Отопление
Отопление необходимо в любом доме, ведь даже самое качественное утепление не может постоянно поддерживать комфортную температуру, а также нагревать входящий во время проветривания воздух.
Там, где есть доступ к дешевому газу или другим энергоносителям, не приходится прибегать к экзотическим способам отопления, однако если такого доступа нет, можно использовать для этой цели навоз или помет.
Это особенно актуально в отдаленных сельских регионах, ведь там не всегда есть доступ к дешевым энергоносителям, зато навоза и помета очень много. Кроме того, экскременты птиц или животных можно использовать для отопления ферм, теплиц и других строений.
Почему навоз начали применять в качестве топлива?
Несколько тысячелетий назад кочевые племена, живущие в бедных древесиной районах, вынуждены были искать альтернативное топливо, подходящее для обогрева жилищ и готовки еды.
Именно они обнаружили, что высохшие лепешки, в которые превращаются экскременты животных, хорошо горят и дают достаточно тепла для их нужд.
Поскольку доступного дерева вокруг не было, зато в наличии были огромные стада различных животных, то эти племена даже в морозные зимы никогда не испытывали нужды в топливе. Ведь животные ежедневно едят, а также ежедневно опорожняют кишечник, поэтому их навоз будет до тех пор, пока они живут и едят.
Варианты отопления
Топливо из навоза подходит для любого способа отопления, основанного на получении тепловой энергии через сжигание горючего вещества.
Поэтому в зависимости от вида топлива оно подходит для использования в:
- отопительных и отопительно-варочных печах;
- водяных и воздушных котлах;
- каминах;
- пиролизных котлах и печах;
- любых твердотопливных теплогенераторах с автоматической загрузкой топлива (материал из навоза должен подходить по форме и размеру).
Поэтому топливо из высушенных экскрементов подходит для любых типов воздушного и водяного отопления, включая теплый пол, работающих от твердотопливных или газовых нагревательных приборов.
Более подробно о:
- применении топлива из навоза для отопления;
- преимущества/недостатках такого топлива по сравнению с другими энергоносителями;
- переделке под теплогенераторов такое горючее,
Виды топлива, особенности их получения и применения
Из навоза изготавливают следующие виды топлива:
- биогаз;
- сушеные лепешки;
- пеллеты и брикеты.
Каждый из видов топлива изготавливают по индивидуальной технологии, предусматривающей особые требования к исходному материалу.
Затем газообразное горючее очищают от примесей, а твердое высушивают. В результате получаются вещества с разными характеристиками, поэтому из них можно подобрать топливо для любого отопительного прибора.
Биогаз
Этот вид горючего материала получают во время перегнивания (сбраживания) жидких экскрементов.
Сначала твердую фракцию измельчают и смешивают с мочой животных и водой до получения влажности 90–95%.
Затем готовую смесь заливают в специальные герметичные емкости, которые называют биореакторами или метантенками.
В экскрементах животных и птиц содержится много бактерий и других микроорганизмов, как активно потребляющих кислород, так и анаэробных, то есть не нуждающихся в кислороде.
После заливки измельченной смеси в метантенк ацетогенные бактерии расщепляют сложные органические вещества на простые монополимеры. Во время этого процесса происходит обеззараживание материала, ведь все болезнетворные микроорганизмы состоят из сложных органических веществ, поэтому они гибнут в результате этого процесса.
Кроме того, исчезает неприятный, свойственный навозу запах, ведь его причина – сложный полимер скатол, который также распадается на простые полимеры в процессе гидролиза.
Расщепленные вещества становятся пищей для гетероацетогенных микроорганизмов, которые окисляют их и превращают в пищу для метанобразующих бактерий (метаногенов).
Из-за того, что в метантенк регулярно вносят новый материал, все три процесса происходят одновременно, поэтому происходит постоянная выработка биогаза, основную часть которого составляет метан.
Во время очистки, которую иногда называют обогащением, из биогаза удаляют:
- сероводород;
- углекислый газ;
- водяной пар.
Очищенный биогаз на 93–98% состоит из метана, поэтому хорошо подходит для питания любых газовых нагревательных устройств. Однако для обеспечения максимальной эффективности сгорания и увеличения КПД отопительного прибора необходимо регулировать подачу газа для создания наиболее подходящей смеси с воздухом.
