Kursimi i energjise me sobat eficente me dru

Përgatiti: Rita Strakosha, ritastrakosha@yahoo.com

Foto: një model sobe raketë

Druri është burim alternativ energjie, përdorimi i të cilit në gatim pritet të rritet me shtrenjtimin e gazit dhe të energjisë elektrike.

Në përpjekje për të rritur efiçencën e përdorimit të drurit janë ndërtuar modele të reja sobash druri të cilat përdorin më pak dru në gatim se sobat aktuale. Kjo sjell si përfitime ekonomike ashtu dhe ekologjike.

Një ndër këto modele është soba raketë (rocket stove) e dizenjuar nga Winiarsky dhe Baldwin dhe e promovuar nga OJF-ja amerikane Aprovecho. Soba raketë ka 20 vjet që po përdoret dhe është përhapur në mbi 13 vende të botës. Ajo mund të kursejë 70-90% të drurit në krahasim me zjarrin e hapur. Jetëgjatësia e sobës varet nga masa e përdorimit, mesatarisht soba rron 4 vjet.

Megjithë jetëgjatësinë relativisht të shkurtër, kursimet në energji e justifikojnë ekonomikisht përdorimin e sobës (kjo pretendohet nga promovuesit e sobës dhe përdoruesit e rregullt të saj).

Teknologjia e aplikuar është e thjeshtë, nuk ka të drejtë autori dhe modelet e thjeshtëzuara mund të ndërtohen vetë. Shikoni psh. videon: http://www.youtube.com/watch?v=XSMR2ANIZ7E&feature=player_embedded#!.

Më poshtë mund të gjeni përmbledhje të shkurtuar të udhëzimeve teknike të Aprovecho-s mbi ndërtimin e një sobe efiçente me dru. Në anglisht, të plote i keni në http://bioenergylists.org/stovesdoc/Pcia/Design%20Principles%20for%20Wood%20Burning%20Cookstoves.pdf

 

Parimet e ndërtimit të sobave eficente të gatimit me dru

Përmbajtja

Hyrje

Kapitulli 1: Teoria

Kapitulli 2: 10 parimet e ndërtimit të sobës

Kapitulli 3: Ndërtimi i sobave nga inxhinjerët Baldwin dhe Winiarski

Kapitulli 4: Variante të dhomëzës së djegjes

Kapitulli 1

Teoria

Zjarri në ambjent të hapur shpesh është 90% efiçent në prodhimin e energjisë nga druri.

Foto: Zjarr i hapur

Por vetëm një % e vogël, 10-40% e energjisë së prodhuar arrin enën e gatimit. Rritja e efiçencës së djegjes mund të mos ndikojë shumë në harxhimit e lëndës djegëse. Por përmirësimi i transferimit të nxehtësisë tek ena e gatimit mund të kursejë shumë karburant. Ndërtuesi i sobës duhet të ndërtojë sobë të tillë që ta djegë pastër drurin dhe të transferojë sa më shumë nxehtësi në enë.

Si mund të ndërtojmë një sobë e cila kursen energjinë në krahasim me zjarrin e hapur?

Së pari le të shikojmë përparësitë që ka zjarri i hapur ndaj djegjes në sobë:

Nuk ka përthithje të energjisë nga materiali rrethues siç ndodh me materialin e sobës. Sobat me masë të madhe përthithin një pjesë të nxehtësisë së çliruar. Kurse zjarri i hapur mund ta ziejë ujin shumë shpejt. Zjarri ka kontakt me fundin dhe nganjëherë anët e enës, duke ekspozuar një pjesë të mirë të enës ndaj nxehtësisë.

Drutë mund të futen në zjarr në kohën e duhur, pasi u janë djegur majat, duke ndihmuar kështu në djegjen e plotë.

Zjarri i hapur mund të digjet me pak tym. Çdo sobë ka një dobësi: ka material dhe ky përthith nxehtësinë. Por një sobë efiçente mund të kursejë energji në krahasim me zjarrin e hapur.

Si të përmirësohet djegja

(si të digjet me më pak tym)

Sigurohuni që zjarri të përshkuhet nga rryma ajri.

Zjarri termoizolohoet që të digjet në temperatura më të larta. Zjarri në temperatura të larta djeg më shumë gaze dhe prodhon më pak tym.

Shmangni përdorimin e materialeve të rënda, të ftohta si dheu dhe rëra rreth dhomëzës së djegjes.

Ngrijini drutë e zjarrit mbi tokë që ajri të lëvizë poshtë tyre dhe përmes thëngjijve.

