Biomass heating system
பயோமாஸ் வெப்ப அமைப்புகள் பயோமாஸிலிருந்து வெப்பத்தை உருவாக்குகின்றன. இந்த அமைப்புகள் நேரடி எரிப்பு, வாயுவாக்குதல், ஒருங்கிணைந்த வெப்பம் மற்றும் சக்தி (சிஎச்பி), காற்றில்லா செரிமானம் அல்லது ஏரோபிக் செரிமானம் ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி வெப்பத்தை உருவாக்கலாம். பயோமாஸ் வெப்பமாக்கல் முழுமையாக தானியங்கி அல்லது அரை தானியங்கி இருக்கலாம், அவை துகள்களால் சுடப்படலாம், அல்லது அவை ஒருங்கிணைந்த வெப்ப மற்றும் மின் அமைப்புகளாக இருக்கலாம். கொதிகலனை சூடாக்க பயோமாஸைப் பயன்படுத்தும் நான்கு முக்கிய வகையான வெப்ப அமைப்புகள் உள்ளன. பயோமாஸ் வெப்பமாக்கலின் வகைகள் முழுமையாக தானியங்கி, அரை தானியங்கி, துகள்கள் மூலம் சுடப்படும் மற்றும் ஒருங்கிணைந்த வெப்பம் மற்றும் சக்தி ஆகும். முழுமையாக தானியங்கி சிஸ்டம்களில் சிப் செய்யப்பட்ட அல்லது தரையிறக்கப்பட்ட பயோமாஸ் ஒரு நிர்வகிக்கப்பட்ட விகிதத்தில் கன்வேயர்கள் வழியாக கொதிகலனுக்கு வழங்கப்படுகிறது. கொதிகலனுக்குள் அழுத்தம் மற்றும் வெப்பநிலையை பராமரிக்க கணினி கட்டுப்பாடுகளால் இந்த விகிதம் நிர்வகிக்கப்படுகிறது. கணினியை கட்டுப்படுத்த கணினியின் ஆபரேட்டர் மட்டுமே தேவைப்படுவதால், முழு தானியங்கி அமைப்புகள் அவற்றின் செயல்பாட்டில் மிகுந்த எளிமையை வழங்குகின்றன. அரை தானியங்கி அல்லது "சர்ஜ் பின்" அரை தானியங்கி அல்லது "சர்ஜ் பின்" அமைப்புகள் முழுமையாக தானியங்கி அமைப்புகளுடன் மிகவும் ஒத்திருக்கின்றன, தவிர அவை செயல்பட அதிக மனிதவளம் தேவைப்படுகிறது. அவை சிறிய ஹோல்டிங் டாங்கிகள் மற்றும் மிகவும் எளிமையான கன்வேயர் அமைப்புகளைக் கொண்டுள்ளன, அவை அமைப்புகளின் செயல்பாட்டைப் பராமரிக்க பணியாளர்கள் தேவைப்படும். முழு தானியங்கி அமைப்பிலிருந்து ஏற்படும் மாற்றங்களுக்கான காரணம் அமைப்பின் செயல்திறன் ஆகும். கம்பஸ்டரால் உருவாக்கப்படும் வெப்பத்தை நேரடியாக காற்றை சூடாக்க பயன்படுத்தலாம் அல்லது கொதிகலன் அமைப்பில் தண்ணீரை சூடாக்க பயன்படுத்தலாம், இது வெப்பத்தை வழங்கும் ஊடகமாக செயல்படுகிறது. மர நெருப்பு எரிபொருள் கொதிகலன்கள் அவற்றின் மிக உயர்ந்த திறனில் இயங்கும்போது மிகவும் திறமையானவை, மேலும் ஆண்டின் பெரும்பாலான நாட்களில் தேவைப்படும் வெப்பம் ஆண்டின் உச்ச வெப்பத் தேவையாக இருக்காது. இந்த அமைப்பு ஆண்டின் சில நாட்களில் மட்டுமே அதிக திறனில் இயங்க வேண்டும் என்பதைக் கருத்தில் கொண்டு, அதன் உயர் செயல்திறனை பராமரிக்க ஆண்டின் பெரும்பகுதிக்கான தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய இது செய்யப்படுகிறது. பெல்லட்-ஃபயர்டு மூன்றாவது முக்கிய வகை பயோமாஸ் வெப்ப அமைப்புகள் பெல்லட்-ஃபயர்டு