Такую регулировку проводят путем подбора жиклеров в котлах без электронных блоков управления (ЭБУ) или меняя прошивку ЭБУ. Все остальные части отопления ничем не отличаются от тех же, которые используют при работе на сжиженном или природном газе.
Сушеные лепешки и бруски
Этот материал был популярен не только в античности или средних веках, но и даже в XX–XXI веках на тех территориях, где по любым причинам нет возможности подключиться к сетевому газу, а электричество и другие энергоносители слишком дорого стоят.
Если лепешки высушить до влажности 8–10%, то они по теплотворной способности будут сопоставимы с древесиной, однако для этого их придется выдержать в проветриваемом сарае 1–3 года.
Если же не дождаться снижения влажности до этого уровня, то теплотворная способность будет заметно ниже, а негативное влияние на дымоход гораздо выше, чем у дров.
Эти лепешки делают разными способами, однако наиболее эффективным является накопление в течение зимы смеси навоза с подстилочным материалом при тщательном отводе жидких фракций (мочи).
Ежедневно или несколько раз в неделю заваленный экскрементами пол засыпают новым слоем подстилки из соломы, опилок или других материалов. Перемещаясь по загону, животные тщательно утрамбовывают и перемешивают эту массу, благодаря чему к весне пол покрывает плотный слой смеси, который режут любым способом на куски нужного размера, затем в течение нескольких недель сушат их на солнце.
Подсохшее топливо складывают в сарай, где выдерживают еще несколько лет, после чего оно ничем не уступает дровам.
С весны по осень этот материал перерабатывают иначе – после чистки коровника или других строений, навоз смешивают с измельченными древесными остатками и лепят из него бруски или лепешки.
Это можно делать как вручную, так и с помощью различных форм. Затем сформованные лепешки либо выкладывают на земле в один ряд, либо набрасывают на южную стену сарая, которую необходимо оббить доской. На земле заготовки ежедневно переворачивают для лучшей просушки, а налепленные на стену лепешки выдерживают примерно неделю, после чего материал досушивают на воздухе или в помещении любым способом.
Из-за сильного уплотнения навоза животными плотность брусков, а значит и теплотворная способность по отношению к объему, заметно больше, чем у лепешек. Однако по этой же причине срок сушки также заметно больше, ведь спрессованная масса такой плотности хуже пропускает влагу, а значит быстро просохнут лишь наружные слои, а внутренние будут сохнуть в несколько раз больше.
Основным преимуществом этого горючего материала является возможность изготовления брусков любого размера и формы, благодаря чему они хорошо подходят для систем автоматической подачи топлива. Применяют их так же, как и дрова, то есть сжигают в печах, котлах и каминах, поэтому они подходят для любого типа отопления с соответствующим теплогенератором.
Пеллеты и брикеты
Этот вид твердого топлива отличается от лепешек и брусков способом изготовления.
Экскременты смешивают с измельченным растительным наполнителем, затем пропускают через сепаратор, который снижает влажность до уровня в 40–60%.
Смесь такой влажности хорошо поддается формовке с помощью пресса, который также снижает влажность на некоторое значение. Если же нет сепаратора, то смесь можно прессовать сразу же, ведь в формах пресса предусмотрены отверстия для отвода лишней жидкости. Более подробно этот процесс мы описывали в статье про брикеты из навоза.
Также для изготовления брикетов или пеллет можно использовать то же оборудование, что и для производства прессованных видов топлива из опилок или другой измельченной древесины. Однако оборудование нужно будет отрегулировать для снижения степени сжатия, а также предусмотреть отвод выделенной во время прессования влаги. Затем готовые пеллеты или брикеты сушат сначала на солнце, затем в проветриваемом сарае, пока их влажность не достигнет значения ≤10%.
Вывод
Топливные материалы, полученные из навоза, не могут конкурировать с сетевым газом или электроэнергией, а также с доступными углем и дровами, поэтому наиболее востребованы они будут там, где нет возможности приобрести энергоносители, или их стоимость слишком велика.
Процесс производства газообразного горючего не занимает много времени, зато требует серьезных капитальных вложений. Прессованные лепешки и другие изделия, полученные этим же методом, можно производить даже на самодельном оборудовании, однако весь процесс занимает несколько лет, причем большую часть времени будущее топливо сохнет до приемлемого уровня влажности.