Vendosja e një oxhaku të termoizoluar përmbi zjarrin ndihmon në rritjen e korrentit të ajrit dhe krijon hapësirë për tymin, ajrin dhe zjarrin, ku këto mund të kombinohen, kështu pakëson emetimet e dëmshme. Kjo strategji përdoret në shumë soba si psh. në sobat Z; Vesto, në sobat me gaz druri për kamping; në sobat raketë; sobat Tso-Tso etj.

Futni dru në dhomëzën e zjarrit me masë, që zjarri të jetë i fortë por të mos ketë shumë thëngjij; gazra, blozë. Nxehni vetëm pjesën e drurit që është në djegje.

Pjesa e drurit që nuk është në djegje nuk duhet inkurajuar të bëjë tym.

Kufizoni sasinë e ajrit të ftohtë që futet në zjarr duke krijuar një hyrje sa më të vogël për në dhomëzën e zjarrit. Hapja e vogël detyron dhe përdorimin më të pakët të drurit, kështu djegja mund të jetë më efiçente.

Por për djegjen e plotë është i nevojshëm ajrimi. Paranxehja e ajrit ndihmon në djegjen e pastër.

Si të rritet efiçenca e djegjes (si të kalojë më shumë nxehtësi në enë)

Rritni temperaturën e zjarrit/gazit në kontakt me enën, duke krijuar një korridor të ngushtë rreth enës përmes të cilit ajri i nxehtë rrethon anët dhe fundin e enës. Kjo arrihet duke e rrethuar enën me një fletë metalike.

Foto: fleta metalike rreth enës.

Rrisni shpejtësinë e gazeve të nxehta që kontaktojnë enën. Gazet e shpejta arrijnë të përshkojnë shtresën e ajrit e cila pengon gazrat e ngadalta të kontaktojnë enën. Ajri e transferon keq nxehtësinë. Duhet shumë ajër i nxehtë për të transferuar nxehtësinë tek ena.

Mundësisht përdorni enë metalike dhe jo qeramikë, sepse metali e përçon më mirë nxehtësinë.

Përmasa e korridorit të lirë rreth enës përcaktohet në varësi të madhësisë së zjarrit dhe ndikon në efiçencën e përçimit të nxehtësisë.

Zjarri i vogël, por i mjaftueshëm për të gatuar, është më efiçent se zjarri i madh.

Përdorni enë të gjera, me diametër të madh. Ena e gjerë ka sipërfaqe më të madhe kontakti për transferimin e nxehtësisë. Sigurohuni që maja e sobës anon nga perimetri i jashtëm i enës.

Dr. Baldwin ka llogaritur se si hapësira midis enës, fletës këmishë rreth saj dhe madhësia e zjarrit kanë  lidhje me efiçencën. Më poshtë ju japim disa shembuj:

1.) Një zjarr 1.7 kW me korridor rreth enës, të gjerë 6 mm, me diametër kontakti me enën prej 15 cm do të jetë 47% efiçent.

2.) Një zjarr 4 kW, me korridor rreth enës prej 10 mm dhe diametër kontakti rreth enës prej 15 cm do të jetë 35% efiçent.

3.) Një zjarr 6 kW me korridor ajrimi prej 12 mm, me diametër kontakti rreth enës prej 15 cm do të jetë 30% efiçent.

4.) Një zjarr 8 kW me korridor ajrimi prej 14 mm dhe diametër kontakti prej 15 cm do të jetë 26% efiçent.

Me përafërsi, Baldwin rekomandon që një sobë familjare e cila djeg më pak se 1 kg dru në orë duhet të përdorë një korridor ajrimi rreth enës ~11 mm.

Nëse soba djeg 1.5 kg në orë korridori duhet të jetë 13 mm. Nëse djeg 2 kg/orë korridori duhet të jetë 15 mm. Në sobat me dru një pjesë e mirë e nxehtësisë transferohet tek ena nëpërmjet lëvizjes së molekulave. Sasia e drurit të djegur në një orë dhe madhësia e korridorit të ajrimit rreth enës kanë ndikim në efiçencë. Nëse korridori veshës është i ngushtë nuk ka ajrim të mjaftueshëm dhe zjarri digjet me tym.

Rrisni transferimin e nxehtësisë drejt enës duke e mbajtur temperaturën e gazrave sa më të lartë. Termoizoloni çdo material në kontakt me gazrat e nxehta me përjashtim të enës. Nëse sipërfaqja e oxhakut është e madhe temperatura e gazrave në dalje të tij do të jetë goxha më e ulët. Nëse temperaturat në dalje të oxhakut janë mbi 2000 oC duhet shtuar më shumë sipërfaqe kontakti e enës. Enët shtesë që vendosen afër oxhakut mund të mos arrijnë të ziejnë ujin por mund të përdoren për ngrohjen e ujit, të ushqimit ose për ngrohjen e ujit për larje.

