فرن بيئي

أنواع أفران الطوب البيئية

يشير مصطلح "فرن الطوب البيئي" إلى تصميم فرن مُحسّن ليكون صديقًا للبيئة وكفاءة في إطلاق النار على الخزف. لقد تطورت تصميمات مختلفة لأفران الطوب البيئية لتقليل استهلاك الطاقة وتقليل التأثير البيئي وإنتاج منتجات خزفية عالية الجودة. فيما يلي بعض الأنواع الشائعة من أفران الطوب البيئية.

• فرن الطاقة الشمسية

  يستخدم فرن الطاقة الشمسية الطاقة الشمسية لتجفيف وإطلاق النار على الخزف. عادةً ما يكون به مُجمِّع صندوق زجاجي يلتقط ويحتفظ بالحرارة من أشعة الشمس. يمكن استخدام أفران الطاقة الشمسية كوحدات تجفيف قبل دخول الأفران التقليدية. فرن الطاقة الشمسية هو أسلوب إطلاق النار على الخزف الأكثر صداقة للبيئة واستدامة لأنه لا يعتمد على الوقود الأحفوري ولا ينبعث منه غازات الدفيئة.

• فرن الطاقة الحرارية المشتركة (CHP)

  ينتج فرن CHP الطاقة الحرارية والكهربائية من مصدر طاقة واحد. على سبيل المثال، في نظام CHP القائم على الكتلة الحيوية، يمكن لنفس الوقود الحيوي إنتاج الكهرباء من خلال التبخير أو الاحتراق المباشر وتوفير الحرارة لفرن CHP. يمكن لهذه الكهرباء إما تشغيل الفرن مباشرة أو إعادة إرسالها إلى الشبكة كمنتج قابل للبيع. تجعل هذه العملية الاستخدام الأمثل للطاقة من عملية إنتاج الخزف. يقلل من انبعاثات الكربون عن طريق تقليل فقدان الطاقة الأولية في التحويل.

• فرن الطوب البيئي ذو القمة

  فرن الطوب البيئي ذو القمة هو فرن متسلق تم بناؤه في قسم دائري على شكل فرن دائري. عند إطلاقه، يدور الهواء داخل الفرن، وتُحبس الحرارة، مما يجعله أسلوب إطلاق نار فعال. يقلل التصميم وعملية إطلاق النار من استهلاك الوقود. يمكن أيضًا بناء الفرن باستخدام مواد مستدامة وصديقة للبيئة. على سبيل المثال، فإن استخدام الطوب المعاد تدويره يقلل من التأثير البيئي.

مواصفات وصيانة أفران الطوب البيئية

المواصفات

• القدرة والحجم

  تُنتج أفران الطوب البيئية بشكل عام سلعًا بنفس حجم النماذج التقليدية. ومع ذلك، فإن الطلب على إنتاج الفخار المجتمعي الأصغر حجمًا وأكثر لامركزية آخذ في الازدياد في جميع أنحاء العالم. سيؤدي ذلك إلى إنتاج كميات أقل من التلوث بعدم استخدام الوقود الأحفوري.

• كفاءة الطاقة

  أفران الفخار البيئية أكثر كفاءة بنسبة تصل إلى 30٪ في استخدام الطاقة من التصميمات القديمة. تقلل العزل المحسن، والأختام المحكمة، والدوران القسري للمروحة من تكاليف الوقود وثاني أكسيد الكربون.

• مصادر الحرارة

  تستخدم أفران الفخار منخفضة الانبعاثات الكتلة الحيوية، أو الطاقة الشمسية، أو الكهرباء، أو الغاز منخفض الوقود الأحفوري. تشمل الكتلة الحيوية الخشب، وقشر الأرز، والفحم، ونفايات البساتين. تتميز الخيارات الشمسية بتركيزات وجوامع، وتستخدم الأفران الكهربائية الطاقة الشمسية أو الكهرباء من المدينة. يتطلب الغاز مساحة صغيرة مع الغاز الطبيعي المُنقل بدلاً من البروبان.

