В этой статье вы узнаете, как можно отапливать свой дом с помощью кучи компоста, так называемый курган де Пэйна. Эту конструкцию придумал французский фермер Жан Пэйн в 1970 году. Тепла, получаемого от этого кургана, достаточно, чтобы получать горячую вод у в течение года.
на видео ниже видно в ускоренном темпе, как строится курган, описанный ниже
На этом видео показан тот же процесс, только в более глобальных масштабах.
Общий выход тепловой энергии за 18 месяцев составляет примерно 1.5 ГВт. После окончания цикла ферментации, курган используется как высококачественное удобрение.
Расположение и фундамент
Курган должен находиться как можно ближе к потребителям горячей воды. Учтите, что вам понадобиться доступ с одной стороны кургана для техники (трактор или тележка). Строительство начинается с создания уровня аэрированной поверхности фундамента, путем насыпания круга из сухой крупной древесной щепы, толщиной примерно 60см и диаметром на 1.5 м больше, чем будет сам курган.
Чтобы улучшить вентиляцию нижней/центральной части кургана рекомендуется проложить перфорированные трубы с наружи кургана в центр, положив их на фундамент (деревянную щепу), сворачивая их по кругу. Гибкая гофрированная 4-х дюймовая перфорированная дренажная труба - идеальное решение, но подойдет, за неимением лучшего, любая перфорированная труба большого диаметра.
Трубы могут быть свернуты в круг под нижним срезом слоя-фундамента, а могут проходить прямо насквозь, но сверху трубы должны быть закрыты щепой. Если у вас есть 30-40 кубических ярдов (примерно 23 кубометра) "горячей смеси" (мульчи коры или смеси мульчи, щепы, опилок, навоза). Диаметр нижней части вашего кургана должен быть 16-18 футов (примерно 4.8-5.5м), а диаметр фундамента 20-22 фута (примерно 6-6.7 метра).
Центр и периметр.Замеры
Отметьте центр вашей насыпи колышком. Привяжите к нему веревку, длиной равной радиусу фундамента вашего кургана. Пусть ваш помощник идет по кругу, а вы отмечайте колышками периметр будущей конструкции. Не вынимайте центральный колышек. После этого отметьте диаметр основания вашего кургана (как писалось выше, оно должно быть на 1.5м меньше фундамента). Насыпьте 60 сантиметровый слой “горячей смеси” или мульчи коры, поверху фундамента, формируя основание кургана. Как можно ровнее распределяйте материал, избегая его уплотнений.
Трубы питания.
Далее надо проложить трубы “питание” (горячая вода будет поступать из кургана к потребителям) и “обратка” (холодная вода будет поступать от потребителей в курган). Труба “питание” должна быть проложена от потребителя через центр кургана. Временно привяжите эту трубу к центральному колу, оставляя 3 метра запаса, чтобы можно было подключить ее к трубе в верхнем слое насыпи.
Обратка
Авторы рекомендуют использовать 90 метровые бобины труб из полиэстра.
Оставьте конец трубы обратки рядом c трубой, отходящей от потребителей горячей воды. Начните укладывать трубу по кругу, оборачивая ее вокруг центрального колышка, к наружнему краю,избегая перегибов трубы. (60 см для первой центральной секции змеевика). Разматывая постепенно трубы, укладывайте их вокруг первого кольца змеевика, сохраняя расстояние между трубами в 15-20 см. Используйте шлакоблоки или камни, чтобы удержать витки змеевика на основании.
Для 4.8м основания вы должны сделать 7 витков змеевика, это будет примерно 36 метров тубы. Первый (внешний) виток змеевика должен быть в полуметре от внешнего края “горячей смеси”. Закончив укладывать первый слой змеевика,положите катушку снаружи на фундамент.