Përdorimi i kutisë termoizoluese pas zierjes së ushqimit në sobë ndihmon në kursimin edhe më të madh të energjisë. Futja e enës, me ushqimin në zierje, në një kuti të izoluar mirë dhe të mbushur me material termoizolues pengon largimin e nxehtësisë nga ena dhe kursen energjinë.

Mendime të gabuara:

1. Energjia e mbledhur në masën e sobës ndihmon në gatimin e ushqimit.

E gabuar.

Eksperimentet e Baldwinit kanë treguar se nxehtësia e marrë nga materiali i sobës shkon dëm. Thëngjijtë e mbetur pas shuarjes së zjarrit mund të nxehin ushqimin, por nxehtësia e thithur nga masa e sobës nuk mjafton për nxehjen e enës. Por kjo nxehtësi mund të jetë e dobishme nëse soba përdoret për ngrohjen e dhomës.

2. Ruajtja e energjisë në sobë duke pakësuar ajrimin ndihmon në gatim. Pakësimi i temperaturës në oxhak tregon se soba punon mirë.

E gabuar.

Sikurse kemi thënë më lart, ngadalësimi i ajrimit dëmton si djegjen ashtu dhe transferimin e nxehtësisë. Gazrat e nxehta kanë nevojë për shpejtësi të të mirë për të transferuar mirë nxehtësinë.

3. Vendosja e një mbulese mbi oxhak bën që soba të punojë më mirë.

Jo. Sepse ajrimi ngadalësohet. Mbulesë nuk duhet të përdoret.

4. Toka e ngjeshur, guri veprojnë si termoizolues.

Jo.

Materialet e dendura e thithin shpejt nxehtësinë, kurse materialet termoizoluese e ngadalësojnë transferimin e nxehtësisë. Materiali termoizolues bëhet nga material i lehtë pak përçues i cili mbushet me dhomëza ajri.

5. Zjarri në ambjent të hapur është më pak efiçent se çdo zjarr tjetër.

Jo. Zjarri i hapur mund ta ziejë ujin më mirë se çdo sobë e rëndë e zakonshme.

Ka rëndësi të testohet

Testimi i prototipave është i nevojshëm gjatë ndertimit të modelit të sobës . Testimi ndihmon në përcaktimin e tregtueshmërisë së sobës , të kostove të prodhimit dhe të përmirësimeve të nevojshme. Testimi duhet bërë rregullisht gjatë zhvillimit të modeli.

Siguria nga zjarri!

Soba nuk duhet të jetë aq e nxehtë sa të shkaktojë djegje. Ajo dhe ena duhet të jenë të ekuilibruara. Zjarri rrethohet mirë nga soba.

Kapitulli 2

10 parimet e ndërtimit të sobës

Parimet e Dr. Larry Winiarskit janë përdorur nga shumë organizata për ndërtimin e suksesshëm të sobave me dru. Soba HELPS në Guatemala, ekosoba PROLENA në  Nicaragua; soba Justa në Honduras, soba ProBec në Afrikën e Jugut; sobat e reja GTZ në Afrikë, dhe soba e famshme raketë janë ndërtuar mbi bazën e këtyre parimeve. Parimet kombinojnë djegjen e pastër dhe tranferimin e mirë të nxehtësisë.

PARIMI 1:

Foto: Oxhaku termoizolues

Termoizoloni rreth zjarrit duke përdorur materiale të lehta të qëndrueshme ndaj zjarrit. Mundësisht shmangni përdorimin e materialeve të rënda si rëra dhe argjila. Materiali termoizolues zakonisht është i lehtë dhe plot dhomëza ajri. Psh. shtufa, vermikuliti, perliti, hiri. Tulla të lehta zjarrduruese mund të prodhohen me materiale lokale. Termoizolimi rreth zjarrit e mban atë të nxehtë dhe kjo ndihmon në pakësimin e tymit dhe emetimeve të dëmshme. Gjithashtu termoizolimi pengon që nxehtësia të thithet nga trupi i sobës. Fatkeqësisht metali konsumohet shpejt afër një zjarri të nxehtë. Mund të përdoren dhe pllaka qeramike zjarrduruese për të krijuar muret e sobës.

PARIMI 2:

Foto: oxhaku

Vendosni një oxhak të termoizoluar, të shkurtër, direkte mbi dhomëzën e zjarrit. Oxhaku duhet të jetë ~3 herë i lartë sa diametri i dhomëzës së djegjes. Shkurtësia e oxhakut bën që drutë të digjen mirë. Tymi bie në kontakt me flakën në oxhak dhe digjet, kështu emetimet e dëmshme pakësohen. Ena vendoset mbi oxhakun.