• التحكم في درجة الحرارة

  تم تصميم أفران الفخار للوصول إلى درجات حرارة عالية، في بعض الحالات، تصل إلى 1,300 درجة مئوية (2,370 درجة فهرنهايت) أو أكثر. يجب أن يكون لدى مشغلي أفران الفخار تحكم دقيق في درجة الحرارة، بالإضافة إلى تسجيل بيانات موثوق به حتى يكون للخزف اللون والقوة والمتانة الصحيحة.

• تدفق الهواء

  تتحكم أفران الطوب البيئية في حركة الهواء لاستخدام الوقود اقتصاديًا والحصول على درجة حرارة موحدة. غالبًا ما كانت أفران الفخار القديمة تحتوي على تهوية من مسودة المدخنة. تقوم التصميمات الحديثة بإعادة تدوير الهواء في الفرن باستخدام مروحة، مما يعمل بشكل أفضل وينبعث منه تلوث أقل.

• البصمة الكربونية

  تم تصميم أفران الطوب البيئية لخفض البصمة الكربونية. خيارات الغاز والكهرباء أفضل من الفحم. يُفضل إطلاق النار تحت الأرض أو بواسطة الأواني دون دخان عند مستوى الشارع، وتُعد الطاقة الشمسية، حيثما كان ذلك ممكنًا، هي الخيار الأنظف.

• التكلفة والسعر

  تختلف تكلفة أنظمة أفران الفخار باختلاف مستوى الأتمتة والأحجام. تتراوح الأسعار ما بين 10,000-40,000 دولارًا أمريكيًا للأفران الصغيرة إلى المتوسطة الحجم. قد يتم تسعير المنشآت الصناعية واسعة النطاق ما بين 100,000 دولار أمريكي والملايين من الدولارات، اعتمادًا على الحجم ودرجة الأتمتة ومتطلبات التصميم المحددة.

الصيانة

• التنظيف والتفتيش

  قم بتنظيف فرن الطوب البيئي وتفتيشه بانتظام. قم بإزالة أي مواد وحطام. تفحص حالة الأجزاء وإصلاحها واستبدالها.

• انتبه للرطوبة

  يجدر بالذكر أن أفران الطوب البيئية للفخار قد تكون حساسة للرطوبة. استخدم مزيل الرطوبة لإزالة الماء، وهو أمر ضروري للفخار. يجب على أي شخص يفكر في شراء فرن طوب بيئي التفكير أيضًا في مساحة تخزين مناسبة للفخار قبل إدخاله إلى الفرن.

• مميزات توفير الطاقة

  تفحص أختام الباب والعزل بانتظام، واستبدل المواد البالية والمتدهورة لتحقيق أقصى قدر من توفير الطاقة. إذا تم تهوية الفرن عن طريق الدوران القسري، فافحص المروحة وقناة التهوية، والختم، والعزل.

• نظام التحكم

  إذا كان هناك تحكم رقمي، فقم بتحقق منه وتصحيحه. تأكد من أن نظام الكمبيوتر الخاص بالفرن يعمل، مع أحدث البرامج، وفقًا لتعليمات الشركة المصنعة.

سيناريوهات أفران الطوب البيئية

يشكل السوق الرئيسي لأفران الطوب البيئية منتجات الخزف لأن صناعة الخزف تُجدد أساليبها للتكيف مع لوائح البيئة الجديدة. تم تصميم العديد من أفران الطوب البيئية خصيصًا للفخار، مثل فرن الأناماغا، والذي يُصنع عادةً من الطوب أو مواد الخزف ولديه انحدار طفيف باتجاه النار. بدلاً من ذلك، يستخدم فرن الأناماغا المُشعل بالخشب الخشب كوقود، مما يؤدي إلى تشكيل تأثيرات زجاجية فريدة على الفخار بسبب الرماد الناتج عن الاحتراق. فرن الطوب البيئي الشائع آخر الذي يستخدمه الفخار هو فرن الأواني، حيث يمكن الحفاظ على منتجات الخزف أو إنتاجها في الفرن. تبحث العمليات الصناعية التي تُصنع منتجات الخزف مثل البلاط، وأدوات المائدة، والأدوات الصحية، والفخار الأخرى عن حلول فعالة وصديقة للبيئة لإطلاق النار على الخزف. نتيجة لذلك، فإن سوق فرن الطوب البيئي لإنتاج الخزف مرتفع نسبيًا وانتشار واسع.