Горячая смесь."Hot Mix"
Навалите несколько кубометров “горячей смеси” по верху первого змеевика, разравнивая ее граблями, пока она не станет вровень со шлакоблоками. Шлакоблоки нужны, чтобы витки змеевика не смещались при укладке и в качестве уровня смеси, и легче было определять толщину слоя. После того, как вы распределили смесь до одного уровня с верхней кромкой шлакоблоков, извлеките их и заполните оставшиеся пустоты смесью. Во избежание уплотнения “горячей смеси”, распределяйте ее граблями стоя на фундаменте.
Повторите предыдущие два шага для 2 и 3 слоя. Т.к. смесь будет осыпаться с внешних витков змеевика, курган начнет сужаться. Это значит, что вам надо будет уменьшать расстояние между витками змеевика (с 20-25 см до 15), чтобы получить 270м змеевика, взятых из расчета кургана объемом 22 кубометра. Вы получите 7-8 слоев спирального змеевика. Для 4 и 5 слоев вам придется уменьшить количество колец змеевика с 7 до 6. На 7 и 6 слое количество колец уменьшится с 6 до 5, сохраняя при этом расстояние между витками 15см и расстояние от края насыпи до внешнего витка змеевика равным 25 см.
Когда вы уложите все слои змеевика, верхний\последний слой надо соединить с трубой “питание”, которую вы оставили ранее. Авторы используют пропановую горелку для этих целей. Затем накройте последнюю секцию змеевика хотя бы 40 см слоем смеси. Не забывайте, что укладывая каждую секцию змеевика надо, по возможности, стараться избегать уплотнений смеси, а для замера толщины слоя и временной фиксации змеевика, использовать шлакоблоки.
Наружная теплоизоляция.
Когда вы закончите постройку основной части кургана, заложив внутри змеевик-теплообменик, надо будет сделать воздухопроницаемую теплоизоляцию внутренней части. Для этого надо покрыть курган слоем щепы или не прессованного сена. Это обеспечит доступ воздуха, при пассивной вентиляции, к бактериям внутри и увеличит производительность в зимний период. Слой теплоизоляции должен быть толщиной 30-60см.
После окончания строительства кургана надо подключить трубы к потребителям горячей воды. Можно поставить резервуары для хранения горячей воды, или распределять ее по потребителям с помощью коллекторов. Надо поставить насос, который будет закачивать горячую воду в резервуар, с которого, в свою очередь, будет запитываться теплица, теплый пол жилого дом. Любой компетентный водопроводчик сможет вам спроектировать подобную систему распределения воды.
Ваш компостный курган должен производить воду температурой 50-60 градусов через 10 дней после окончания строительства. Если курган будет чрезмерно увлажнен во время строительства из-за дождя, этот процесс может затянуться на 3-4 недели, пока смесь не просохнет. 1.5 м зонды-термометры являются отличным инструментом, чтобы измерить температуру кургана в различных местах.
Как только температура вашего кургана достигнет 50-70 градусов, можете заполнять систему водой. Проследите, чтобы в системе не было воздушных пробок. Надо прогнать воду в системе до полного ее заполнения. После этого можете рассчитать тепловую производительность вашей системы. Самый простой способ это измерить температуру воды,поступающую на вход кургана, потом измерить температуру и скорость потока воды на выходе из кургана. 22 кубовая насыпь с 270 метровым змеевиком должна обеспечивать стабильную температуру в 45-60 градусов на выходе, при расходе 1-4 литров в минуту с температурой входящей воды 7 градусов. Увеличивая расход воды от 1 до 4 л/мин, до тех пор, пока температура не начнет снижаться,вы узнаете производительность вашей системы. Тестирование надо производить в течение часа. Для этого теста можно применять расходомеры, термометры, которые используются для измерений в солнечных коллекторах.
После того, как вы узнали температуру на выходе и измерили расход воды, можете посчитать примерно тепловую мощность вашей насыпи. Для примера: если ваш расход воды равен 3 л/мин при температуре входящей воды 10 градусов и температуре на выходе 55, значит дельта-t составляет 45 градусов при расходе воды 180 л/час. Далее вычисляем тепловую мощность по формуле Q=V*(1.16*T). Где Q мощность в киловаттах, 1.16- теплоемкость воды, а V-расход воды (кубометры в час). В данном примере получается 9.3 кВт/ч. Это получается 38000 кВт/ч за 6 месяцев. Можете поискать в интернете, как перевести эти цифры в килограммы угля, дров или кубометры газа. Учтите, что ваш курган будет действовать 12-18 месяцев.
