1, 2, 2, 2, 3
Профессор, д. т.н. 1, аспирант 2, магистр 3
ФГАОУ ВПО «Северный (Арктический) федеральный университет
имени »
Институт Энергетики и Транспорта, *****@***ru
КОМПЛЕКСНОЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ОТОПИТЕЛЬНОГО КАМИНА
В условиях повышенного интереса к вопросам энергосбережения и в рамках реализации федерального закона РФ в области повышения энергетической эффективности теплогенерирующих устройств и улучшения ситуации в сфере малой энергетики на первое место выходит объективная оценка качества работы оборудования, функционирующего автономно и обеспечивающего комфортные условия жизни граждан. В этом направлении большую научную значимость имеют работы по исследованию характеристик современного отечественного и зарубежного отопительного оборудования, позиционированного на рынке как высокоэффективное и при этом имеющее эргономичный дизайн и эстетичный вид.
Объектом для проведения данных работ послужило экспериментальное деревянное модульное здание, установленное при реализации российско-норвежского проекта в 2007 г. и расположенное на территории САФУ. Основная система отопления здания функционирует за счёт установленных электрокотла и нагревательных приборов, оборудованных индивидуальными устройствами регулирования подачи теплоносителя. В качестве резервного источника теплоты в помещении установлен отопительный камин, работающий на твёрдом топливе. Данное устройство стало предметом изучения с точки зрения технико-экономической эффективности и экологической безопасности работы.
Отопительный камин «Jotul F 373» – это современное и эффективное устройство с высоким панорамным стеклом на дверце и прямоугольными термостойкими стеклами по бокам, что позволяет увеличить пространство помещения, нагреваемое за счёт радиационного теплообмена. Камин выполнен из чугуна, что способствует его быстрому прогреву. При небольших габаритах заявленная номинальная мощность составляет 5,5 кВт, а КПД – 73 % при мощности 5,8 кВт. Работа устройства основывается на периодической закладке топлива, в качестве которого используется преимущественно древесина. Камин оборудован двухступенчатой системой подачи воздуха, что обеспечивает более полное выгорание горючих компонентов. Для удаления очаговых остатков используется зольник.
Комплексное энергетическое исследование проводилось с целью определения технико-экономических и экологических показателей работы отопительного камина при использовании различных видов твердого топлива и разработки рекомендаций по его техническому совершенствованию. При проведении исследований использовались дрова (еловые, сосновые, берёзовые, осиновые), древесные брикеты, полученные прессованием опилков и стружки хвойных пород, древесные гранулы, полученные из ели, торфяные брикеты. Для реализации поставленных задач использовался приборный парк лаборатории биоэнергетики САФУ. Эксперименты показали, что в конструкции отопительного камина и его газохода, имеется ряд недостатков, которые снижают эффективность его работы, а также способны, при неблагоприятных погодных условиях, создавать дискомфорт во время его растопки. Исследования показали, что энергоэкологические показатели отопительного камина не соответствуют значениям, заявленным в паспорте производителя, особенно в начальной и конечной фазе цикла между загрузками топлива.
Результаты исследования энергетических и экологических показателей работы отопительного камина в период цикла между загрузками топлива позволили разработать рекомендации по модернизации конструкции камина и режимам сжигания различных видов твердого топлива.
