Альтернативное отопление дома — биотопливо


Котельная на биогазе.

В основу положено приготовление биогаза с последующим его использованием. Укрупненный состав оборудования такой котельной: площадка приема топлива, оборудование смешения биотоплива, биореакторы, система подачи топлива в биореакторы, системы очистки биогаза (если требуется). Далее в зависимости от целей котельной можно установить классический газовый котел (водогрейный либо паровой). При необходимости выработки электрической энергии в дополнение к тепловой возможна установка либо ГПА, либо газовой турбины, либо паровой турбины. После газовой турбины устанавливается котел-утилизатор. Такую котельную можно поставить, в том числе и возле очистных сооружений, для утилизации иловых накоплений.

Котлы, работающие на биотопливе

Если вы намерены сменить газовую систему отопления на альтернативное отопление частного дома, то нет необходимости производить ее организацию с нуля. Очень часто требуется лишь замена котла. Наиболее популярными считаются такие котлы, которые работают на топливе твердого типа или электрические котлы. Не всегда такие котлы выгодны с точки зрения затрат на теплоноситель

Особое внимание нужно уделить таким котлам, которые работают на топливе биологического происхождения. Для работы системы отопления, в центре которой находится биотопливный котел, требуются специальные пеллеты или брикеты

Однако можно использовать и другие материалы, такие как:


  • торф гранулированного типа;
  • щепа и древесные гранулы;
  • гранулы из соломы.

Главным недостатком является тот факт, что такое альтернативное отопление загородного дома может стоить намного дороже, чем газовый котел и, к тому же, достаточно дорогим материалом являются брикеты.

Альтернативные способы отопления частного дома: есть ли реальная альтернатива традиционным источникам тепла
Брикеты из древесины для отопления

Камин может быть отличным альтернативным решением для организации такой системы, как альтернативное отопление дома своими руками. Посредством камина можно обогреть дом с небольшой площадью, но качество отопления будет во многом зависеть от того, насколько правильно был устроен камин.

Посредством насосов геоматермального типа можно нагреть даже большой дом. Для функционирования такие альтернативные способы отопления частного дома используют энергию воды или земли. Такая система может выполнять не только обогревательную функцию, но и работать как кондиционер. Это будет наиболее актуальным в жаркие месяца, когда дом нужно не обогреть, а охладить. Такой тип отопительной системы является экологически чистым и не вредит окружающей среде.


Альтернативные способы отопления частного дома: есть ли реальная альтернатива традиционным источникам тепла
Геотермальное отопление частного дома

Солнечные альтернативные источники отопления загородного дома – коллекторы, представляют собой пластины, устанавливаемые на крыше здания. Они собирают солнечное тепло и посредством теплоносителя передают аккумулированную энергию в котельную. В баке-аккумуляторе установлен теплообменник, в который поступает тепло. После этого процесса происходит нагрев воды, которая может быть использована не только для обогрева дома, но и для различных нужд бытового характера. Современные технологии сделали возможным, чтоб такие альтернативные виды отопления частного дома собирали тепло даже в сырую или пасмурную погоду.

Альтернативные способы отопления частного дома: есть ли реальная альтернатива традиционным источникам тепла
Солнечные коллекторы


Тем не менее, наиболее хороший эффект таких отопительных систем можно получить только в более теплых и южных районах. В северных регионах такие альтернативные системы отопления загородного дома подойдут для организации дополнительной отопительной системы, но никак не основной.

Обратите внимание!

Конечно, это не самый доступный метод, но с каждым годом его популярность только растет. Альтернативное отопление коттеджа таким способом является наиболее простым с точки зрения такой науки, как физика. Солнечные панели выделяются дорогой ценовой категорией, потому что дорогими являются процессы изготовления фотоэлементов.

«Теплый пол» и ИК отопление

Альтернативное отопление дома - биотопливо

“Теплый пол” – хороший вариант обогрева частного дома

Альтернативное отопление дома при помощи инфракрасных обогревателей получило большое распространение. Это связано с простотой монтажа и доступной стоимость самих отопительных приборов. Кроме того они хорошо вписываются в любой стиль интерьера и имеют компактные размеры.

При альтернативном обогреве дома системой «Теплый пол» часто используется ИК пленка. Ее настил производится под декоративный слой пола. Такое отопление нередко служит основным способом обогрева.

Котельная с применением прямого сжигания.

Состав данной котельной может варьироваться в зависимости от вида биотоплива, планируемого к сжиганию.