Такой курган при наличии не большого трактора, 5 помощников и всех материалов можно построить за 8 часов. Правда укладка змеевика, засыпание его смесью,выравнивание граблями–тяжелая работа.
Авторы экспериментируют с различными вариантами смеси, чтобы получить больше тепла на более длительный срок. Жесткие деревянные материалы могут дать больше тепла, чем мягкие. Но жесткие породы дерева дают тепла в течении меньшего промежутка времени, чем мягкие.
Важно, чтобы часть смеси состояла из измельченной щепы, для обеспечения доступа воздуха бактериям и создания необходимой площади для их размножения. Насыпь сделанная только из щепок даст температуру 35-45 градусов летом, весной и осенью, но будет остывать зимой. Мульча из коры даст температуру 50-60 градусов, если она не загрязнена промышленными отходами. Стойкие к гнили сорта дерева не будут производить тепло их не надо использовать. Сосну можно использовать в небольших количествах. Щепа, смешанная с опилками или навозом тоже будет работать. От качества сырья будет зависеть выход тепла и ценность полученного гумуса, после того, как ваш курган перестанет выделять тепло. Влажность кургана тоже важна, при большой влажности, вода заполнит промежутки между щепками и опилками и уменьшит доступ кислорода. При низкой влажности уменьшится биологическая активность бактерий. Оптимальная влажность 30-50%. Воздухопроницаемая теплоизоляция позволит не остыть кургану зимой. Трубы можно использовать повторно, что снизит стоимость последующих построек. При закладке труб отмечайте их местоположение, это позволит избежать трудностей, когда вы будете срывать курган
Если кто-то из читателей имел удовольствие зимой пребывать в селе, а именно - в районе силосной ямы, то вы могли отметить интересный факт - чтобы загрузить силос в трактор на корм скоту, его не нужно долбить ломом, хоть на улице и мороз. Более того - от него исходит пар, а если запустить руку в толщу массы хотя бы по локоть, то можно заметить, что внутри ощутимо горячо!
Метод получения тепла из компоста был разработан французом Жан Пейном в 1970 году, и эта технология не потеряла свою актуальность и сегодня. Данный способ активно используется в Германии и он имеет название Биомейлер (Biomeiler). Биомейлер это система получения тепла из специальной компостной кучи (биомассы), также известная как "компостное отопление".
Процесс ферментации целлюлозы аэробными бактериями сопровождается выделением углекислого газа и тепла, а также еще разных, мало нам интересных в рамках нашей темы веществ ( о процессе). Нас на данном этапе интересует тепло. Сразу уточним, что если в компосте кроме целлюлозы (веток, листьев, ботвы и прочих растительных отходов) будут присутствовать компоненты, содержащие азотистые основания (например, помет животных, навоз, органические отходы), то в дело включатся и некоторые другие бактерии и наш новоиспеченный биореактор начнет выделять еще и метан, который можно будет использовать как для источник топлива для газовой плиты, так и, при достаточном его количестве, для отопления. Но пока поговорим о тепле, которое мы получим от растений.
Во время процесса компостирования аэробные бактерии превращают органическое вещество (например измельченные ветки и растительные остатки, ботва кукурузы и буряка) в тепло и углекислый газ. Этот процесс происходит вокруг нас постоянно и повсюду: на земле и в почве.
Это тепло может быть использовано для отопления помещений и нагрева горячей воды, температура внутри компостной кучи достигает 60 градусов
по Цельсию..
Биомейлер это очень простая система. Для нее нужно только трубы, вода и тепло компоста. Единственная подвижная часть системы это стандартный циркуляционный насос центрального отопления. Эта простая конструкция уменьшает стоимость обслуживания и риски поломки.
