ما هو نظام مرجل الكتلة الحيوية？
نظام غلايات الكتلة الحيوية هو نوع من أنظمة التدفئة التي تستخدم الخشب, المواد النباتية, وأنواع أخرى من الكتلة الحيوية كوقود لتوليد الحرارة والطاقة. تُستخدم أنظمة غلايات الكتلة الحيوية عادةً لتوفير التدفئة والمياه الساخنة للمنازل والمباني الصغيرة الأخرى, وكذلك للتطبيقات التجارية والصناعية الأكبر.
غلاية الكتلة الحيوية تعمل الأنظمة عن طريق حرق الخشب أو أنواع وقود الكتلة الحيوية الأخرى بطريقة خاضعة للرقابة لتوليد الحرارة. ثم يتم استخدام الحرارة لتوليد البخار أو الماء الساخن, والتي يتم توزيعها على المبنى أو العملية التي يتم تسخينها. يمكن تغذية أنظمة غلايات الكتلة الحيوية بمجموعة متنوعة من مواد الكتلة الحيوية, بما في ذلك رقائق الخشب, نباح, نشارة الخشب, قَشَّة, وغيرها من المواد النباتية.
يمكن أن تكون أنظمة غلايات الكتلة الحيوية إما أنظمة مستقلة أو جزءًا من نظام تدفئة أكبر, مثل نظام التدفئة المركزية أو الجمع بين الحرارة والطاقة (حزب الشعب الجمهوري) النظام. تُستخدم عادةً أنظمة غلايات الكتلة الحيوية المستقلة لتوفير الحرارة والماء الساخن لمبنى واحد, بينما تولد أنظمة CHP الحرارة والكهرباء ويمكن استخدامها لتشغيل مجموعة متنوعة من التطبيقات.
عادةً ما تكون أنظمة مراجل الكتلة الحيوية أكثر كفاءة وصديقة للبيئة من الأنظمة التي تعمل بالوقود الأحفوري, لأنها تنتج عددًا أقل من انبعاثات غازات الدفيئة والملوثات الأخرى. كما أنها غالبًا ما تكون أكثر فعالية من حيث التكلفة, لأن وقود الكتلة الحيوية يمكن أن يكون أقل تكلفة من الوقود الأحفوري في بعض المناطق.
هناك أنواع عديدة من أنظمة غلايات الكتلة الحيوية, بما في ذلك غلايات الوقاد, مراجل ذات طبقة مميعة, وغلايات التغويز, ولكل منها خصائصها الفريدة وهي مناسبة تمامًا لأنواع معينة من التطبيقات. بالإضافة إلى نوع الغلاية المستخدمة, هناك أيضًا العديد من العوامل الأخرى التي يجب مراعاتها عند تصميم وتركيب نظام غلايات الكتلة الحيوية, بما في ذلك حجم وتخطيط المساحة المراد تسخينها, توافر وقود الكتلة الحيوية, والكفاءة الشاملة والأثر البيئي للنظام.
أين يجب استخدام المحركات في أنظمة غلايات الكتلة الحيوية?
محركات كهربائية هي عنصر أساسي في أنظمة غلايات الكتلة الحيوية, وتستخدم لتشغيل المضخات, المشجعين, وغيرها من المكونات الميكانيكية للنظام, وكذلك توفير الطاقة اللازمة لتشغيل أنظمة التحكم والمراقبة.
في معظم أنظمة غلايات الكتلة الحيوية, تستخدم المحركات لتشغيل المكونات التالية:
- نظام تغذية الوقود: تُستخدم المحركات لتشغيل المضخات والناقلات التي تنقل الوقود إلى الغلاية. تُستخدم هذه المحركات عادةً لنقل وقود الكتلة الحيوية, مثل رقائق الخشب أو الوقود المكعب, من التخزين إلى المرجل.
- نظام هواء الاحتراق: تُستخدم المحركات لتشغيل المراوح والمنافيخ التي توفر الهواء للاحتراق في الغلاية. تُستخدم هذه المحركات عادةً لتحريك الهواء عبر الغلاية والتأكد من حرق الوقود بكفاءة.
- نظام إزالة الرماد: تُستخدم المحركات لتشغيل الناقلات والمكونات الميكانيكية الأخرى التي تزيل الرماد ومنتجات الاحتراق الثانوية الأخرى من الغلاية. تُستخدم هذه المحركات عادةً لنقل الرماد ومواد النفايات الأخرى للتخزين أو التخلص منها.
- نظام تداول المياه: تُستخدم المحركات لتشغيل المضخات التي تقوم بتدوير الماء عبر الغلاية ونقل الحرارة إلى النظام. تُستخدم هذه المحركات عادةً لنقل المياه عبر الغلاية والتأكد من تسخينها إلى درجة الحرارة المطلوبة.
- نظام التحكم والمراقبة: تستخدم المحركات لتشغيل أجهزة الاستشعار, المحركات, والمكونات الأخرى لنظام التحكم والمراقبة الذي ينظم تشغيل غلاية الكتلة الحيوية. تُستخدم هذه المحركات عادةً لتوفير الطاقة اللازمة لتشغيل معدات التحكم والمراقبة.
بالإضافة إلى هذه المكونات, يمكن أيضًا استخدام المحركات لتشغيل المكونات الميكانيكية الأخرى لنظام غلايات الكتلة الحيوية, مثل معدات معالجة الوقود, آلة لمناولة المواد, ومعدات مناولة الهواء. تعتمد الأنواع والأحجام المحددة للمحركات المستخدمة في نظام غلايات الكتلة الحيوية على حجم النظام وتصميمه.
