uma elevação vertical para ventilação, embora seja recomendado um funcionamento vertical de 3 a 5 pés (0,91 a 1,52 m) para induzir um pouco de calado para evitar vazamentos. o caso de uma queda de energia. Como um aparelho a gás moderno, os fogões de pellets podem ser ventilados horizontalmente através de uma parede externa e terminados abaixo da linha do telhado, tornando-se uma excelente opção para estruturas sem uma chaminé existente. Se uma chaminé existente estiver disponível, os fabricantes recomendam o uso de um revestimento de aço inoxidável do tamanho correto do comprimento da chaminé para a devida elaboração. Modernas técnicas de construção criaram casas hermeticamente fechadas, forçando muitos fabricantes de fogões a recomendarem que seus fogões fossem instalados com entrada de ar externa para garantir que os fogões funcionem eficientemente e evitem pressão negativa em potencial dentro de casa.
Fogões a pellets são aprovados para uso em casas móveis, enquanto fogões a lenha padrão não são.
Em muitos estados, o combustível de pellets está isento do imposto sobre vendas.
Compatibilidade ambiental
Aspectos centrais da compatibilidade ambiental do sistema de aquecimento de pellets são a origem das matérias-primas, as emissões de poluentes resultantes da combustão e o balanço climático.
Proteção climática
Como as pelotas consistem em madeira de matéria-prima renovável e, portanto, neutra em CO 2, seu balanço climático pode ser mais favorável do que com os combustíveis fósseis. A quantidade de CO 2 que é liberada durante a combustão corresponde exatamente à quantidade de CO 2 que foi incorporada na madeira à medida que crescia. Mesmo com lenha ou aglomerados de madeira de florestas sustentáveis garantidas, no entanto, surgem algumas décadas com CO 2-Belast no ar, já que leva décadas para que a quantidade relativamente curta de madeira queimada em árvores maduras e colhidas cresça novamente área florestal de substituição de tamanho adequado, removendo assim a quantidade correspondente de CO 2 do ar.
A emissão de CO 2 de aglomerados de madeira é de cerca de 42 g / kWh, para o óleo combustível o valor é de cerca de 303 g / kWh. De acordo com o Modelo Global de Emissões de Sistemas Integrados (GEMIS), o ciclo de vida de pellets de madeira (incluindo transporte e entrada de materiais), como subproduto do uso de madeira de maior valor, representa cerca de 13% da energia útil de energia renovável. Devido aos subsídios, a demanda por pelotas foi significativamente aumentada. Isso resulta em efeitos colaterais, como aumento de preços e aumento do uso de madeira da floresta, em vez de resíduos de madeira.
Segurança energética e criação de valor regional
Ao usar as pellets de madeira da fonte de energia biogênica, a dependência de combustíveis fósseis é reduzida. Além disso, em contraste com os combustíveis fósseis, o uso de pellets de madeira pode, em alguns casos, fazer uso de combustíveis produzidos regionalmente. As despesas com combustível, em seguida, permanecem em grande parte em sua própria região, onde agrega valor.
Emissões
No caso de emissões de poluentes (monóxido de carbono, hidrocarbonetos orgânicos voláteis, óxidos de nitrogênio), os aquecedores de pellets estão na faixa de outros sistemas de aquecimento – com diferenças dependendo do poluente e do sistema de aquecimento. As emissões de pó fino dos modernos sistemas de aquecimento de pellets são ligeiramente superiores aos sistemas de aquecimento a gás ou a óleo comparáveis, mas muito abaixo dos valores-limite aplicáveis. Mesmo após a redução prevista das emissões de gases de escape em 2015, de acordo com 1. BImschV, as instalações podem cumprir os valores-limite.
Dióxido de enxofre (SO 2)
Os pellets de madeira conforme DIN plus ou ÖNORM M 7135 têm um teor máximo de enxofre de 0,04% em massa, ou seja, entre gás natural especificado por DVGW (máximo 30 mg / m³ ou 8 mg / kWh mais teor de enxofre de odorização média) e óleo combustível leve (0,1% em peso de acordo com o § 10 do 10º BImSchV). De acordo com o Modelo Global de Emissões de Sistemas Integrados (GEMIS), a liberação de SO 2 durante todo o ciclo de vida dos pellets de madeira a partir da reciclagem de resíduos de madeira é de aproximadamente 0,53 g / kWh. O óleo de aquecimento (tecnologia de condensação) e o gás natural representam 0,73 g / kWh e 0,18 g / kWh, respectivamente.