அமைப்புகள் ஆகும். துகள்கள் என்பது மரத்தின் பதப்படுத்தப்பட்ட வடிவமாகும், இது அவற்றை மிகவும் விலையுயர்ந்ததாக ஆக்குகிறது. அவை மிகவும் விலை உயர்ந்தவை என்றாலும், அவை மிகவும் அமுக்கப்பட்ட மற்றும் சீரானவை, எனவே அவை மிகவும் திறமையானவை. மேலும், கொதிகலன்களுக்கு தானாகவே துகள்களை வழங்குவது ஒப்பீட்டளவில் எளிதானது. இந்த அமைப்புகளில், துகள்கள் ஒரு தானிய வகை சேமிப்பு குழாயில் சேமிக்கப்படுகின்றன, மேலும் ஈர்ப்பு விசை அவற்றை கொதிகலனுக்கு நகர்த்த பயன்படுத்தப்படுகிறது. பெல்லட்-ஃபயர்ட் அமைப்புகளுக்கு சேமிப்புத் தேவைகள் மிகவும் சிறியவை, ஏனெனில் அவற்றின் அமுக்கப்பட்ட தன்மை காரணமாக, இது செலவுகளைக் குறைக்க உதவுகிறது. இந்த அமைப்புகள் பல்வேறு வகையான வசதிகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, ஆனால் அவை மிகவும் திறமையானவை மற்றும் சேமிப்பு மற்றும் கன்வேயர் அமைப்புகளுக்கான இடம் குறைவாக உள்ள இடங்களுக்கும், துகள்கள் வசதிக்கு மிகவும் நெருக்கமாக இருக்கும் இடங்களுக்கும் செலவு குறைந்தவை. வேளாண் துகள்கள் அமைப்புகள் துகள்கள் அமைப்புகளின் ஒரு துணைப்பிரிவு அதிக சாம்பல் வீதத்துடன் (காகித துகள்கள், வைக்கோல் துகள்கள், வைக்கோல் துகள்கள்) துகள்களை எரிக்கும் திறன் கொண்ட கொதிகலன்கள் அல்லது பர்னர்கள் ஆகும். இந்த வகைகளில் ஒன்று சுழலும் உருளை எரியும் அறையுடன் கூடிய பெட்ரோஜெட் பெல்லட் பர்னர் ஆகும். செயல்திறனைப் பொறுத்தவரை, மேம்பட்ட பெல்லட் கொதிகலன்கள் மிகவும் நிலையான எரிபொருள் பண்புகள் காரணமாக மற்ற வகையான பயோமாஸை விட அதிகமாக இருக்கலாம். மேம்பட்ட பெல்லட் கொதிகலன்கள் ஒடுக்க முறையில் கூட வேலை செய்யலாம் மற்றும் எரிப்பு வாயுக்களை 120 டிகிரி செல்சியஸுக்கு பதிலாக 30-40 டிகிரி செல்சியஸுக்கு குளிர்விக்க முடியும். ஒருங்கிணைந்த வெப்பம் மற்றும் சக்தி ஒருங்கிணைந்த வெப்பம் மற்றும் மின் அமைப்புகள் மிகவும் பயனுள்ள அமைப்புகளாகும், இதில் மரக் கசிவுகள் போன்ற மரக் கழிவுகள் மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்யப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் மின் உற்பத்தி அமைப்பின் துணை விளைபொருளாக வெப்பம் உருவாக்கப்படுகிறது. உயர் அழுத்த செயல்பாட்டின் காரணமாக அவை மிக அதிக செலவைக் கொண்டுள்ளன. இந்த உயர் அழுத்த செயல்பாட்டின் காரணமாக, அதிக பயிற்சி பெற்ற ஆபரேட்டரின் தேவை கட்டாயமாகும், மேலும் இது செயல்பாட்டு செலவை அதிகரிக்கும். மற்றொரு குறைபாடு என்னவென்றால், அவை மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்யும் போது அவை வெப்பத்தை உற்பத்தி செய்யும், மேலும் ஆண்டின் சில பகுதிகளுக்கு வெப்பத்தை உற்பத்தி செய்வது விரும்பத்தக்கதாக இல்லாவிட்டால், குளிரூட்டும் கோபுரத்தை