На протяжении тысячелетий в печах использовалось «принудительное движение газов», см. рис.2. В этих типах печей движение газов происходит за счет тяги через дымоход. Главной особенностью этих печей является то, что газы разной температуры внутри топки не разделяются; внутри топки и конвективной системы происходит смешение горячих и балластных газов. Через дымоход выделяются переносчики тепла СО2 и Н2О. В этом случае сжигание топлива и сохранение тепла менее эффективны. Печи с системой «принудительного движения газов» характеризуются худшим улавливанием и использованием энергии.
Система печи «Свободное движение газа» Игоря Кузнецова представлена на рис.3. Топка имеет вертикальную щель шириной 2-3 см, называемую «сухим швом». Во время реакции горения в печах этого типа газы разделяются в зависимости от уровня температуры. Носители тепла, СО2 и Н2O, не выбрасываются через дымоход, в отличие от системы «принудительного движения газов». Они поднимаются в колокол и выпускают там свое тепло. Балластные газы выпускаются через «сухой шов» без охлаждения колпака.
Охлажденные CO2 и H2O спускаются по бокам крышки, см. рис. A3. На рис.А3 показаны колпак и источник нагрева внизу – С. Во время горения в центре топки происходит движение исходных углеводородных материалов (С+Н2). Движение охлажденных газов СО2 и Н2О, а также балластных газов опускается вниз по бортам, где температура ниже. Там, где эти газы, движущиеся в противоположном направлении, встречаются, возникает турбулентность. При этом, в отличие от системы «принудительного движения газов», имеются все необходимые условия и материалы для создания восстановительных и окислительных химических реакций: смешение углерода (С) с кислородом (О2), водяной газ (Н2О), диоксид углерода (СО2). При появлении следующих газов:
Водяной газ, С+Н2О=СО+Н2+2802 ккал/нм 3 , С+2Н2О=СО2+2Н2+1714 ккал/нм 3 ; При этом не требуется энергии для создания водяного пара, так как водяной пар является результатом реакции горения топлива, т.е. реакция горения водяного пара является экзотермической. Когда углерод взаимодействует с двуокись углерода в результате восстановительной реакции получаем угарный газ, горящий газ по известной реакции С+СО2=2СО
В термохимических уравнениях мы должны учитывать, в каком состоянии находится вещество (жидкое, твердое или газообразное). Поэтому одна и та же реакция может иметь различный тепловой эффект в зависимости от состояния вещества. В приведенном выше уравнении углерод находится в твердом состоянии и требует предварительного нагрева, т. е. имеем эндотермический реакция.
В нашем методе сжигания топлива углерод топлива, углеводород и CO2не требуют предварительного нагрева. То есть имеем случай экзотермический реакция. Угарный газ CO сгорает с выделение тепла, СО+1/2О2=СО2+3018 ккал/нм 3 СО. В зонах движущихся потоков, стекающих навстречу друг другу, происходит турбулентное движение, диффузия; поэтому смесь веществ будет однородной.
Процессы восстановления и окисления (сгорание) протекают непрерывно с выделением дополнительного тепла. Теплоемкость топлива при его сгорании в теплогенераторах в системе свободного движения газов Кузнецова превышает его теплоемкость. Этим же объясняется и то, что при испытаниях печи согласно прямой баланс КПД печи превышает 100 %.
Печь, испытанная в Мурзинке 12.06.2018 г. на кафедре «Атомная и возобновляемая энергетика» Уральского федерального университета имени первого Президента России Бориса Ельцина, ул. Мира, 19, г. Екатеринбург, Россия, 620002. Электронная почта: seshcheklein@ urfu.ru. Тел.: +7(343)375-95-08 достигнута эффективность 117,2% по прямому балансу.
С подогревом!
Все об отоплении дровами: дровяные печи, пеллетные печи, политика в области дровяного отопления, налоговые льготы и стимулы для дровяного отопления и т. д.
Пятница, ноябрь 4, 2022
AGH призывает IRS выпустить руководство о праве на получение налоговых льгот для дровяных обогревателей.
Спасибо за эту возможность оставить комментарий. Руководство IRS по дровяным обогревателям давно назрело. Альянс является независимой некоммерческой организацией, которая стремится представлять интересы потребителей дровяных и пеллетных обогревателей. Мы считаем, что налоговая скидка на дровяные и пеллетные обогреватели необходима при переходе от ископаемого топлива к возобновляемому топливу.