Источник
Обогрев дома с помощью навоза
Компостный биореактор: как отопить дом за счет кучи компоста
- » onclick=»window.open(this.href,’win2′,’status=no,toolbar=no,scrollbars=yes,titlebar=no,menubar=no,resizable=yes,width=640,height=480,directories=no,location=no’); return false;» rel=»nofollow»>
Подробности Опубликовано: 24.03.2018 08:47
Отопление является главной статьей расходов среди всех коммунальных платежей. Чаще всего для обогрева помещений используют газовые или твердотопливные котлы, электрические радиаторы или кондиционеры. Все эти способы предполагают значительные расходы и прямо или косвенно вредят окружающей среде. Но есть ли альтернативы? Для жителей частных домов с придомовым участком – есть. В данной статье речь пойдет о малоизвестном способе обеспечить себя дешевым теплом из абсолютно экологичного источника.
Большинство людей имеет представление о том, что такое компост – это органические удобрения, получаемые в результате разложения органических веществ под влиянием деятельности микроорганизмов. Однако, чего многие люди (в первую очередь, городские жители) не знают, так это того, что в процессе жизнедеятельности этих микроорганизмов выделяется большое количество тепла. В середине прошлого века французский новатор Жан Пейн начал использовать для обеспечения своей фермы теплом специально созданную для этой цели компостную кучу. В качестве материала для кучи он использовал поросль из ближайшего леса, привезенную трактором. Он подсчитал, что расходы энергии (бензин) на заготовку биоматериала в несколько раз ниже, чем эквивалентные расходы на отопление традиционными способами.
Основная идея состоит в том, чтобы построить достаточных размеров компостную кучу, в середину которой закладывается длинная труба или шланг с постоянно циркулирующей водой. Тепло от жизнедеятельности бактерий нагревает воду в трубе, а нагретая вода потом подается в систему отопления. В итоге мы получаем компостный водонагреватель, который также называют «биомейлер» (biomeiler).
Здесь мы попытались дать ответы на самые распространенные вопросы, касающиеся этой биотехнологии:
Вопрос: Какая температура внутри кучи?
Ответ: Температура зависит от материала, который используется для закладки, от размеров кучи и температуры окружающей среды. Вы можете рассчитывать на значения в диапазоне 50-60 °C.
В: Разве этого достаточно для обогрева дома? А ведь температура воды в момент ее прохождения по трубам в доме, будет еще ниже из-за теплопотерь.
О: Верно, для обычного неутепленного дома с радиаторной системой отопления может потребоваться «догревать» теплую воду газом до уровня горячей. В этом случае использование предварительного нагрева кучей позволит существенно снизить расход газа.
В: А что насчет утепленных домов?
О: В хорошо утепленных домах описываемая система раскрывается во всей красе, т.к. температуры воды в радиаторах в 35-40 °C будет достаточно для комфортного пребывания в помещении, и «догревать» воду нет необходимости.
В: Как долго куча компоста может вырабатывать тепло?
О: В зависимости от материала, от 3 до 18 месяцев. Чем активнее проходят процессы в куче, тем выше там температура, но тем быстрее она «сгорает».
В: Значит, проведя закладку материала один раз, можно обеспечить себя теплом на целый год?
О: Все верно. Важно лишь подобрать такой исходный материал, чтобы его хватило на весь сезон (см. ниже).
В: Из чего сделать компостную кучу, какие материалы использовать?
О: Чтобы куча вырабатывала тепло хотя бы год, лучше использовать перемолотые в дробилке ветки деревьев, листья, сено и свежую траву. Всё это можно найти в ближайшей лесопосадке, у себя и соседей во дворе бесплатно. Если рядом с вами есть деревоперерабатывающее предприятие, то, вероятно, вы сможете получить там опилки и другие отходы производства дешево или также бесплатно.
В: Каких размеров куча нам нужна?
О: Зависит от того, что конкретно вы заложили, какую площадь вы собираетесь отапливать, насколько хорошо утеплен дом, насколько холодные зимы в вашем регионе. В среднем, жители Украины могут ориентироваться на значения в 5-7 м3 (эти цифры не являются окончательными или рекомендованными, они приведены лишь для приблизительной оценки, достаточный именно для вас, объем можете установить только вы сами экспериментальным путем). Для заготовки такого количества материала разумно будет арендовать или попросить помочь знакомых с машиной, если у вас нет собственной.
В: Как построить компостную кучу для отопления?