Nëse oxhaku bëhet më i gjatë, nga soba do të dalin më pak tymra, kurse një oxhak më i shkurtër e rrit temperaturën e gazit në kontakt me enën. Oxhaku shumë i gjatë mund të krijojë shumë ajrim dhe pakëson transferimin e nxehtësisë tek ena.

PARIMI 3:

Foto: Druri që digjet pa flakë bën shumë tym

Nxehni dhe digjni majat e druve në zjarr. Ka më pak tym nëse vetëm pjesa që digjet e drurit është e nxehtë. Pjesa tjetër e drurit mirë është të mbahet mjaftueshëm e ftohtë që të mos fillojë të tymosë.

PARIMI 4:

Fortësia e zjarrit varet nga sasia e drurit që futen në zjarr. Fortësia e zjarrit i duhet përshtatur qëllimit tonë.

Foto: pak flakë

Foto: shumë flakë

PARIMI 5:

Foto: Siguroni ajrim të mirë

Mbani një ajrim të mirë, të shpejtë në drutë e djegjes. Njësoj sikurse fryrja e zjarrit dhe thëngjijve i bën ata më të nxehtë, ajrimi i mirë i sobës  i mban temperaturat në të të larta. Në temperatura të larta ka më pak tym.

PARIMI 6:

Foto: balancimi i ajrimit në një sobë me shumë enë

Pak ajrim shkakton tym dhe shumë thëngjij. Por shumë ajrim ul temperaturën e zjarrit dhe prapë nuk ndihmon. Një derë e vogël e dhomëzës së djegjes pakëson ajrimin e tepruar.

Përmirësimi i transferimit të nxehtësisë drejt enës është faktori më i rëndësishëm në pakësimin e harxhimit të druve. Përmirësimi i djegjes ul ndohtjen por ka më pak rëndësi në pakësimin e druve të harxhuar.

PARIMI 7:

Hapja e dhomëzës së djegjes, hapësirat brenda sobës  përmes të cilave kalon ajri i nxehtë, si dhe oxhaku duhet të jenë me përmasa të njëjta. Kjo quhet ndryshe “ruajtja e njëtrajtshmërisë së sipërfaqes së prerjes tërthore” dhe ndihmon në ajrim. Ajrimi jo vetëm që e mban zjarrin të nxehtë por ka dhe rëndësi në transferimin e nxehtësisë drejt enës. Ajri nuk ka shumë energji, prandaj nevojitet shumë ajër që të ngrohet ushqimi apo uji.

Sipërfaqja e hapjeve është më e madhe në soba më të fuqishme të cilat djegin më shumë dru dhe prodhojnë më shumë nxehtësi.

Si rregull i përgjithshëm një derë e dhomëzës së zjarrit, me formë katrore me brinjë 12 cm, dhe me tunel oxhaku me të njëjtat përmasa përdoret në sobat familjare. Sobat industriale duhet të kenë hapje më të mëdha, oxhaqe më të mëdha se zjarri më i madh ka nevojë për më shumë ajër.

PARIMI 8:

Foto: Përdorni grilë poshtë zjarrit

Përdorni grilë poshtë zjarrit. Mos i vendosni drutë mbi dyshemenë e dhomëzës së zjarrit. Ajri duhet të qarkullojë përmes druve të djegjes, thëngjijve dhe zjarrit. Për këtë qëllim mund të përdoret dhe një sirtar në hyrje të dhomëzës së djegjes, ku vendosen drutë e zjarrit. Mirë është që drutë/shkarpat të jenë afër njëra-tjetrës, mbështetur pas raftit dhe me pak hapësirë nga njëra-tjetra. Çdo dru që digjet e mban zjarrin të nxehtë dhe ndihmon në djegjen e druve të tjerë. Më e mira është kur ajri kalon nga poshtë raftit, përmes thëngjijve dhe kur arrin zjarrin është i nxehtë dhe ndihmon në djegjen e plotë të gazrave. Ajri që kalon përmbi drutë nuk është kaq i dobishëm sepse është më i ftohtë dhe e ftoh zjarrin.

PARIMI 9:

Termoizoloni korridorin e kalimit të nxehtësisë.

PARIMI 10:

Maksimalizoni transferimin e energjisë tek ena duke krijuar boshllëk rreth enës, me përmasat e duhura. Boshllëku i ngushtë bën që gazrat e nxehtë të veshin enën. Nëse boshllëku është i gjerë gazrat e nxehtë qendrojnë në mes të hapësirave dhe nuk ja kalojnë nxehtësinë enës. Nëse hapësirat janë shumë të ngushta zjarri ka pak ajrim, bëhet më i ftohtë, tymrat shtohen, dhe më pak nxehtësi arrin enën.

Gjatë testimit të modelit të sobës, ngushtoni boshllëkun rreth enës derisa zjarri të dobësohet ndjeshëm. Zgjeroni boshllëkun derisa zjarri të bëhet i fortë.