சேர்ப்பது அவசியம், மேலும் செலவையும் அதிகரிக்கும். சிஎச்பி ஒரு நல்ல தேர்வாக இருக்கும் சில சூழ்நிலைகள் உள்ளன. மர தயாரிப்பு உற்பத்தியாளர்கள் ஒரு ஒருங்கிணைந்த வெப்பம் மற்றும் மின் அமைப்பைப் பயன்படுத்துவார்கள், ஏனெனில் அவர்கள் கழிவு மரத்தை அதிக அளவில் வழங்குகிறார்கள், மேலும் வெப்பம் மற்றும் சக்தி ஆகிய இரண்டிற்கும் தேவைப்படுகிறார்கள். இந்த அமைப்புகள் உகந்ததாக இருக்கும் பிற இடங்கள் மருத்துவமனைகள் மற்றும் சிறைச்சாலைகள் ஆகும், அவை ஆற்றல் மற்றும் சூடான தண்ணீருக்கு வெப்பம் தேவைப்படுகின்றன. இந்த அமைப்புகள் அளவிடப்படுகின்றன, இதனால் அவை சராசரி வெப்ப சுமைக்கு பொருந்தக்கூடிய அளவுக்கு வெப்பத்தை உற்பத்தி செய்யும், இதனால் கூடுதல் வெப்பம் தேவையில்லை, மேலும் குளிரூட்டும் கோபுரம் தேவையில்லை. நன்மைகள் வெப்ப அமைப்புகளில் பயோமாஸைப் பயன்படுத்துவது நன்மை பயக்கும், ஏனெனில் இது விவசாயம், காடு, நகர்ப்புற மற்றும் தொழில்துறை எச்சங்கள் மற்றும் கழிவுகளைப் பயன்படுத்தி வெப்பம் மற்றும்/அல்லது மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்கிறது, இது புதைபடிவ எரிபொருள்களை விட சுற்றுச்சூழலில் குறைவான விளைவை ஏற்படுத்துகிறது. இந்த வகையான ஆற்றல் உற்பத்தி சுற்றுச்சூழலில் ஒரு வரையறுக்கப்பட்ட நீண்ட கால விளைவைக் கொண்டுள்ளது, ஏனெனில் பயோமாஸில் உள்ள கார்பன் இயற்கையான கார்பன் சுழற்சியின் ஒரு பகுதியாகும், அதே நேரத்தில் புதைபடிவ எரிபொருள்களில் உள்ள கார்பன் இல்லை, மேலும் எரிபொருளுக்காக (கார்பன் தடம்) எரிக்கப்படும்போது சுற்றுச்சூழலுக்கு கார்பனை நிரந்தரமாக சேர்க்கிறது. வரலாற்று ரீதியாக, புதைபடிவ எரிபொருள்களை கணிசமான அளவில் பயன்படுத்துவதற்கு முன்பு, மர எரிபொருள் வடிவில் பயோமாஸ் மனிதகுலத்தின் பெரும்பாலான வெப்பத்தை வழங்கியது. வன அடிப்படையிலான பயோமாஸ் பொதுவாக குறைந்த வணிக மதிப்பைக் கொண்ட மரத்திலிருந்து பெறப்படுவதால், வன பயோமாஸ் பொதுவாக மற்ற மர அறுவடை நடவடிக்கைகளின் துணை தயாரிப்பாக அறுவடை செய்யப்படுகிறது. பயோமாஸ் ஹீட்டிங் குறைந்த மதிப்புள்ள மரத்திற்கான சந்தைகளை வழங்குகிறது, இது ஆரோக்கியமான மற்றும் இலாபகரமான வன மேலாண்மைக்கு உதவுகிறது. குறைபாடுகள் பெரிய அளவில், விவசாய பயோமாஸைப் பயன்படுத்துவது விவசாய நிலங்களை உணவு உற்பத்தியில் இருந்து நீக்குகிறது, நிலையான முறையில் நிர்வகிக்கப்படாத காடுகளின் கார்பன் பிரித்தெடுக்கும் திறனைக் குறைக்கிறது மற்றும் மண்ணில் இருந்து ஊட்டச்சத்துக்களை பிரித்தெடுக்கிறது. பயோமாஸ் எரிப்பு காற்று மாசுபடுத்திகளை உருவாக்குகிறது மற்றும் வளிமண்டலத்தில் குறிப்பிடத்தக்க அளவு கார்பனை சேர்க்கிறது, அவை பல தசாப்தங்களாக