IRS спросила, нужны ли рекомендации для определения термина «рейтинг тепловой эффективности»? Если да, то какие процедуры тестирования следует рассмотреть Министерству финансов и IRS, требуя или разрешая их использование производителями для измерения тепловой эффективности и демонстрации рейтингов, которые действительны для целей кредита § 25C?
Резюме: Самый надежный метод защиты потребителей, обеспечения того, чтобы налоговые льготы поступали для моделей, соответствующих требованиям, и создания равных условий для производителей, заключается в том, чтобы Казначейство / IRS указали, что право на участие ограничено единицами, перечисленными в базе данных сертифицированных EPA дровяных печей, которые имеют общий средневзвешенный КПД 75% или более при использовании более высокой теплотворной способности топлива.
Использование базы данных EPA для определения приемлемости является наиболее эффективным решением с различных точек зрения государственной политики, но оно не лишено проблем: несколько методов испытаний приводят к несопоставимым результатам среднего сезонного КПД EPA для котлов на древесном топливе и пеллетах, которые несопоставимы и которые бесполезны для потребителей или для целей установления порога эффективности налогового кредита. Агентству по охране окружающей среды известно об этой проблеме, но предстоящие изменения в руководстве IRS по налоговым льготам для дровяных обогревателей, вероятно, нанесут ущерб представителям отрасли, которые продают самое сложное современное оборудование для обогрева дровами. Мы призываем IRS проконсультироваться с EPA по этой проблеме и найти решение как можно скорее.
Кроме того, мы призываем IRS разъяснить, что налоговая скидка в размере 2,000 долларов США на дровяные обогреватели является дополнением к 1,200 долларам США для других проектов домов, отвечающих требованиям 25C, а не вместо них. Налоговое управление должно уточнить, что полные 3,200 долларов доступны для налогоплательщиков. Мы также призываем IRS подтвердить, что налоговые льготы 25C доступны для арендаторов, а не только для владельцев жилых помещений, на основании исключения термина «владелец» Конгрессом.
Наконец, IRS попросила прокомментировать сертификацию или другие требования к аудиторам домашней энергии. Мы призываем IRS подтвердить, что, когда энергоаудиторам поручается инспектировать системы HVAC, дровяные и пеллетные обогреватели признаются законными отопительными приборами и должны проверяться на предмет безопасности на основе общепризнанных критериев, как и другие системы отопления. Различные агентства и учреждения, такие как DOE, NREL и BPI, начали решать эту проблему, но дровяные обогреватели остаются маргинальными, оставляя много старых, самостоятельно устанавливаемых устройств, которые представляют опасность пожара и не проходят надлежащий осмотр.
Справочная информация по испытаниям обогревателей на дровах и пеллетах : Среди испытательных лабораторий и производителей общепринято, что эффективность измеряется в соответствии с CSA B415.1-10. Когда печи тестируются на сертификацию Агентства по охране окружающей среды, традиционным испытанием является использование «Метода 28» Агентства по охране окружающей среды, который состоит из 4 скоростей горения, от низкой (Категория 1) до высокой (Категория 4). Самая низкая скорость горения позволяет наименьшему количеству воздуха проходить через печь и обычно обеспечивает более высокую эффективность. Высокая скорость горения обеспечивает максимальный поток воздуха через печь и обычно приводит к более низкой эффективности. Затем лаборатории объединяют эти 4 показателя эффективности и получают «средневзвешенную эффективность», которая заносится в базу данных сертифицированных обогревателей Агентства по охране окружающей среды как «общая эффективность».
CSA B415 дает три типа КПД: общий КПД, КПД сгорания и тепловой КПД. Агентство по охране окружающей среды использует общую эффективность для получения средней общей эффективности, а руководство Агентства по охране окружающей среды по тестированию недостатков не содержит ссылок на «тепловую эффективность». Даже в отрасли обогревателей на древесине и пеллетах существует путаница между терминами «общая эффективность», «тепловая эффективность» и «средневзвешенная эффективность». Изображение ниже является репрезентативным примером того, как тестовые лаборатории сообщают об эффективности.
Каждая из четырех скоростей горения дает общий показатель эффективности, а также показатель эффективности сгорания и теплопередачи или показатель термической эффективности. EPA усредняет четыре значения общей эффективности нагрева, чтобы получить средневзвешенную эффективность. В базе данных EPA эта средневзвешенная эффективность указана в столбце «Общая эффективность — HHV». (Агентство по охране окружающей среды использовало термин «фактическая измеренная эффективность CSA B415.1 после того, как в 2015 году они перестали использовать расчетную эффективность по умолчанию».)