Биомейлер для своей работы требует кислород, поэтому помещать эту кучу органики в подземный бункер не следует - процесс ферментации не прекратится, но сильно замедлится, что скажется на количестве тепла, которое можно будет отобрать у кучи. Сразу отметим - 2 куба листьев не отопят дом, но вот помыть посуду, постирать и ополоснуться летом в теплой водичке - этот объем уже сможет помочь.
Идея горячего водоснабжения "для ленивых", мне очень нравится - 3-4 дня работы и 6-8 месяцев можно мыть руки в теплой воде. Если вы хотите цифр, то их есть на австрийском сайте , есть обзорная статья с картинками (пару я оттуда утащил) и более , с цифрами, объёмами и киловаттами (копия). Сразу скажу - чтобы полностью решить проблемы с горячей водой в вашем загородном доме, одного Камаза веток и листьев будет мало. Но кто вам мешает пройтись по осенним улицам своего города, посмотреть на большие кучи палой листвы, собранной дворниками для вывоза на мусорный полигон и поинтересоваться у ответственных за очистку улиц - а не хотят ли они утилизировать ЭТО абсолютно бесплатно? Не на полигоне, а у вас на заднем дворе, например?
Метод получения тепла из компоста был разработан французом Жан Пейном в 1970 году, и эта технология не потеряла свою актуальность и сегодня. Данный способ активно используется в странах Европы и он имеет название Биомейлер (Biomeiler). Биомейлер это система получения тепла из специальной компостной кучи (биомассы).
Процесс ферментации целлюлозы аэробными бактериями сопровождается выделением углекислого газа и тепла, а также еще разных, мало нам интересных в рамках нашей темы веществ (подробнее о процессе). Нас на данном этапе интересует тепло. Сразу уточним, что если в компосте кроме целлюлозы (веток, листьев, ботвы и прочих растительных отходов) будут присутствовать компоненты, содержащие азотистые основания (например, помет животных, навоз, органические отходы), то в дело включатся и некоторые другие бактерии и наш новоиспеченный биореактор начнет выделять еще и метан, который можно будет использовать как для источник топлива для газовой плиты, так и, при достаточном его количестве, для отопления. Но пока поговорим о тепле, которое мы получим от растений.
Во время процесса компостирования аэробные бактерии превращают органическое вещество (например измельченные ветки и растительные остатки, ботва кукурузы и буряка) в тепло и углекислый газ. Этот процесс происходит вокруг нас постоянно и повсюду: на земле и в почве. Это тепло может быть использовано для отопления помещений и нагрева горячей воды, температура внутри компостной кучи достигает 60°С .
Биомейлер это очень простая система. Для нее нужно только трубы, вода и тепло компоста. Единственная подвижная часть системы это стандартный циркуляционный насос центрального отопления. Эта простая конструкция уменьшает стоимость обслуживания и риски поломки.
Биомейлер для своей работы требует кислород, поэтому помещать эту кучу органики в подземный бункер не следует - процесс ферментации не прекратится, но сильно замедлится, что скажется на количестве тепла, которое можно будет отобрать у кучи. Идея горячего водоснабжения "для ленивых", мне очень нравится - 3-4 дня работы и 6-8 месяцев можно мыть руки в теплой воде.
Компостная куча, в которую зарыто несколько «этажей» нагревающихся труб. Трубы горизонтальными рядами забирают больше тепла, но сложнее разбирать кучу после перегнивания. Трубы на сердечнике намного легче удаляются, но дают меньше тепла. С точки зрения длительности эксплуатации теплообменника воду стоит умягчать.