மண்ணுக்குத் திரும்பாமல் போகலாம். பயோமாஸ் எரிக்கப்படும் நேரத்திற்கும், ஒரு தாவரம் அல்லது மரம் வளரும் போது வளிமண்டலத்திலிருந்து கார்பன் இழுக்கப்படும் நேரத்திற்கும் இடையிலான கால தாமதம் கார்பன் கடன் என்று அழைக்கப்படுகிறது. கார்பன் கடன் என்ற கருத்து விவாதத்திற்கு உட்பட்டது. உண்மையான கார்பன் தாக்கங்கள் தத்துவம், அறுவடையின் அளவு, நில வகை, பயோமாஸ் வகை (புல், மக்காச்சோளம், புதிய மரம், கழிவு மரம், பாசிகள், எடுத்துக்காட்டாக), மண் வகை மற்றும் பிற காரணிகளுக்கு உட்பட்டதாக இருக்கலாம். உயிர்த்திரளை எரிபொருளாகப் பயன்படுத்துவது கார்பன் மோனாக்சைடு, NOx (நைட்ரஜன் ஆக்சைடுகள்), VOCs (கொந்தளிப்பான கரிம சேர்மங்கள்), துகள்கள் மற்றும் பிற மாசுபடுத்திகளின் வடிவத்தில் காற்று மாசுபாட்டை உருவாக்குகிறது, சில சந்தர்ப்பங்களில் நிலக்கரி அல்லது இயற்கை எரிவாயு போன்ற பாரம்பரிய எரிபொருள் மூலங்களிலிருந்து வரும் அளவை விட அதிகமாக உள்ளது. கருப்பு கார்பன்-புதைபடிவ எரிபொருள்கள், உயிரி எரிபொருள்கள் மற்றும் பயோமாஸ் ஆகியவற்றின் முழுமையற்ற எரிப்பால் உருவாக்கப்பட்ட மாசுபாடு-புவி வெப்பமடைதலுக்கு இரண்டாவது பெரிய பங்களிப்பாளராக இருக்கலாம். 2009 ஆம் ஆண்டில், தெற்காசியாவின் பெரிய பகுதிகளை அவ்வப்போது உள்ளடக்கிய மாபெரும் பழுப்பு நிற மூடுபனி பற்றிய ஸ்வீடிஷ் ஆய்வில், இது முக்கியமாக பயோமாஸ் எரிப்பதன் மூலமும், குறைந்த அளவிற்கு புதைபடிவ எரிபொருள் எரிப்பதன் மூலமும் உற்பத்தி செய்யப்பட்டது என்று தீர்மானிக்கப்பட்டது. ஆராய்ச்சியாளர்கள் 14C இன் குறிப்பிடத்தக்க செறிவை அளவிட்டனர், இது புதைபடிவ எரிபொருள்களை விட சமீபத்திய தாவர வாழ்க்கையுடன் தொடர்புடையது. நவீன பயோமாஸ் எரியும் உபகரணங்கள் ஆக்ஸிஜன் டிரிம் அமைப்புகள் போன்ற மேம்பட்ட தொழில்நுட்பத்துடன் தீங்கு விளைவிக்கும் உமிழ்வை வியத்தகு முறையில் குறைக்கின்றன. எரிப்பின் போது, பயோமாஸில் இருந்து கார்பன் கார்பன் டை ஆக்சைடு (CO2) ஆக வளிமண்டலத்தில் வெளியிடப்படுகிறது. உலர்ந்த மரத்தில் சேமிக்கப்பட்டுள்ள கார்பனின் அளவு எடையால் சுமார் 50 சதவீதம் ஆகும். விவசாய ஆதாரங்களில் இருந்து வரும்போது, எரிபொருளாகப் பயன்படுத்தப்படும் தாவரப் பொருளை புதிய வளர்ச்சிக்கு நடவு செய்வதன் மூலம் மாற்றலாம். உயிர்த்திரள் காடுகளிலிருந்து வரும்போது, சேமிக்கப்பட்ட கார்பனை மீண்டும் கைப்பற்றுவதற்கான நேரம் பொதுவாக நீண்டது, மேலும் அழிவுகரமான வனவியல் நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தினால் காடுகளின் கார்பன் சேமிப்பு திறன் ஒட்டுமொத்தமாகக் குறைக்கப்படலாம். 