Агентством по охране окружающей среды одобрено восемь лабораторий для проведения сертификационных испытаний, в том числе одна в Канаде, Чехии, Дании и Швеции. Лаборатории не используют терминологию эффективности последовательно и часто просто ссылаются на «эффективность», а не на «общую эффективность» или «средневзвешенную эффективность», а не на «средневзвешенную общую эффективность». Все лаборатории четко различают HHV и LHV, и, насколько нам известно, ни одна лаборатория не использует «тепловую эффективность» в своих средневзвешенных значениях.
Тем не менее, некоторые производители будут использовать «эффективность теплопередачи», также известную как «тепловая эффективность», чтобы квалифицировать модели для налоговой льготы, поскольку они, как правило, на 1-2% выше, чем «общая эффективность». Таким образом, если печь имеет средний общий КПД 75%, она может иметь единую скорость горения всего 69%, используя показатели теплового КПД. Насколько нам известно, ни один производитель не использует эффективность сгорания для целей налогового кредита. Эффективность сгорания обычно находится в диапазоне 96-98%.
Дровяные обогреватели тестируются лабораториями, одобренными EPA, а затем EPA использует данные в отчете для сертификации печи для продажи. После сертификации EPA помещает сводные данные в свою базу данных сертифицированных дровяных обогревателей. С 2015 года EPA также требует от производителей размещать неконфиденциальные части отчета о лабораторных испытаниях на своем веб-сайте. Эти отчеты являются общедоступными, и вы можете найти показатели эффективности для каждого уровня сжигания топлива, но потребителям нелегко ориентироваться в них. Наоборот, они плотны, полны тонкого, высокотехнологичного жаргона и используются только регулирующими органами и экспертами.
Статистика: В настоящее время 25 из 31 центрального дровяного обогревателя имеют право на получение налогового кредита, согласно списку EPA. 113 из 262 комнатных обогревателей имеют мощность выше 75%, согласно списку EPA. В целом, это сделало бы около половины всех нагревателей подходящими, если бы IRS использовала эффективность, указанную в базе данных EPA.
Соображения государственной политики : Для достижения уровня прозрачности для потребителя использование базы данных сертифицированных обогревателей EPA является очевидным решением. Некоторые потребители заботятся об эффективности, и единственное место, где потребители могут проводить параллельное сравнение, — это база данных EPA. Для пеллетных печей эффективность обычно имеет большее значение, чем для дровяных печей, потому что, в отличие от дров, все пеллеты необходимо покупать, а более эффективная печь может сэкономить потребителей за счет использования меньшего количества топлива.
Если IRS хочет быть более снисходительным к производителям и позволить более чем половине нагревателей пройти квалификацию, она может продолжать разрешать производителям выдавать сертификаты без каких-либо указаний или конкретно указывать, что если какая-либо скорость горения достигает 75% эффективности или более, она может иметь право на получение налогового кредита. Если бы Налоговое управление указало это, мы ожидаем, что все производители быстро примут эту систему, и около 80% или более устройств будут считаться подходящими.
Государственной политике также служит установление равных условий для всех производителей, вместо того, чтобы позволять одним брендам подрывать позиции других, заявляя, что их устройства имеют право на налоговый кредит, когда они ниже 75% в базе данных EPA. Почти все производители в США теперь используют базу данных EPA, чтобы определить, подходят ли их модели.
Устанавливая порог эффективности для дровяных обогревателей, некоторые типы дровяных обогревателей выигрывают. Альянс за зеленое тепло более 10 лет отслеживал изменения эффективности дровяных обогревателей и задокументировал различные способы, которыми производители заявляют, что их печи имеют право на налоговую льготу. Средние значения, приведенные ниже, были рассчитаны несколько лет назад, когда КПД был ниже, но вывод остается прежним: гибридные дровяные печи имеют в среднем самый высокий КПД, и практически все они имеют право на получение налогового кредита под любым определением. Все больше производителей создают гибридные печи, чтобы претендовать на налоговую льготу, и если несколько лет назад было всего 6 моделей, то сегодня их как минимум 21. Некаталитические печи, самые дешевые, самые популярные и самые простые печи, имеют труднее всего достичь эффективности 75%. Сегодня только 15 из 113 некаталитических моделей имеют 75% или более.