Для того, чтобы обеспечить свой дом горячей водой, понадобится много органических отходов (биомассы), чаще всего это скошенная трава, опавшие листья, мелкие ветки, опилки, солома, измельченная бумага и пищевые отходы. С первого взгляда ничего сложного, но как и всегда существует ложка дёгтя, - весь этот материал понадобится в конкретное время, так сказать, "в один день" и это создает некоторую сложность. Но, в чем таких сложностей нет? Если изучить метод и заранее приготовиться, вполне возможно решить задачу. Чтобы полностью понять суть методики нагрева воды, необходимо осветить несколько деталей, которые стоит учитывать.
Аэрация компостной кучи .
Компостная куча должна иметь достаточный размер для предотвращения быстрой потери тепла и влаги и обеспечения эффективной аэрации во всем объеме. При компостировании материала в кучах в условиях естественной аэрации их не следует складывать больше 1,5м в высоту и 2,5м в ширину, в противном случае диффузия кислорода к центру кучи будет затруднена. При этом куча может быть вытянута в компостный ряд любой длины.
При большей кучи в центр кучи вставляется полый цилиндр, через который может проходить воздух. Это позволить аэрироваться куче и изнутри. Именно поэтому это - компостная куча, а не яма. И именно поэтому каркас - сетка (или куча бескаркасна) - никаких стен, перегородок и т.д. - это ухудшает воздухообмен.
Также воздухообмен улучшается, если куча наваливается поверх пары слоёв поддонов или на толстый слой толстых веток и валежник - воздух может проходить и снизу. Компостная куча регулярно «дырявится» ломом во всех направлениях - создаются каналы для проникновения воздуха. Но дырявится аккуратно, так как в куче зарыты трубы с теплоносителем.
Исходя из вышеизложенного, нам заранее надо предусмотреть способы аэрации компостной массы, для получения устойчивого эффекта ферментации. Кроме формирования кучи в виде благоприятной формы, можно воспользоваться дополнительными средствами:
- вставить в компост аэрационные трубы;
- добавить к компосту бактерии для выгребных ям;
- разместить компост на воздушной подушке
Соотношение азота и углерода в компосте для нагрева воды .
Также для компостирования важно соотношение азота и углерода. «Зелёная» часть компоста - травы, листья, яичная скорлупа, фруктовые и овощные отходы и т.д. - содержат намного больше азота. «Коричневая» часть - ветки, сучья, опилки и пр. содержат больше углерода. Если много азотистых компонентов, то температура нарастает быстрее. Однако выделяется много аммиака (азотсодержащее соединение), который губит бактерий. И куча может «сдохнуть».
Оптимальная пропорция - примерно 25 % «зелёного» компоста и 75 % «коричневого». Тщательно их перемешивайте, чтобы избежать зон гниения. Именно поэтому - куча составляется не из травы, а в основном из измельчённых веток.
Управление теплоотдачей в технологии Биомайлер .
Температура компостирования зависит от стадии компостирования:
- Начальная стадия, когда работают низкотемпературные бактерии. Зависит от доступа воздуха и наличия воды.
- Вторая стадия - рост температуры. В дело вступают бактерии, выдерживающие большую температуру. Они размножаются, температура поднимается. От температуры окружающей среды до 45-50°С.
- Третья стадия - максимальная температура. Значение - 65-70°С . Работают только бактерии, выдерживающие эту температуру. На этой стадии происходит быстрое обезвоживание компоста. И одновременно - очень быстрое потребление органики. Чем активнее эта фаза, тем быстрее наступает следующая.
- Четвёртая стадия - температура снова около 40°С - когда пищи для бактерий и воды осталось мало.
Вопрос в том, сколько времени длится каждая стадия. Это зависит от множества факторов, и разброс может быть чуть ли не в 10 раз. Но на скорости можно влиять, и в первую очередь - водой. Самая критичная и высокотемпературная, которую неплохо было бы замедлить (ведь она длится иногда всего неделю) - третья стадия.
Оптимальная влажность компоста – 60-70%. Очевидно, чем ниже влажность, тем медленнее гниение (и тем меньше температура). И, наоборот - больше воды, больше температура, меньше времени прослужит компостное отопление.
Следовательно, нужно определиться
- какая температура воды нужна
- как долго
И соответственно реагировать поливом или его отсутствием на рост температуры.
