Нагреватель компоста (также биомейлер ) — это установка для использования тепла, выделяемого в процессе компостирования . Термический эффект хорошо известен по компостной куче, где биомасса разлагается в результате пищеварения и метаболизма множества различных микробов и беспозвоночных. Тепло используется, например, для жилого дома.
В отличие от производства биогаза , процесс компостирования требует достаточного количества кислорода , что приводит к аэробному разложению. Кроме того, вначале добавляется вода для оптимизации биологических условий. Когда разложение началось, в результате самого процесса разложения образуется дополнительная вода, поэтому компост остается влажным неопределенное время. Наконец, вся биомасса полностью распадается на CO2 и H2O, выделяя тепло. Однако процесс компостирования обычно прекращают в конце зимы, а образовавшийся перегной вынимают из обогревателя и используют для огорода.
Французский агроном Жан Пен считается ответственным за изобретение биомейлера. Его система представляла собой комбинацию герметичного биогазового реактора в центре большой компостной кучи, производящего как биогаз, так и тепло. Он также работал над принципами сельского хозяйства в гармонии с природой.
Содержание
Три основных типа
Компостная куча в саду с системой циркуляции воды
Нагреватель компостной кучи — один из нескольких типов нагревателя компоста. Этот использует тепло большой компостной кучи в саду для обогрева дома. Для этого типа требуется большая компостная куча в саду, переплетенная спиральным водяным шлангом. Циркуляция воды передает тепло в здание, где оно может подаваться в контур отопления.
Компостная куча должна содержать не менее 8000 литров биомассы, чтобы поддерживать температуру в морозную зиму, позволяя термофильным микробам продолжать свою работу.
Комбинация горячей воды и биогаза
Система Jean Pain представляет собой особый тип нагревателя компоста, сочетающий аэробное разложение кучи с анаэробным разложением в герметичном контейнере в центре кучи, таким образом производя одновременно и тепло, и биогаз . Жан Пейн Компостирование — это метод использования полезной энергии , возникающей в процессе компостирования, для обогрева здания.
Жан Пейн был французом-самоучкой, который, как полагают, разработал эту систему. Он хотел создать средство достижения (хотя бы частичной) энергетической автономности, используя недорогое топливо из биомассы , с помощью простой насыпи.
Биомейлер был изобретен Жаном Пэном . Хотя идея использования аэробного процесса для отопления используется в нескольких местах, в основном на демонстрационных объектах, комбинация с биогазом, подобная оригинальной установке Жана Пена, не получила большого распространения.
Силос для нагревателя компоста внутри здания
Силос для нагревателя компоста является центральной частью домашнего нагревателя для компоста. Процесс компостирования осуществляется в герметичном бункере, расположенном в соответствующей части здания. Произведенное тепло может распределяться по контуру отопления, тогда как простая модель такого силоса для нагрева компоста не требует циркуляции воды, излучая тепло непосредственно во внутренние помещения дома. Осенью силос заполняется свежей биомассой , после чего всю зиму в силосе сохраняется комфортное тепло.
Расчеты
В саду можно собрать значительное количество биомассы (колотая древесина, листва, рубленый кустарник). Возможна годовая энергия около 3860 кВтч на 1000 м². Следующие данные взяты из энергетического лесного хозяйства .
| Данные для энергетического лесного хозяйства | Ценности |
|---|---|
| Собранная биомасса на 1000 м² | От 0,8 до 1,2 метрических тонн |
| Энергетическая ценность древесины* на метрическую тонну | 3860 кВтч |
| Энергетическая ценность древесины* на стер** | 2100 кВтч |
* при 20% остаточной влажности
** Стера – это простая стопка рыхлой древесины объемом в кубический метр. Фактическое содержание древесины составляет около 65 процентов, т.е. 1 стер составляет около 0,65 кубометра древесины.
В этом контексте единицу измерения stere можно использовать непосредственно для расчета необходимой мощности нагревателя компоста, поскольку загруженная биомасса (например, щепа) содержит сопоставимую долю воздуха. Таким образом, на м³ пространства для компостирования вырабатывается 2100 кВтч тепловой энергии. Остаточная влага не снижает полезную мощность и в этом случае ее можно игнорировать. Оно может меняться без какого-либо влияния. В отличие от дровяной печи остаточная влага в компостном нагревателе не испаряется, поэтому эффективность преобразования энергии не снижается.
В то время как на отопление старых жилых домов требуется более 20 000 кВтч в год, недавно построенным домам с хорошей изоляцией требуется менее 10 000 кВтч. Например, «Дом в доме» можно легко обслуживать с помощью бункера для нагрева компоста объемом 2000 л, который генерирует 4200 кВтч тепла, что делает интерьер дома комфортным и теплым в течение всего года.
Связанные проекты
Внешние ссылки
- Европейские проекты и реализации биоконверсии биомассы макроводорослей: эксперимент Сен-Каст-Ле-Гильдо (Франция), ссылка на метод Pain для расщепления древесной щепы в связи с компостированием биомассы макроводорослей.
- Нагрев воды своими руками с помощью компоста , статья в Mother Earth News (июль/август 1981 г.)