بخلاف ذلك، يبحث المشترون الذين هم صائغي مجوهرات أو يعملون في صناعة تصنيع المجوهرات عن فرن طوب بيئي مثالي لإطلاق النار على مجوهراتهم. فرن الطوب البيئي الصديق للبيئة الذي يحظى بشعبية بين صانعي المجوهرات هو فرن المجوهرات الكهربائي. فرن الطوب البيئي الكهربائي لصنع المجوهرات هو فرن صغير الحجم وقابل للنقل يستخدمه صائغي المجوهرات لتسخين المعادن والأحجار الكريمة بدقة لعمل المجوهرات. يساعد تصميمه المحمول صائغي المجوهرات على إجراء تعديلات دقيقة في درجة الحرارة وفقًا لاحتياجاتهم. بشكل عام، تُستخدم أفران المجوهرات البيئية على نطاق واسع حيث يستخدمها صانعي المجوهرات لدمج و لحام، وحتى طلاء قطع المجوهرات بالطلاء.

تبحث صناعة الأثاث أيضًا عن أفران الطوب البيئية لتجفيف الخشب الذي سيتم استخدامه لصنع الأثاث. تؤثر اللمعان، كمية الضوء المنبعثة عند تجفيف سجلات الخشب في فرن الطوب البيئي، على الطلب في السوق. غالبًا ما تأتي السجلات ذات مستويات الإضاءة العالية من الأشجار التي تم زراعتها أو جمعها بشكل طبيعي. يمكن أن تستغرق عملية التجفيف الطبيعية، التي تشمل التجفيف بالهواء، عدة أشهر، مما يترك ساحات الخشب بمخزون صغير لأن أكثر من 80٪ من الماء في السجل يتبخر أثناء العملية. على الرغم من أن السجلات لديها مستوى إضاءة أقل، إلا أن أفران الطوب البيئية توفر عملية تجفيف أسرع، مما يسمح لساحات الخشب بالحفاظ على مخزون أعلى. نتيجة لذلك، يكون لدى مصنعي الأثاث خيارات للاختيار من بينها وتلبية مطالبهم لصناعة الأثاث.

كيفية اختيار أفران الطوب البيئية

يجب مراعاة بعض العوامل عند اختيار فرن الطوب البيئي المناسب لاحتياجات عمل المرء لضمان ملاءمته وكفاءته. تنطبق هذه العوامل أيضًا على كيفية بناء وتطوير أفران الخزف البيئية صناعيًا.

• قدرة الإنتاج

  أول نقطة يجب مراعاتها عند اختيار فرن هو قدرة الإنتاج. يجب على المشترين المحتملين تحديد قدرة إنتاجهم واختيار الفرن الذي يلبي مستوى الإنتاج المطلوب.

• كفاءة الطاقة

  كفاءة طاقة الفرن هي نقطة أخرى يجب مراعاتها. يجب على المشترين اختيار تلك التي تستهلك كميات أقل من الوقود والكهرباء. أفران الطوب البيئية أكثر كفاءة في استخدام الطاقة من الأفران العادية، مما يؤدي إلى تقليل تكاليف الإنتاج.