كم عدد أنواع المحركات في نظام غلايات الكتلة الحيوية？
هناك عدة أنواع من المحركات الكهربائية التي يمكن استخدامها في أنظمة غلايات الكتلة الحيوية, بما في ذلك محركات التيار المتردد, محركات التيار المستمر, ومحركات التيار المستمر بدون فرش. يتمتع كل نوع من هذه الأنواع من المحركات بخصائصه الفريدة وهو مناسب تمامًا لأنواع معينة من التطبيقات.
تعد محركات التيار المتردد هي النوع الأكثر شيوعًا من المحركات المستخدمة في مراجل الكتلة الحيوية ويمكن تشغيلها إما بالطاقة أحادية الطور أو ثلاثية الطور. تتميز محركات التيار المتردد بكفاءة عالية ويمكن أن تعمل في نطاق واسع من السرعات, مما يجعلها مناسبة تمامًا للاستخدام في مراجل الكتلة الحيوية. كما أنها بسيطة نسبيًا وسهلة الصيانة, مما يجعلها خيارًا شائعًا للعديد من التطبيقات.
محركات التيار المستمر هي نوع آخر من المحركات التي تستخدم بشكل شائع في مراجل الكتلة الحيوية. وهي عادةً أصغر حجمًا وأخف وزنًا من محركات التيار المتردد ويمكن أن تكون أكثر كفاءة عند السرعات المنخفضة, مما يجعلها مناسبة تمامًا للاستخدام في غلايات الكتلة الحيوية الصغيرة والتطبيقات الأخرى التي تتطلب سرعة منخفضة وعزم دوران مرتفع. تعتبر محركات التيار المستمر أيضًا بسيطة نسبيًا وسهلة الصيانة, مما يجعلها خيارًا جيدًا للعديد من التطبيقات.
تعد محركات DC بدون فرشات نوعًا أحدث من المحركات التي تكتسب شعبية في صناعة غلايات الكتلة الحيوية. فهي ذات كفاءة عالية ولها عمر طويل, مما يجعلها خيارًا جيدًا للاستخدام في غلايات الكتلة الحيوية المطلوبة للعمل بشكل مستمر. تعد محركات التيار المستمر بدون فرش أكثر تعقيدًا من محركات التيار المتردد والتيار المستمر, وقد تتطلب ضوابط وأنظمة مراقبة أكثر تقدمًا.
بالإضافة إلى نوع المحرك المستخدم, يمكن أن يكون لتصميم نظام غلايات الكتلة الحيوية نفسه أيضًا تأثير كبير على أدائه وكفاءته. هناك العديد من الأنواع المختلفة لغلايات الكتلة الحيوية, بما في ذلك غلايات الوقاد, مراجل ذات طبقة مميعة, وغلايات التغويز, ولكل منها خصائصها الفريدة وهي مناسبة تمامًا لأنواع معينة من التطبيقات.
غلايات Stoker هي نوع شائع من غلايات الكتلة الحيوية المستخدمة لتوليد الحرارة والطاقة. وهي تعمل عن طريق حرق الخشب أو أنواع وقود الكتلة الحيوية الأخرى بطريقة خاضعة للرقابة, وعادة ما تستخدم في الصغيرة- لأنظمة مراجل الكتلة الحيوية متوسطة الحجم. يمكن تشغيل غلايات Stoker بواسطة مجموعة متنوعة من المحركات الكهربائية, بما في ذلك محركات التيار المتردد, محركات التيار المستمر, ومحركات التيار المستمر بدون فرش, اعتمادا على المتطلبات المحددة للتطبيق.
غلايات الطبقة المميعة هي نوع آخر من غلايات الكتلة الحيوية المستخدمة لتوليد الحرارة والطاقة. وهي تعمل عن طريق تعليق الوقود في طبقة من الهواء أو البخار, مما يسمح باحتراق أكثر كفاءة وكفاءة حرارية أعلى. غالبًا ما تُستخدم غلايات الطبقة المميعة في أنظمة غلايات الكتلة الحيوية الأكبر حجمًا ويمكنها حرق مجموعة واسعة من وقود الكتلة الحيوية. يمكن تشغيلها بواسطة مجموعة متنوعة من المحركات الكهربائية, بما في ذلك محركات التيار المتردد, محركات التيار المستمر, ومحركات التيار المستمر بدون فرش, اعتمادا على المتطلبات المحددة للتطبيق.
غلايات التغويز هي نوع آخر من غلايات الكتلة الحيوية التي تستخدم لتوليد الحرارة والطاقة. إنهم يعملون عن طريق تغويز الوقود, والذي يتضمن تفتيته إلى خليط من الغازات والجسيمات الدقيقة. غالبًا ما تستخدم غلايات التغويز في أنظمة غلايات الكتلة الحيوية واسعة النطاق ويمكنها حرق مجموعة واسعة من وقود الكتلة الحيوية, بما في ذلك رقائق الخشب, نباح, وغيرها من أشكال النفايات. يمكن تشغيلها بواسطة مجموعة متنوعة من المحركات الكهربائية, بما في ذلك محركات التيار المتردد, محركات التيار المستمر, ومحركات التيار المستمر بدون فرش, اعتمادا على المتطلبات المحددة للتطبيق.
بالإضافة إلى نوع غلاية الكتلة الحيوية والمحرك المستخدم, هناك أيضًا العديد من العوامل الأخرى التي يجب مراعاتها عند تصميم وتركيب نظام غلايات الكتلة الحيوية. وتشمل هذه حجم وتخطيط المساحة المراد تسخينها, توافر وقود الكتلة الحيوية, والكفاءة الشاملة والأثر البيئي للنظام. يمكن لغلايات الكتلة الحيوية المصممة والمحافظة عليها بشكل صحيح أن تكون مصدرًا فعالاً ومستدامًا للحرارة والطاقة لمجموعة واسعة من التطبيقات.