О: Выбираем место, где будет располагаться куча. Идеально подойдет какой-нибудь сарай рядом с домом (можно сделать пристройку или хотя бы навес), хотя можно и просто расположить ее во дворе. Сначала сыпем немного купленного биогумуса или готового компоста (его роль состоит в том, чтобы сразу подселить нужные нам микроорганизмы в кучу), сверху укладываем подготовленную щепу, плотно утрамбовывая каждый слой и поливаем водой. Засыпав половину объема щепы, укладываем шланг. Чем длиннее шланг, тем больше тепла он будет забирать из кучи. Рекомендуется применять шланг не менее 20 мм в диаметре и 100 м в длину, чтобы вода успевала прогреться. Сверху насыпаем оставшийся объем биоматериала вперемешку с биогумусом, еще раз плотно утрамбовываем всё и щедро поливаем водой. Далее нужно обмотать кучу утеплителем (например, минеральной ватой), чтобы зимой она не замерзла. Не нужно пытаться замотать ее герметично – для жизнедеятельности микроорганизмов нужен воздух. Куча может обойтись и без утеплителя, но тогда её объем должен быть больше. Готово.
В: Когда компостная куча начнет выделять тепло?
О: В течение недели.
В: Требуется ли какое-то обслуживание кучи или контроль за ней?
О: Нет, построенная куча работает сама и не требует вмешательства вплоть до окончания срока службы.
В: Наверно, компост будет вонять, как навоз?
О: Если вы не закладывали в кучу навоз, то не будет.
В: Во что превратится куча после полной «выработки»?
О: Готовый компост представляет собой тот же гумус, который вы использовали при создании кучи – рассыпчатая субстанция, похожая на землю по текстуре и запаху. В ходе своего жизненного цикла, куча уменьшится в объеме в несколько раз, а на выходе вы получите отличное удобрение для растений. Если вам оно не нужно, его можно просто высыпать обратно в природу или отдать/продать другим людям.
В: Кто-то уже применяет описанный метод на практике?
О: Данный метод используют жители экопоселений и просто загородных домов в Великобритании, Германии, Нидерландах и других странах.
Плюсы компостного биореактора:
+ существенно сокращает расходы на отопление;
+ не требует готовой инфраструктуры (например, подведенной газовой трубы);
+ дает вам определенную степень независимости – вы обеспечиваете теплом сами себя, и никто не сможет вам «перекрыть краник» отопления или поднять тариф;
+ является полностью возобновляемым ресурсом и абсолютно не вредит окружающей среде;
Минусы:
— не подходит для квартир;
— раз в год нужно потратить время и силы, чтобы выгрузить отработанный материал и загрузить новый;
— если по неопытности вы сделали что-то неправильно и ваша куча «перегорела» слишком быстро, замерзла или «умерла» по любой другой причине, вы останетесь без тепла, поэтому желательно иметь запасные варианты;
— в первый раз нужно потратиться на покупку длинного шланга, насоса и некоторых других расходных материалов, также сам биоматериал или его доставка могут стоить денег.
Описанная система компостного отопления идеально сочетается с водяным теплым полом, температура теплоносителя в котором всегда ниже, чем температура теплоносителя в радиаторах. Если дом хорошо утеплен, то появляется вариант и вовсе отказаться от установки радиаторов. Вы также можете поместить внутрь кучи второй контур, чтобы снабжать себя теплой водой, только не забывайте, что из-за теплопотерь в трубах вы вряд ли получите на выходе из крана воду горячее, чем 40 °C.
Компостная куча также может отлично подойти для обогрева теплицы: не нужно никаких шлангов или насосов – просто разместите кучу внутри теплицы и выращивайте растения круглый год. Закладку материала лучше производить осенью, перед началом отопительного сезона. В это время года деревья сбрасывают листья, а у вас будет время протестировать свою кучу на работоспособность до начала сильных холодов. Предложенный вариант создания кучи предполагает ее работу в течение, как минимум, 8-9 месяцев, т.е. в холодный сезон вы точно не замерзнете.
Отопление газом может «съедать» до $1000 в год для хозяев двухэтажного дома в средней полосе Украины. Утепление жилья и использование компостного «биореактора» позволяет сократить расходы в разы и полностью отказаться от сжигания какого-либо топлива. Таким образом, вы сохраняете не только свои деньги, но и окружающую среду.
Автор: Максим Барановский
А вы что думаете по этому поводу? Дайте нам знать – напишите в комментариях!
Понравилась статья? Поделитесь ею и будет вам счастье!
Источник