Также на температуру компостирования можно воздействовать охлаждением.
Механизм прост: тепло из компостной кучи в технологии Биомайлер отбирается через теплообменник и идёт в дом. Следовательно, нужно интенсивно отбирать воду - теплообменник охлаждается, нагревающийся контур в куче перегноя остывает, остывает и компост.
Итак, всё просто - но не настолько, чтобы лечь пузом кверху, как на центральном отоплении. Но зато - независимость от внешних источников энергии, что в современных условиях актуально.
Но перейдём от теории к практике.
Вариантов конструирования биомайлеров может быть большое множество, всё зависит от сложности конструкции, которая в свою очередь может быть исполнена от примитивной кучи до высокотехнологичной установки. Исходя из вышеизложенного можно поговорить о конструктиве биомайлера. Конструирование этого объекта во многом зависит от наличия площади и более того, от наличия количества биомассы. Поэтому надо подумать о более высокотехнологичном способе изготовления биомайлера:
- Очевидно требуется использование бойлера косвенного нагрева воды, где отдельным контуром будет отбираться тепло из теплообменника биомайлера;
- Сам биомайлер можно сконструировать в виде нескольких компактных установок. Например, испоьзовать емкости из Еврокуба, вырезав в них вверху технологические отверстия для загрузки биомассы;
- Обеспечить необходимую аэрацию и увлажнение биомассы, установив для этих целей трубы в компост;
- Организовать теплоизоляцию биомайлера, например обвернуть мини-биомайлер минеральной ватой или другим утеплителем ;
Ключевой вопрос: сколько горячей воды мы получаем от биомайлера? Вот ответ с немецкого сайта
Biomeiler на 50 тонн и 120 м³ компоста (куча примерно 5 метров в диаметре и 2,5 м в высоту), с 200 метрами трубы внутри компоста производит постоянно 4 литра воды в минуту около 60 градусов Цельсия (при начальной температуре воды 10 градусов). Это равно 240 литрам воды в час = 10 кВт (примерно как с 1 л жидкого топлива). Куча на 50 тонн работает от 10 месяцев.
Кстати, нюанс: вы можете использовать 2 линии в компостной куче. Одна - из водопроводных труб, для нагрева воды. А вторая - воздуховод, для нагрева воздуха (организация воздушного отопления). В «воздушном» случае не нужен теплообменник; труба забирает холодный воздух с пола и возвращает горячий.
Также нужно учитывать: куча более 50 тонн практически не реагирует на зимние морозы. Мини-биомайлеры «замерзают» на зиму, а весной снова начинают работать, если не предусмотреть теплоизоляцию биомайлера .
Расчёт биомайлера (с сайта http://native-power.de/en/native-power/calculate-size-your-biomeiler):
| Круглое основание | |||||||
| Диаметр | Высота | Площадь | Слои | Объём | Выход энергии | ||
| м | м | м² | штуки | м³ | кВт | ||
| 4 | 2.1 | 13 | 2 | 20 | 1.1 | ||
| 5 | 2.8 | 20 | 3 | 40 | 2.6 | ||
| 6 | 2.8 | 28 | 3 | 60 | 4.2 | ||
| 7 | 3.5 | 37 | 4 | 100 | 7.9 | ||
| 8 | 3.5 | 50 | 4 | 145 | 11.3 | ||
Вывод
В приведенных примерах и расчетах биомайлера, принято во внимание нагрев проточной воды, при входящей температуре +10°С и получении на выходе температуры +60°С, - это работа настоящего реактора, ибо поднять температуру надо на +70°С, при этом входящая вода будет постоянно остужать реактор. Но на самом деле реактор такой мощности нам не нужен. Достаточно, если биомайлер будет генерировать (беспрерывно) температуру 40-60°С, черз которую мы будем прокачивать теплоноситель из бойлера косвенного нагрева воды. Эта циркуляция будет постоянной и круглосуточной, в связи с этим на входе в биомайлер будет вода с плюсовой температурой, которую необходимо будет поднять на 10-20°С, а это не такая уже и сложная задача. Например, солнечный коллектор в пасмурную погоду нагревает теплоноситель всего до 40°С и этого достаточно для нагрева воды в бойлере косвенного нагрева до 80°С.