Foto: Boshllëku i përcaktuar saktë optimizon transferimin e nxehtësisë

Foto: Boshllëku më i madh seç duhet pakëson transferimin e energjisë

Kapitulli 3

Ndërtimi i sobave nga Baldwin & Winiarski

Ka tre mënyra për rritjen e transferimit të energjisë: gazrat në kontakt me enën duhet të jenë sa më të nxehtë; sipërfaqja e kontaktit me gazrat të jetë sa më e madhe; shpejtësia e gazrave të nxehta të jetë sa më e madhe. Korridori i ajrimit midis enës dhe një fletë metalike rreth saj ndihmon në optimizimin e këtyre faktorëve. Ngushtimi i korridorit rrit efektivitetin e transferimit të nxehtësisë, por pakëson qarkullimin e ajrit përmes sobës . Prandaj madhësia e korridorit duhet të jetë në porpocion me fuqinë e zjarrit. Sa më shumë dru të digjet çdo minutë, aq më shumë ajrim nevojitet për realizimin e djegjes dhe për shmangjen e kthimit të tymit mbrapsht. Nëse korridori është i ngushtë zjarri mund të digjet mirë kur është i vogël por nuk do të marrë dot frymë kur të jetë ndezur mirë. Ndërkohë korridore të mëdha ajrimi e ushqejnë mirë zjarrin me oksigjen por humbet shumë nxehtësi për shkak të mos-transmetimit të mirë ndaj enës.

Strategjitë e ndërtimit

Dy inxhinjerët e zgjidhin problemin e përcaktimit të madhësisë së korridorit të ajrimit në mënyra të ndryshme. Winiarski në librin Parimet e Ndërtimit të Sobës Raketë  (1997), këshillon teknikët të fillojnë dizenjimin e sobave duke mbajtur sipërfaqe të njëtrajtshme prerjeje tërthore gjatë gjithë sobës. Ai përcakton sipërfaqen e hyrjes së dhomëzës së zjarrit dhe duke ruajtur të njëjtën sipërfaqe përcakton dhe sa të gjerë do të jenë korridoret e ajrimit rreth enës, Metoda e tij kërkon që ndërtuesi të përcaktojë një fuqi maksimale të modelit të sobës . Nisur nga fuqia fikse e përcaktuar llogaritet dhe sa e ngushtë do të jetë madhësia e korridorit rreth enës.  Nëse Winiarski përcakton fillimisht madhësinë e dhomëzës së zjarrit, Baldwin niset nga fuqia e zjarrit.

Foto: korridori i ngushtë rreth enës maksimalizon transferimin e energjisë.

Metoda Winiarski

Foto: Një sobë tipike Winiarsky

Diagrami tregon se si ndryshon madhësia e nevojshme e boshllëqeve rreth enës me ndryshimin e madhësisë së “derës” së sobës . Dr. Winiarski sugjeron që një derë 12 cm* 12 cm zakonisht mjafton për një sobë familjare.

Sipërfaqja e njëjtë përgjatë gjithë hapësirave të sobës  siguron ajrim të mirë dhe korridore efiçente ajrimi rreth enës. Dera e sobës, dhomëza e djegjes, hapësira poshtë enës dhe oxhaku kanë sipërfaqe të njëjtë, megjithëse kanë forma të ndryshme.

Sipërfaqja e prerjes tërthore në sobat me dhomëz djegjeje katrore

Tabela 1

Dhomëza e djegjes 12*12 cm

Diametri i enës (në cm) 20 30 40 50
Boshllëku  A 3 3 3 3
Boshllëku  B 2.5 2.5 2.5 2.5
Boshllëku  C 2.3 1.5 1.1 0.9
Boshllëku  D 2.1  1.5 1.1 0.9 

Dhomëza e djegjes  14*14 cm

Diametri i enës (në cm) 20 30 40 50
Boshllëku  A 3.5 3.5 3.5 3.5
Boshllëku  B 3.1 3.1 3.1 3.1
Boshllëku  C 3.1 2.1 1.6 1.2
Boshllëku  D 2.7 2 1.5 1.2

Dhomëza e djegjes 16*16 cm

Diametri i enës (në cm) 20 30 40 50
Boshllëku  A Jo  4 4 4
Boshllëku  B Jo 3.7 3.7 3.7
Boshllëku  C Jo 2.7 2 1.6
Boshllëku  D Jo 2.5 1.9 1.6

Dhomëza e djegjes 18*18 cm

Diametri i enës (në cm) 20 30 40 50
Boshllëku  A Jo 4.5 4.5 4.5
Boshllëku  B Jo 4.3 4.3 4.3
Boshllëku  C Jo 3.4 2.6 2.1
Boshllëku  D Jo 3.1 2.4 2