1990 களின் முற்பகுதியில் முன்வைக்கப்பட்ட வன உயிர்த்திரள்-கார்பன்-நடுநிலை முன்மொழிவு மிகவும் சமீபத்திய அறிவியலால் முறியடிக்கப்பட்டுள்ளது, இது முதிர்ந்த, அப்படியே இருக்கும் காடுகள் வெட்டப்பட்ட பகுதிகளை விட கார்பனை மிகவும் திறம்பட பிரிக்கின்றன என்பதை அங்கீகரிக்கிறது. ஒரு மரத்தின் கார்பன் ஒரே துடிப்பில் வளிமண்டலத்தில் வெளியிடப்படும்போது, அது பல தசாப்தங்களாக மெதுவாக அழுகும் வனப்பகுதி மரங்களை விட காலநிலை மாற்றத்திற்கு பங்களிக்கிறது. சில ஆய்வுகள் "50 ஆண்டுகளுக்குப் பிறகும் காடு அதன் ஆரம்ப கார்பன் சேமிப்புக்கு மீளவில்லை" என்றும் "உகந்த மூலோபாயம் நிற்கும் காடுகளின் பாதுகாப்பாக இருக்கலாம்" என்றும் சுட்டிக்காட்டுகின்றன. மற்ற ஆய்வுகள் கார்பன் சேமிப்பு காடு மற்றும் அறுவடை செய்யப்பட்ட உயிர்த்திரளின் பயன்பாட்டைப் பொறுத்தது என்பதைக் காட்டுகின்றன. காடுகள் பெரும்பாலும் பல வயதான மரங்களுக்கு நிர்வகிக்கப்படுகின்றன, மேலும் அடிக்கடி, முதிர்ந்த மரங்களின் சிறிய அறுவடைகள் உள்ளன. இந்த காடுகள் தெளிவான வெட்டப்பட்ட முதிர்ந்த காடுகளை விட கார்பனுடன் வித்தியாசமாக தொடர்பு கொள்கின்றன. மேலும், மரத்தை ஆற்றலாக மாற்றுவது எவ்வளவு திறமையானதாக இருக்கிறதோ, அவ்வளவு குறைவான மரம் பயன்படுத்தப்படும் மற்றும் கார்பன் சுழற்சி குறுகியதாக இருக்கும். அளவுகோல் 2003 முதல் எண்ணெய் விலை அதிகரிப்பு மற்றும் அதன் விளைவாக இயற்கை எரிவாயு மற்றும் நிலக்கரிக்கான விலை அதிகரிப்பு ஆகியவை வெப்ப உற்பத்திக்கான பயோமாஸ் மதிப்பை அதிகரித்துள்ளன. எரிசக்தி அடர்த்தியான புதைபடிவ எரிபொருட்களின் விலைகள் உயரும்போது காடுகளை மாற்றியமைத்தல், விவசாயக் கழிவுகள் மற்றும் குறிப்பாக எரிசக்தி உற்பத்திக்காக வளர்க்கப்படும் பயிர்கள் போட்டித்தன்மை கொண்டவையாக மாறுகின்றன. இந்த திறனை மேம்படுத்துவதற்கான முயற்சிகள் தவறாக நிர்வகிக்கப்பட்ட பயிர் நிலங்களை மீளுருவாக்கம் செய்வதன் விளைவைக் கொண்டிருக்கலாம் மற்றும் பரவலாக்கப்பட்ட, பல பரிமாண புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி தொழிற்துறையின் சக்கரத்தில் ஒரு கோக் ஆக இருக்கலாம். இந்த முறைகளை ஊக்குவிப்பதற்கும் முன்னேற்றுவதற்கும் முயற்சிகள் 2000 களில் ஐரோப்பிய ஒன்றியம் முழுவதும் பொதுவானதாக மாறியது. உலகின் பிற பகுதிகளில், உயிர்த்திரளிலிருந்து வெப்பத்தை உருவாக்குவதற்கான திறமையற்ற மற்றும் மாசுபடுத்தும் வழிமுறைகள் மற்றும் மோசமான வன நடைமுறைகள் ஆகியவை சுற்றுச்சூழல் சீரழிவை கணிசமாக அதிகரித்துள்ளன. மர எரிபொருள் குறிப்புகள் வெளிப்புற இணைப்புகள் பயோமாஸ் அனல் எரிசக்தி கவுன்சில்-பயோமாஸ் பற்றிய தகவல் மற்றும் அமெரிக்க புதுமையான பயோமாஸ் மின் நிலையத்தில் பயோமாஸ் பற்றிய சட்டம் கூழாங்கல்-ஹீட்டர் தொழில்நுட்பம் மற்றும் சூடான காற்று விசையாழி பயோஎன்ஜி கழிவு மேலாண்மை கருத்துக்கள் நிலையான வன மேலாண்மை பயோமாஸ்