к, например, при утилизации лузги масличных культур укрупненный состав оборудования может состоять из: площадки приема биотоплива, транспортеров топлива, бункеров дозаторов топлива и самих котлов (водогрейных либо паровых). При необходимости смешения нескольких видов лузги либо добавления в лузгу других видов растительных отходов устанавливается оборудование смешения, сушки и брикетирования. Далее приведен пример работы Турбопар, разработка предпроектного исследования утилизации куриного помета на Украине в 2010году.

Биотопливный котел

Котел на древесных отходах тепловой производительностью

5,5 МВт (4,7 Гкал/ч),

предназначенный для сжигания древесных отходов (кора, опилки, щепа) с абсолютной влажностью до 110%.

Это полностью Российское решение и только на отечественном оборудовании. Если у Вас установлена стандартная котельная на мазуте, дизельном топливе или газе, с котлами ДКВР, КЕ, ДЕ и т.п. и Вы решились на строительство новой котельной на биотопливе, то не спешите делать шаг, ведь сроки службы самих котлов весьма значительны, а при нормальной эксплуатации работа котла может быть продлена на 10-15 лет.

Существует два варианта модернизации: построить полностью новую котельную, или переоборудовать существующую котельную на биотопливо с установкой биотопливного предтопка. В качестве топлива могут выступать отходы деревообработки: щепа, опилка, шпон-рванина, горбыль, балансовая древесина, дровяная древесина, кора и т.п. Использование биотоплива позволяет значительно сократить расходы на производство теплоносителя и значительно улучшить экологическую обстановку, ведь отходы деревообработки считаются экологическим видом топлива.


Котельная на биотопливе

Технические характеристики биотопливного котла

КПД котла: при влажности топлива 40% не ниже 80%
КПД котла: при влажности топлива 60% (абсолютной влажности до 110%) не ниже 70%
Рабочий диапазон нагрузок 30-100%
Температура уходящих газов не более 220 С
Расход топлива на котел при влажности 50% не более 3000 кг/ч

Основным модернизируемым элементом котельной установки является топка с загрузочным устройством и системой дозирования сырья. Данная топка разработана на база популярной в России тепловой теплогенерирующей установки ТГУ ФТ и выпускается в модификациях с мощностями от 1,0 до 9,0 МВт.

При заказе комплекта котла на биотопливе, заказчик получает следующий комплект:

v котельный блок (с арматурой и ГУВ в комплекте с экономайзером, золоуловителем и дымососом),


v предтопок-теплогенератор (в комплекте с дутьевыми вентиляторами, загрузочным шнеком, расходным бункером и шнековым питателем),

Обратите внимание!

v вспомогательное оборудование общекотельного назначения,

v склад топлива с гидравлическим приводом (для суточного запаса топлива) с транспортером загрузки расходного бункера,

v система водоподготовки (в комплекте с циркуляционными и подпиточными насосами, трубопроводы, арматура, теплообменники),

v КИПиА и электрооборудование обще котельного назначения,

v система электроснабжения и автоматики котла на базе управляющего контроллера с компьютерным пунктом сбора и обработки информации.

Краткое описание технологии:

Сжигание древесных отходов осуществляется в предтопке-теплогенераторе котла. Предтопок ретортного типа представляет собой обмурованную изнутри и снабженную «воздушной рубашкой» металлическую конструкцию цилиндрической формы, установленную, непосредственно под топочной камерой котла. Для размещения предтопка-теплогенератора котельный блок устанавливается на собственных опорах на высоте не менее 3 м над нулевой отметкой.
Влажное древесное топливо подается загрузочным шнеком в нижнюю часть предтопка (реторту) под горящий слой из расходного бункера с «живым дном», являющимся частью установленного под бункером питателя. Воздух нагнетается двумя отдельными вентиляторами через «воздушную рубашку» предтопка под слой топлива и в над слоевое пространство, что обеспечивает равномерный прогрев слоя и полное сгорание твердых частиц и горючих газов в объеме камеры.


В расходный бункер топливо подается скребковым транспортером из механизированного склада стокерного типа (с подвижным полом на толкателях с гидроцилиндрами), размещенного под навесом.

Система электропитания, автоматического регулирования и контроля разработана на базе микропроцессора (управляющего контроллера) и обеспечивает подачу электроэнергии к приводам шнеков, двигателям и исполнительным механизмам вентиляторов и дымососа, регулирование подачи топлива и воздуха по температуре в котле и регулирование разрежения в топке. Система включает в себя все необходимые электрические защиты, блокировки и КИП.