Dhomëza e djegjes 20*20 cm

Diametri i enës (në cm) 20 30 40 50
Boshllëku  A Jo 5 5 5
Boshllëku  B Jo 4.9 4.9 4.9
Boshllëku  C Jo 4.2 3.2 2.5
Boshllëku  D Jo 3.7  3 2.4 

Sipërfaqja e prerjes tërthore në sobat me dhomëz djegjeje rrethore

Tabela 2

Derë rrethore, diametri 12 cm

Madhësia e enës  (cm) 20 30  40 50
Boshllëku  A (cm) 3 3  3 3
Boshllëku  B (cm) 2 2 2 2
Boshllëku  C (cm) 1.8 1.2 0.9 0.7
Boshllëku  D (cm) 1.6 1.2 0.9 0.7

Derë rrethore, diametri 14 cm

Madhësia e enës (cm) 20 30  40 50
Boshllëku  A (cm) 3.5 3.5 3.5 3.5
Boshllëku  B (cm) 2.4 2.4 2.4 2.4
Boshllëku  C (cm) 2.4 1.6 1.2 0.9
Boshllëku  D (cm) 2.2 1.5 1.2  0.9

Derë rrethore, diametri 16 cm

Madhësia e enës (cm) 20 30  40  50
Boshllëku  A (cm) NA 4  4  4
Boshllëku  B (cm) NA 2.9  2.9  2.9
Boshllëku  C (cm) NA 2.1  1.6  1.3
Boshllëku  D (cm) NA 2 1.5  1.3

Derë rrethore, diametri 18 cm

Madhësia e enës  (cm) 20 30  40  50
Boshllëku  A (cm) NA 4.5 4.5 4.5
Boshllëku  B (cm) NA 3.4 3.4 3.4
Boshllëku  C (cm) NA 2.7 2 1.6
Boshllëku  D (cm) NA 2.5 1.9 1.6

Derë rrethore, diametri 20 cm

Madhësia e enës (cm) 20 30 40 50
Boshllëku  A (cm) NA 5 5 5
Boshllëku  B (cm) NA 3.8 3.8 3.8
Boshllëku  C (cm) NA 3.3 2.5 2
Boshllëku  D (cm) NA 3 2.4 1.9

 

Baldwini: Fuqia e zjarrit përcakton përmasat e sobës

Siç mund të shikohet më poshtë, metodat e Baldwinit dhe Winiarski-t krijojnë korridore ajrimi me madhësi të ngjashme. Vlerat më poshtë janë sipas tabelave përmbledhëse në librin “Sobat me biomasë”, të Baldwinit. Tabela është përafrim dhe shërben si udhëzues për ndërvartësinë midis fuqisë së zjarrit, sasisë së drurit të djegur në orë, gjatësisë dhe gjerësisë së korridorit të ajrimit, dhe efiçencës së sobës.

Tabela 3: Përmasat e korridorit të ajrimit të sugjeruara nga Baldwin

Dru i djegur (kg në orë) Korridori i ajrimit rreth enës (mm) Gjatësia e këtij korridori (cm)  Efiçenca termike (%) Fuqia e zjarrit (kW)
0.50  8 20 40  2.8
0.75  10  20  35  4.1
1.00  11 20 30 5.5
1.25  12  20  28 6.9
1.50 13 20  26  8.3
1.75  14 20 25  9.6

Një sobë tipike Winiarski me dhomë djegjeje katrore, 12 cm x 12 cm e djeg drurin me një shpejtësi ~1.5 kg/orë, kur është në maksimumin e fuqisë. Baldwin konsideron një enë me diametër 30 cm si të përshtatshme për një familje. Për këtë madhësi ene, korridori i ajrimit në modelin Winiarski llogaritet duke pjesëtuar sipërfaqen (A = 12 cm x 12 cm = 144 cm2, kur dhomëza e djegjes është katrore) me perimetrin e fundit të enës (P = pi*d,  ose 3.14 x 30 = 94 cm). Korridori i bie të jetë 144 cm/94 cm = 1.5 cm (15 mm). Po të shikojmë tabelën e Baldëinit, vërejmë se një sobë që djeg dru me shpejtësi 1.5 kg/orë, duhet të ketë korridor ajrimi prej 13 mm për të patur efiçencë maksimale, pra ka një diferencë prej 2 mm në krahasim me korridorin në modelin e Winiarski-t.