Poluição do ozono
A exposição ao ozônio pela liberação de substâncias predadoras do ozônio (óxidos de nitrogênio, monóxido de carbono, metano e compostos orgânicos voláteis) é relatada para a combustão de pellets de madeira da madeira residual no GEMIS com 0,88 g / kWh, aproximadamente por um fator maior do que em a combustão de óleo de aquecimento com tecnologia de condensação (0,41 g / kWh) ou gás natural (0,35 g / kWh). Desde o aumento da formação de foto-oxidantes devido à radiação solar intensa necessária principalmente nos meses de verão é um problema (“smog verão”), Enquanto os aquecedores naturalmente trabalham predominantemente no inverno, mas esta emissão é atribuída comparativamente pouco potencial de problemas.
Poeiras finas
A emissão de material particulado das modernas caldeiras de pellets em operação normal é de aproximadamente 8 mg por MJ de calor, correspondendo a 29 mg / kWh. Enquanto isso, existem sistemas de aquecimento de pellets que, através da combustão otimizada, estão abaixo dos níveis de emissão de particulados e também podem ser instalados em áreas onde os regulamentos mais rigorosos se aplicam. Estes sistemas trabalham com tecnologia de condensação e têm um gás de exaustão relativamente baixo e baixo teor de carbono (cerca de 4 mg de material particulado por MJ = 14,5 mg / kWh). Caso contrário, o chamado. O Partitionsbrenner (queimador de inserção transversal com formato especial do controle de ar) alcançou esse baixo teor de partículas, embora isso não exija a tecnologia de condensação. O valor comparativo para a emissão de pó fino é de fornos individuais (chaminé aberta, estufa de mosaico) a cerca de 150 mg / MJ (= 544 mg / kWh), nas caldeiras de toros a cerca de 90 mg / MJ (= 326 mg / kWh) e em aquecedores de óleo a 3 mg / MJ (= 11 mg / kWh). (B.energie AG, Suíça).
Um estudo encomendado pelo Institute for Economic Oil Heating (IWO) também leva em conta a operação dinâmica. No perfil típico de inverno, uma caldeira de pellets emitiu 114 mg / kWh de pó fino, em contraste com a medida de 74 mg / kWh em operação contínua. Os valores de comparação para o queimador de óleo foram 0,10-1,40 mg / kWh no experimento (com quase nenhuma diferença entre operação contínua e intervalo).
Fogão de milho
Um fogão de milho é projetado para a combustão de grãos de milho com casca e é semelhante a um fogão a pellets. A principal diferença entre um fogão a pellets e um fogão de milho dedicado é a adição de varetas metálicas no queimador ou um sistema ativo de remoção de cinzas. Eles variam um pouco no design, mas geralmente consistem em um pedículo longo de metal com hastes menores soldadas em um ângulo perpendicular, a fim de agitar o pote de queimado à medida que ele gira. Um sistema ativo de remoção de cinzas consiste de brocas na parte inferior do pote de queimados que evacuam as cinzas e os clínqueres. Durante um ciclo normal de queima, o teor de açúcar no milho (e outros biocombustíveis similares) fará com que as cinzas se colem, formando uma massa dura. A barra de agitação de metal quebra essas massas, causando uma queima muito mais consistente. Embora haja demanda para criar fogões que sejam capazes de queimar vários combustíveis com ajustes mínimos, alguns fogões de pellets não são projetados para misturar combustível e não podem queimar combustível de milho.
Crítica
Um estudo da Sociedade Austríaca de Meio Ambiente e Tecnologia, o custo de capital e os custos operacionais de sistemas de aquecimento sob diferentes cenários de consumo de aquecimento e preços de energia compara “espera” obter pellets a preços de energia mais baixos ou constantes comparados a sistemas de aquecimento fóssil. consumidores de calor médio, mais energia (especialmente em casas de baixa energia) é poupada pelo isolamento térmico, mais os altos custos de instalação no preço global ao longo do ciclo de vida batida e, em seguida, sistemas de aquecimento de pellet “Assumindo constantes preços baixos de energia. sistema de aquecimento mais caro “. As caldeiras de pellets, além dos aquecedores de lenha, trariam os menores custos totais se os custos de combustíveis fósseis continuarem a subir.