По данным ряда исследователей, экономическая целесообразность глубокой переработки круглого леса в условиях подобных лесных терминалов становится эффективной при расстояниях вывозки леса от 325 км [1–3]. В условиях арктических и приравненных к ним регионов такие и большие расстояния вывозки являются преобладающими. Однако отсутствие электроснабжения на удаленных лесных терминалах требует, как правило, использования дизельгенераторов с необходимостью их круглогодового обеспечения топливом. Затраты дизельного топлива для привода рабочего оборудования, а также затраты ГСМ на их транспортировку на сами лесные терминалы становятся значительной статьей в себестоимости пиломатериалов. В то же время сами лесные терминалы являются источником производства одного из перспективных видов топлива — отходов основного производства, в первую очередь в виде древесной щепы.
Ранее достаточно широкое распространение получили газогенераторные установки, осуществляющие процесс пиролиза с последующим сжиганием генераторного газа в двигателе внутреннего сгорания [4–7]. Невысокая эффективность этих устройств не позволяет рассматривать их как перспективу решения обозначенной проблемы, в том числе и с экологической точки зрения. Очевидным решением является внедрение технологии и технических устройств преобразования тепловой энергии щепы в механическую с дальнейшей генерацией электрической энергии на основе применения установок с внешним подводом тепла — двигателей внешнего сгорания.
На сегодняшний день это решение не реализовано, в первую очередь по причине отсутствия теоретических исследований и обоснований, отсутствия технологий, методологии и методик расчета установок, оценки экономической обоснованности. Научно обоснованное решение данной проблемы позволяет существенно повысить энергетическую устойчивость технологических процессов лесозаготовительных производств в труднодоступных лесоэксплуатационных районах Крайнего Севера РФ.
Анализ современных технологий, позволяющих преобразовать внутреннюю энергию лесосечных отходов в механическую энергию для привода технологического оборудования в условиях верхнего склада или лесного терминала показал, что наиболее подходящими техническими средствами являются машины с внешним подводом тепла. А среди подобных машин наиболее рациональными в условиях лесных терминалов являются машины, реализующие цикл Стирлинга. Существенной проблемой на пути внедрения энергосредств, работающих на лесосечных отходах и реализующих цикл Стирлинга, является отсутствие современной методики проектирования с учетом используемого вида топлива. С другой стороны, современные методы конечно-элементного моделирования механических систем позволяют разработать требуемую методику обоснования конструктивных параметров энергосредства, работающего на лесосечных отходах.