Pasi është ndërtuar prototipi i sobës me sipërfaqe tërthore konstante, duhet perfeksionuar madhësia e korridorit të ajrimit duke kryer testime të zvogëlimit të korridorit ndërkohë që zjarri është në fuqinë e vet maksimale. Korridori zvogëlohet sa më shumë, por pa penguar ajrimin e mjaftueshëm të zjarrit. Shpesh zjarri në sobë ndizet në maksimum, prandaj madhësia e korridorit të ajrimit duhet të mjaftojë për ajrimin e një zjarri të madh. Në praktikë korridori mund të bëhet disi më i madh seç del sipas llogaritjeve që te merret parasysh dhe ngushtimi i hapësirave nga bloza.

Kapitulli 4

Çfarë materialesh mund të përdoren për ndërtimin e dhomëzës së djegjes? Balta, argjila dhe rëra kanë masë të madhe termale dhe thithin shumë nxehtësi. Temperatura në dhomëzën e djegjes është kaq e lartë saqë edhe metali, madje dhe çeliku i  pandryshkshëm mund të shkatërrohet. Kurse materiali prej hekuri të derdhur rron më gjatë por është i shtrenjtë.

Balta, argjila dhe rëra kanë masë të madhe termale, por kanë të mira të tjera. Gjenden lokalisht, janë të lira, të lehta për tu punuar dhe rrojnë gjatë sepse nuk digjen nën nxehtësinë e madhe të zjarrit.

Ndërtuesit e sobave ka vite që përdorin qeramikën në prodhimin e tyre. Soba Thai Bucket përdor dhomëz djegjeje prej qeramike. Soba keniane Jiko gjithashtu përdor veshje prej qeramike për të mbrojtur veshjen metalike të sobës . Ka libra të cilët përshkruajnë si të ndërtohen dhomëzat e zjarrit prej qeramike që të rrojnë disa vjet.  Një kooperativë grash në Honduras, me emrin Nueva Esperansa, prodhon pjesë qeramike jetëgjata për soba duke përdorur përzierje argjile, rëre, bajgash kali dhe gomë natyrale. Këto dhomëza djegjeje përdoren në sobat ekologjike tani popullore në Amerikën Qendrore. Dhomëzat e djegjes prej qeramike kanë përparësinë që janë jetëgjata. Çelësi në pakësimin e masës termale të materialit prej qeramike është në përdorimin e sa më pak materiali qeramik pa rrezikuar fortësinë e tij, duke e rrethuar me material termoizolues.

Prodhimi i qeramikave termoizoluese

Këtu do të japim disa receta në ndihmë të prodhuesve të materialeve qeramike termoizoluese për përdorim në sobat efiçente me dru. Në të gjitha recetat përdoret argjila, e cila shërben për lidhjen e brumit. Argjila formon matriksin rreth një materiali tjetër i cili termoizolon. Materiali tjetër mund të jetë një material i lehtë zjarrdurues si psh. shtufa, perliti, vermikuliti, ose material organik psh. qymyr druri ose tallash. Materiali organik digjet gjatë pjekjes dhe në vend të tij krijohen boshllëqe ajri në argjilë. Argjila dhe mbushësi përzihen me ujë dhe futen në forma për të bërë tulla. Tullat e njoma lihen të thahen, edhe për javë të tëra, pastaj piqen në temperaturat që përdoren zakonisht në punishtet e poçerisë ose të tullave.

Si argjilë mund të përdoret ajo që përdorin punishtet e poçerisë apo fabrikat e tullave. Qeramika termoizoluese duhet të jetë e lehtë (me dendësi të ulët) që të jetë termoizoluese dhe të ketë masë të vogël termike. Ajo duhet të jetë dhe e durueshme që ti rezistojë thyerjes dhe gërryerjes nga drutë e zjarrit kur këta futen në dhomëzën e jarrit. Këto dy cilësi janë në kundërshtim me njëra tjetrën. Nëse shtohet më shumë material mbushës (shtufë, tallash etj.) tulla bëhet më e lehtë dhe më termoizoluese, por bëhet dhe më e thyeshme. Nëse shtohet argjila tulla forcohet por dhe rëndohet. Mendojmë se një densitet midis 0.8 gr/centimetër kub-0.4 gramë/centimetër kub është i përshtatshëm.

Recetat në tabelën 4 tregojnë proporcionet në peshë të materialeve të ndryshme. Qeramikattermoizoluese në soba kalojnë nxehje dhe ftohje të shpeshta, si pasojë mund të krijohen në to të çara të vogla të cilat bëjnë që tulla të shkërmoqet ose të thyhet. Recetat më poshtë japin tulla që janë të qëndrueshme ndaj ndryshimeve të temperaturës.

Gjithsesi testi më i mirë është instalimi i tyre në sobë dhe përdorimi për një kohë të gjatë për gatim.