Гашение искр и очистка дымовых газов осуществляется в золоуловителе, устанавливаемом перед дымососом. Для очистки поверхностей нагрева котлов используется генератор ударных волн (ГУВ).
РЕАЛИЗОВАННЫЕ ПРОЕКТЫ

1 Котел ДКВР-6,5-24 с предтопком ФТ-5К (5 МВт) г. Верхне-Двинск, Беларусь
2 Котел Е-1-9, с предтопком ФТ-1К (1 МВт) г. Онега, Архангельская обл.(демонтирована)
3 Котел Е-10-14, с предтопком ФТ-7К (7 МВт) г. Нижний Ломов, Пензенская обл.

Как выбиралась утилизация куриного помета. Краткое описание проекта.

Заказчиком была поставлена следующая задача: крупной птицефабрике требовалось утилизировать до 200 тонн подстилочного помета в день, с получением тепловой и электрической энергии.


бота мини-ТЭЦ круглосуточная и круглогодичная. На территории стран СНГ подобных проектов нет. Наиболее узким местом в данном проекте является обработка исходной биомассы (подстилочного помета), поскольку ее влажность колеблется в зависимости от поры года. Сам по себе вид топлива, получаемый из данной биомассы, обладает средней теплотой сгорания и содержит много вредных веществ. Были рассмотрены различные варианты приготовления топлива для последующей подачи в котел – от прямой подачи в топку до пылевого метода сжигания (превращение исходного топлива в мелкодисперсную пыль, обладающую более высокими свойствами горения, с последующей подачей этого пылевидного топлива в специальные топки в котлах). В итоге предварительно был принят вариант следующего вида: — устанавливается хранилище первичного топлива с запасом топлива на 7 дней беспрерывной работы ТЭЦ, — после этого устанавливается оборудование смешения с другими видами биотоплива, — оборудование сушки, — измельчения до необходимых размеров частиц — и подача в бункеры-дозаторы перед котлами. Далее осуществляется подача из бункеров-дозаторов непосредственно в паровые котлы. После котлов устанавливается одна или две паровые турбины конденсационного типа с регулируемыми оборами пара. Пар из отборов отправляется на собственные нужды котельной (на участок сушки топлива), и птицекомплекса. Электрическая энергия используется на собственные нужды птицекомбината.

татки неиспользованной электрической энергии передаются в общегосударственную электрическую сеть. Также данная мини-ТЭЦ помимо электрической и тепловой энергий побочным продуктом будет давать высококачественное удобрение (зола — продукт горения биомассы), которое будет использоваться либо для собственных нужд, либо реализовываться на рынке удобрений (предусмотрен участок пакетирования удобрений). Здесь намеренно не раскрывается способы утилизации дымовых газов мини-ТЭЦ и детального описания систем оборудования. Скажем только, что при реализации проекта предприятие вырабатывать в сутки около 144 МВт электрической энергии, столько же тепловой. Срок окупаемости данного проекта с учетом всех вложений составит три года. Выполняется архитектурная часть проекта Утилизация куриного помета.

паровые котлы, водогрейные котлы, проектирование очистных сооружений

Устройство котла

Твердотопливные котлы на пеллетах является стационарным оборудованием с универсальным способом установки. Такие источники теплоты могут иметь мощность от пятнадцати киловатт и до пары мегаватт.

В нашей фото и видео галерее есть информация о таком оборудовании и при желании вы можете с ней ознакомиться.

Такой генератор теплоты состоит из:

  • Стальной конструкции;
  • Соединяющимися частями корпуса;
  • Топки;
  • Горелки;
  • Дымохода;
  • Бункера для топлива;
  • Топки.

Альтернативное отопление дома - биотопливо

Устройство оборудования

При сжигании топлива получаются горячие дымовые газы. Выходя из топки, они обтекают конвективные области нагрева котла (теплообменник) передавая ему практически все тепло с помощью конвекции. За счет хорошо разработанной конструкции, такой котел имеет высокое КПД (не менее восьмидесяти пяти процентов).

Инструкция к прибору указывает технические характеристики приобретаемого котла.

В большинстве случаев теплообменник изготовляется из стали или чугуна, но также может быть из меди или алюминия. Чугун не подвергается воздействиям коррозии, но он имеет большой вес.

Сталь хоть и имеет вес поменьше, но по прошествии времени ржавеет и выходит из строя. Теплообменники из цветных металлов хорошие, но имеют высокую стоимость.

Для того чтобы улучшить эксплуатационные качества и одновременно не подымать стоимость на продукцию производители добавляют в сталь антикоррозионные компоненты.

Альтернативное отопление дома - биотопливо

Биотопливо

Пеллетные отопительные котлы характеризуются такими свойствами:

  • предназначаются для разнообразных типов отопления, как огромных строений, так и отдельных небольших домов;
  • температура теплоносителя доходит всего до девяносто пяти градусов по Цельсию;
  • давление может составлять вплоть до 2,5 бар;
  • количество воздуха, которое поступает в генератор теплоты, поддается полной автоматической регулировке;
  • высокие характеристики прочности деталей и обшивки;
  • простота оборудования;
  • состав дымовых газов полностью безопасен и не вреден для человека.