Эти факты наводят на мысль, что мини-биомайлер вполне возможно изготовить в домашних условиях, в любом индивидуальном хозяйстве и использовать его не только в теплое время года, но и зимой и не только для нагрева воды, но и для отопления дома системой водяного теплого пола.
Скачать видео и вырезать мп3 - у нас это просто!
Наш сайт - это отличный инструмент для развлечений и отдыха! Вы всегда можете просмотреть и скачать онлайн-видео, видео приколы, видео скрытой камеры, художественные фильмы, документальные фильмы, любительское и домашнее видео, музыкальные клипы, видео про футбол, спорт, аварии и катастрофы, юмор, музыка, мультфильмы, аниме, сериалы и многие другие видео совершенно бесплатно и без регистрации. Конвертировать это видео в mp3 и другие форматы: mp3, aac, m4a, ogg, wma, mp4, 3gp, avi, flv, mpg и wmv. Онлайн Радио - это радиостанции на выбор по странам, стилям и качеству. Онлайн Анекдоты - это популярные анекдоты на выбор по стилям. Порезка mp3 на рингтоны онлайн. Конвертер видео в мп3 и другие форматы. Онлайн Телевидение - это популярные TV каналы на выбор. Вещание телеканалов производится абсолютно бесплатно в режиме реального времени - эфир онлайн.
Трубы горизонтальными рядами забирают больше тепла, но сложнее разбирать кучу после перегнивания. Трубы на сердечнике намного легче удаляются, но дают меньше тепла.
Теплообменник, забирающий тепло от этих труб и передающий второму контуру.
Второй контур - отопление дома или горячая вода дома.
Принцип работы технологии биомайлер:
Всё очень просто:
1. Компост перегнивает, греет первый контур.
2. Теплообменник передаёт тепло на второй контур.
3. Пользователь пользуется либо отоплением, либо горячей водой.
С точки зрения длительности эксплуатации теплообменника воду стоит умягчать.
Но есть несколько деталей, которые стоит учитывать.
Аэрация компостной кучи для обогрева дома
Компостная куча должна иметь достаточный размер для предотвращения быстрой потери тепла и влаги и обеспечения эффективной аэрации во всем объеме.
При компостировании материала в кучах в условиях естественной аэрации их не следует складывать больше 1,5м в высоту и 2,5м в ширину, в противном случае диффузия кислорода к центру кучи будет затруднена. При этом куча может быть вытянута в компостный ряд любой длины.
При большей кучи в центр кучи вставляется полый цилиндр, через который может проходить воздух. Это позволить аэрироваться куче и изнутри.
Именно поэтому это - компостная куча, а не яма. И именно поэтому каркас - сетка (или куча бескаркасна) - никаких стен, перегородок и т.д. - это ухудшает воздухообмен.
Также воздухообмен улучшается, если куча наваливается поверх пары слоёв поддонов или на толстый слой толстых веток и валежин - воздух может проходить и снизу.
Компостная куча регулярно «дырявится» ломом во всех направлениях - создаются каналы для проникновения воздуха. Но дырявится аккуратно, так как в куче зарыты трубы с теплоносителем.
Соотношение азота и углерода в компосте для нагрева воды
Также для компостирования важно соотношение азота и углерода. «Зелёная» часть компоста - травы, листья, яичная скорлупа, фруктовые и овощные отходы и т.д. - содержат намного больше азота. «Коричневая» часть - ветки, сучья, опилки и пр. содержат больше углерода. Если много азотистых компонентов, то температура нарастает быстрее. Однако выделяется много аммиака (азотсодержащее соединение), который губит бактерий. И куча может «сдохнуть».