Mbushësi (gr) Argjila (e lagur, në gramë) Ujë (gr) Temperatura e pjekjes Dendësia (gr/cc)
Tallash 490 900 1300 1050  0.426
Qymyr 500 900  800 1050 0.671
Vermikulit 300 900 740 1050 0.732
Përzierje perliti 807  900  1833  1050 0.612
Përzierje shtufe 1013  480 750 950 0.770

Tallashi/argjila

Në këtë recetë tallashi i hollë u përfitua duke kaluar tallashin e trashë (të siguruar nga një shesh ndërtimi) përmes një site me pore 2.36 mm. Argjila përzihet me dorë me ujë dhe formohet një baltë e trashë. Pastaj shtohet tallashi, përzierja futet në kallëpe drejtkëndëshe. Mund të përdoren dhe materiale organike të tjera si psh. bajga kali etj. Problemi me këtë recetë është gjetja e volumeve të mëdha të materialit për prodhim në masë. Mbeturinat bimore mund të grimcohen me vështirësi në madhësinë e kërkuar për prodhimin e tullave. Kjo recetë është e mirë kur prodhohet afër punishteve të drurit të cilat prodhojnë tallash në sasi të madhe.

Qymyri/argjila:

Në këtë recetë qymyri i gjallë (jo briketë) bëhet pluhur me çekiç dhe grirëse. Pluhuri kalohet në sitë me pore 2.36 mm. Argjila përzihet me dorë me ujin, pastaj i shtohet pluhuri i qymyrit. Përzierja e lëngshme derdhet në kallëpe dhe lihet për disa ditë të thahet. Tullat e thara piqen në temperaturën 1050 0 C. Qymyri zvogëlohet më mirë në masë se materialet e tjera organike. Tullat qymyr/argjilë kanë prirje të tkurren më shumë se tullat e tjera gjatë proçesit të tharjes dhe pjekjes. Produkti final duket të jetë i lehtë dhe i fortë, por testime të plota me këtë lloj tulle nuk janë bërë ende.

Vermikuliti/argjila:

Vermikuliti i situr në sitë 2.36 mm përzihet direkte me ujin dhe argjilën dhe hidhet në kallëpe. Lihet të thahet, pastaj piqet në 1050 0 C. Vermikuliti duket të jetë nga materialet më të mira në prodhimin e qeramikave termoizoluese.

Perlit/Argjilë:

Për rezultate më të mira perliti duhet ndarë në përmasa të ndryshme përpara se të përzihet me argjilën. Perliti bruto ndahet në tre komponentë sipas madhësisë: 9.5-4.75 mm; 4.75-2.36 mm, dhe <2.36 mm. Përzihen 2 pjesë të perlitit kokërmadh, me 1 pjesë të perlitit me kokërr mesatare dhe 7 pjesë të perlitit kokërvogël. Kjo përzierje tani mund të kombinohet me argjilën dhe ujin dhe të bëhet tulla, e cila thahet pastaj piqet. Tullat me perlit janë shumë të lehta.

Shtufa/argjila

Shtufa, njësoj si perliti, jep rezultatet më të mira kur ndahet në kokrra të madhësive të ndryshme dhe këto përzihen në raportet e caktuara.  Shtufa të jetë sa më e lehtë. Shpesh me shtufën përzihet dhe rërë vullkanike dhe kjo është e rëndë dhe e papërshtatshme për qeramikat termoizoluese.

Shtufa ndahet në tre përzierje, sipas madhësisë së kokrrave:

12.5 mm-4.75 mm, 4.75 mm-2.36 mm, dhe <2.36 mm. Përzierjet rikombinohen në raportin (në vëllim): 2 pjesë nga shtufa kokërrmadhe, 1 pjesë nga shtufa kokërrmesme, dhe 4 pjesë nga shtufa kokërrvogël. Argjila i shtohet ujit derisa të bëhet një baltë e hollë. I shtohet përzierja e shtufës, pastaj derdhet në kallëpe. Mund të jetë e nevojshme shtypja e konsiderueshme e materialit që bulëzat e ajrit të dalin jashtë. Kallëpi mund të hiqet menjëherë pas formimit. Tulla lihet disa ditë të thahet pastaj piqet.

Shtufa dhe perliti janë të ndjeshme ndaj temperaturave mbi 1100 gradë celcius. Në temperatura të tilla pjekjeje cilësia e tullave del më e keqe.

Burimet:

http://bioenergylists.org/stovesdoc/Pcia/Design%20Principles%20for%20Wood%20Burning%20Cookstoves.pdf

http://www.hedon.info/docs/CostBenefits-Malawi.pdf

Video: http://www.youtube.com/watch?v=XSMR2ANIZ7E&feature=player_embedded#! si mund të ndërtojmë një sobë raketë të thjeshtëzuar.


About these ads
This entry was posted in Kursimi i energjise & lendes. Bookmark the permalink.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s