С точки зрения государственной политики, установление минимального КПД 75% с использованием базы данных сертифицированных обогревателей Агентства по охране окружающей среды является положительным моментом, поскольку оно имеет тенденцию отдавать предпочтение печам, которые выделяют меньше твердых частиц (ТЧ). Некаталитические печи, как правило, имеют более высокие выбросы как в лаборатории, так и в руках домовладельцев, если уравниваются другие факторы, такие как влажность древесины и способности оператора. Пеллетные печи и гибридные печи, как правило, самые чистые, используемые домовладельцами.
Многие налогоплательщики хотят иметь возможность загрузить свидетельство о соответствии требованиям для хранения в своих файлах, и сделать снимок экрана со списком EPA может быть не так просто и не так безопасно. В инструкции по эксплуатации печи почти всегда указан средневзвешенный КПД, что также может служить доказательством правомочности для налогоплательщика.
Есть два класса обогревателей, которые были бы несправедливо оштрафованы требованием IRS, чтобы основывать приемлемость на показателях эффективности в базе данных EPA. Во-первых, несколько методов испытаний приводят к несопоставимым результатам среднего сезонного КПД Агентства по охране окружающей среды для некоторых внутренних дровяных и пеллетных котлов, которые являются аномально низкими и несопоставимы с другими котлами или полезны для потребителей или для целей установления порога эффективности для налоговой льготы. . EPA знает об этой проблеме, как и NESCAUM и NYSDERDA, которые участвуют в программах тестирования, чтобы попытаться определить расчеты и предположения, ведущие к этой проблеме, а затем найти решение.
Во-вторых, обогреватели Masonry также наказываются, но, поскольку они еще не прошли сертификацию EPA, решение является более сложным. Существуют последовательные и надежные способы проверки каменных обогревателей заводского изготовления, и эти производители могут выдавать сертификаты соответствия требованиям для получения налогового кредита, но они не будут перечислены в базе данных EPA. Стандартные камеры сгорания, используемые в каменных нагревателях, также могут быть испытаны, но это более сложно. Ассоциация нагревателей каменной кладки является экспертной группой по этому вопросу.
Варианты IRS
У IRS есть несколько вариантов, в зависимости от их целей.
1. Первый и лучший вариант, на наш взгляд, состоит в том, чтобы использовать цифры «общей эффективности», указанные в базе данных EPA сертифицированных дровяных обогревателей, быть единственным арбитром и прекратить практику использования сертификатов производителя или разрешить только производителям выдавать сертификаты. для моделей нагревателей, которые указаны в базе данных EPA с эффективностью 75% или выше. Многие из преимуществ этого обсуждались выше в обсуждении государственной политики.
2. Существует гибридный вариант, позволяющий производителям выдавать сертификаты соответствия требованиям, если КПД модели превышает 75 % или более для печей и наружных котлов или печей или общий КПД 75 % или более при любой из их скоростей горения для внутренних котлов. или печи.
3. В настоящее время существует система, при которой производители самостоятельно выдают сертификат, подтверждающий, что конкретная модель соответствует требованиям, иногда без какой-либо ссылки на показатели эффективности или определения. Это привело к тому, что производители заявляют, что модели со средневзвешенной эффективностью всего 64% соответствуют требованиям. Это также позволило производителям заявлять, что устройства, не сертифицированные EPA, соответствуют требованиям, не предоставляя никаких данных об эффективности. Еще одним недостатком этого варианта является отсутствие агентства, обладающего временем, ресурсами или оперативностью для обеспечения правоприменения в этой области, что делает потребителей уязвимыми для ложных заявлений.
На следующих страницах мы включили репрезентативные образцы четырех типов производственных сертификатов, подтверждающих право на получение налогового кредита. Несоответствие используемого языка и диапазон моделей, которые, как утверждается, имеют право на получение кредита, показывают явную потребность в дополнительных рекомендациях для IRS.
A. Пример сертификата, подтверждающего право на использование без ссылки на эффективность, несмотря на то, что эффективность всех устройств превышает 75% на основе базы данных EPA.
B. Пример компании, которая утверждает, что ее подразделения соответствуют требованиям, даже если они значительно ниже 75% в списке EPA и не соответствуют 75% даже по отдельным коэффициентам сжигания.
C. Пример несертифицированных EPA печей без утвержденных EPA данных об эффективности сторонних лабораторий, чтобы претендовать на соответствие требованиям.
D. Пример сертификата, в котором утверждается, что модели соответствуют требованиям исключительно потому, что они являются «квалифицированными энергетическими свойствами» без ссылки на эффективность.