Оптимальная пропорция - примерно 25 % «зелёного» компоста и 75 % «коричневого». Тщательно их перемешивайте, чтобы избежать зон гниения.
Именно поэтому ниже на видео вы заметите - куча составляется не из травы, а в основном из измельчённых веток.
Управление теплоотдачей в технологии Биомайлер
Температура компостирования зависит от стадии компостирования:
1. Начальная стадия, когда работают низкотемпературные бактерии. Зависит от доступа воздуха и наличия воды.
2. Вторая стадия - рост температуры. В дело вступают бактерии, выдерживающие большую температуру. Они размножаются, температура поднимается. От температуры окружающей среды до 45-50 градусов по Цельсию.
3. Третья стадия - максимальная температура. Значение - 65-70 градусов. Работают только бактерии, выдерживающие эту температуру. На этой стадии происходит быстрое обезвоживание компоста. И одновременно - очень быстрое потребление органики. Чем активнее эта фаза, тем быстрее наступает следующая.
4. Четвёртая стадия - температура снова около 40 градусов по Цельсию - когда пищи для бактерий и воды осталось мало.
Вопрос в том, сколько времени длится каждая стадия. Это зависит от множества факторов, и разброс может быть чуть ли не в 10 раз. Но на скорости можно влиять, и в первую очередь - водой. Самая критичная и высокотемпературная, которую неплохо было бы замедлить (ведь она длится иногда всего неделю) - третья стадия.
Оптимальная влажность компоста – 60-70%. Очевидно, чем ниже влажность, тем медленнее гниение (и тем меньше температура). И, наоборот - больше воды, больше температура, меньше времени прослужит компостное отопление.
Следовательно, нужно определиться
- какая температура воды нужна
- как долго
Также на температуру компостирования можно воздействовать охлаждением.
Механизм прост: тепло из компостной кучи в технологии Биомайлер отбирается через теплообменник и идёт в дом. Следовательно, нужно интенсивно отбирать воду - теплообменник охлаждается, нагревающийся контур в куче перегноя остывает, остывает и компост.
Итак, всё просто - но не настолько, чтобы лечь пузом кверху, как на центральном отоплении. Но зато - независимость от внешних источников энергии, что в современных условиях актуально.
Но перейдём от теории к практике:
Как именно организована технология Биомайлер.
Об этом - видео (которое, в частности, поясняет первую картинку к статье; цистерна в центре - для образования биогаза, это бескислородный процесс, но в самом центре кучи - чтобы было теплее):
Ещё видео (длинное и очень, очень подробное):
И ещё видео про мини-биомайлер:
Ключевой вопрос: сколько горячей воды мы получаем от биомайлера? Вот ответ с немецкого сайта:
Biomeiler на 50 тонн и 120 м³ компоста (куча примерно 5 метров в диаметре и 2,5 м в высоту), с 200 метрами трубы внутри компоста производит постоянно 4 литра воды в минуту около 60 градусов Цельсия (при начальной температуре воды 10 градусов). Это равно 240 литрам воды в час = 10 кВт (примерно как с 1 л жидкого топлива). Куча на 50 тонн работает от 10 месяцев.
Как сделать фильтр для воды своими руками: обзор самых популярных самоделок
Двухтрубная система отопления с нижней разводкой: схема, которая поможет экономить
Кстати, нюанс: вы можете использовать 2 линии в компостной куче. Одна - из водопроводных труб, для нагрева воды. А вторая - воздуховод, для нагрева воздуха (организация воздушного отопления). В «воздушном» случае не нужен теплообменник; труба забирает холодный воздух с пола и возвращает горячий.
Также нужно учитывать: куча более 50 тонн практически не реагирует на зимние морозы. Мини-биомайлеры «замерзают» на зиму, а весной снова начинают работать.
Расчёт биомайлера
Круглое основание
Выход энергии
Удачного воплощения отопления компостом Biomeiler! опубликовано
Ставьте ЛАЙКИ, делитесь с ДРУЗЬЯМИ!