• تكلفة التشغيل

  عند اختيار فرن طوب بيئي، من الضروري ملاحظة تكلفة التشغيل. تحتوي بعض أفران الطوب البيئية على تكاليف إعداد أولية أعلى من غيرها، لكن فوائدها الإجمالية تدفع ثمن نفسها على المدى الطويل. تشمل فوائدها انخفاض تكاليف الوقود، وانخفاض استهلاك الكهرباء، ونفقات صيانة ضئيلة، وما إلى ذلك.

• توافق المنتج

  نقطة أخرى يجب ملاحظتها هي أن ليس كل أفران الطوب البيئية متوافقة مع كل نوع من منتجات الخزف. يجب على المشترين تحديد نوع منتجات الخزف التي يعملون معها واختيار فرن متوافق معها. على سبيل المثال، غالبًا ما تكون الأفران الهجينة أكثر توافقًا مع أجسام الخزف المعاصرة من الأفران التقليدية. لذلك إذا كان الفخار يستخدم مادة ذات مادة عضوية، مثل الطين، فيجب عليه البحث عن فرن يحتوي على عناصر تقليدية.

• متطلبات التثبيت

  يمكن للمشترين المحتملين تحديد ما إذا كانت متطلبات تثبيت الفرن قابلة للتطبيق على موقعهم من خلال إجراء بحث أولي. قد لا يكون لديهم المعرفة اللازمة لتثبيت الفرن، وإذا كان الأمر كذلك، فسيحتاجون إلى مساعدة من متخصصين. لذلك يجب أن تكون المواد والأدوات المستخدمة في بناء الفرن متاحة بسهولة، بحيث يتم التثبيت بسهولة وفي أي وقت.

• الامتثال للوائح

  نقطة مهمة أخرى يجب مراعاتها عند اختيار فرن طوب بيئي هي ما إذا كان يمتثل للوائح المحلية. تتطلب معظم اللوائح المحلية من الأفران تلبية معايير انبعاثات محددة وإرشادات بيئية. يحتاج المشترون إلى التأكد من أن الفرن المقترح يمتثل لهذه اللوائح لتجنب المشكلات القانونية المحتملة وضمان المسؤولية البيئية.

أسئلة شائعة حول فرن الطوب البيئي

س1: ما هو فرن الطوب البيئي؟

ج1: تم تصميم فرن الطوب البيئي لتقليل التأثيرات البيئية السلبية مع توفير قدرات فعالة على التجفيف والإطلاق. قد يستخدم مصادر طاقة متجددة، ويُحسّن استهلاك الوقود، ويُدمج عزل وتصميمات فعالة، ويُقلل من الانبعاثات.

س2: ما هي استخدامات الطوب البيئي؟

ج2: تُستخدم الطوب البيئية غالبًا لبناء البنية التحتية المستدامة، والحدائق الحضرية، والمراكز المجتمعية، والمدارس، والبيوت البلاستيكية. يمكن أيضًا استخدامها في طبقة الاحتراق في الأفران للمساعدة في استقرار درجة الحرارة وخلق توزيع موحد للحرارة.

س3: ما هي المواد التي يمكن لفرن الطوب البيئي إعادة تدويرها؟

ج3: يمكن لأفران الطوب البيئية إعادة تدوير مواد الخزف بشكل نموذجي، بما في ذلك الفخار، والخزف، والحجر، والأواني الفخارية، والخزف، والطوب، والبلاط، والمواد المقاومة للحرارة. يمكن لبعض أفران الطوب البيئية المتقدمة أيضًا إعادة تدوير نفايات المواد من العمليات الصناعية، مثل غبار الفرن، والخَبث، والقيراطات.

س4: كيف يقلل فرن الطوب البيئي من الانبعاثات؟

ج4: تقلل أفران الطوب البيئية من الانبعاثات من خلال تحسين عمليات الاحتراق لتقليل السخام والوقود غير المحترق، واستخدام الغربال أو المرشحات لالتقاط الملوثات، وتقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون (CO2) من خلال استخدام الوقود بكفاءة وتقنيات احتجاز الكربون.