Альтернативное отопление дома - биотопливо

Широкий ассортимент котлов

Котел на биотопливе для дома

Традиционно в качестве источника тепла в частном доме используется газовый котел. Но часто приходится рассматривать другие способы обогрева здания. Например, если дом не подключен к газовой магистрали или же вы хотите уменьшить «газовую зависимость» здания.

Далее вы узнаете чем можно заменить газовый котел, какие отопительные приборы послужат надежной страховкой в случае перебоев с подачей газа и при сильных морозах.

Что можно считать альтернативным источником отопления?

Так как традиционно для обогрева здания используется газ, то альтернативным источником энергии можно считать любой отопительный прибор который работает не на газу.

В каких случаях это может быть актуально?

  1. Нет возможности подключения к газовой магистрали или стоимость подключения очень высока. В этом случае нет иного выхода, кроме как поиска альтернативных способов обогрева.
  2. Сократить собственную зависимость от газа.
  3. Иметь страховку в случае сильных холодов. При сильных холодах на улице, когда газовый котел не будет справляться с нагрузкой будет полезно иметь резервный источник тепла.
  4. Для экономии на отоплении. Правильное комбинирование и управление источниками тепла позволит существенно сократить расходы на отопление

Как их можно использовать?

Существует множество способов применения альтернативных источников энергии. Все они отличаются схемами подключения, комбинированием и принципом использования, но при этом из всех можно выделить 2 базовых:

  1. Дополнение к газовому котлу.
    В данном случае газовый котел используется как основной источник тепла, а все остальные работают ему в дополнение.
  2. Основной источник тепла.
    Этот подход актуален когда здание не подключено к газовой магистрали и нужно подобрать такой источник тепла, который покроет всю отопительную мощность.

Далее мы подробно рассмотрим какие альтернативные источники отопления могут быть использованы в обоих случаях.

Виды альтернативных источников отопления в частном доме

Тепловые насосы могут использоваться в качестве единственного источника тепла – грунтовые, так и в качестве дополнения к газовому котлу – воздушные.

  • Грунтовые тепловые насосы являются полноценной заменой газовому котлу и имеют высокую производительность в любое время суток и при любых уличных температурах. При этом у них есть несколько недостатков: высокая начальная стоимость и долгий период окупаемости (может быть более 10 лет), требуются дорогостоящие земляные работы и участок земли для монтажа.
  • Воздушные тепловые насосы дешевле и проще устанавливаются, но используются в основном в качестве дополнения к газовому котлу, так как при минусовых температурах их производительность падает. А это увеличивает расход электроэнергии и затраты на отопление, что делает использование воздушного насоса экономически невыгодным.

Твердотопливные и пеллетные котлы

Котел на твердом топливе –дровах, топливных брикетах или пеллетах может полностью обеспечить потребность здания в тепле независимо от времени суток и уличной температуры. Однако при их использовании важно предусмотреть следующие моменты:

  • Нужно постоянно контролировать подачу топлива и делать новые закладки. Пусть это придется делать не так часто, а например раз в сутки, но все же придется.
  • Потребность в качественном твердом топливе. Не во всех регионах развита деревообработка и часто качественную древесину приходится везти из соседних областей, что в конечном итоге отражается на стоимости дров. Поэтому перед установкой котла на твердом топливе стоит заранее выбрать для себя несколько мест, где можно купить дрова.
  • Требуется место для складирования дров. Причем, чтобы сохранить их энергетическую ценность хранить дрова лучше под навесом, чтобы избежать их намокания.

Тепловые насосы

В этом случае альтернативные источники отопления являются энергией воды и земли. В теплый период времени эта система используется как крупный кондиционер – она охлаждает здание, передавая избыток тепла земле.

Котел на биотопливе для дома

Принцип работы теплового насоса с использованием энергии воды

Достоинством данного способа обогрева является полная экологическая чистота, что достигается использование одних только возобновляемых ресурсов. Стоимость альтернативного отопления в доме тепловыми насосами ниже, чем у газового отопления на 15%. Тем не менее, недостатком выступает высокая стоимость оборудования.

Также минусом является потребность в электроэнергии. Эту проблему можно решить двумя способами. Обычно дешевле использовать центральную энергосеть, однако этот вариант не подходит для отдаленных населенных пунктов, где часто встречаются перебои с электроэнергией.

Хорошим решением выступает использование собственного генератора, но и оно не идеально. С одной стороны, это позволяет сделать дом полностью автономным, а с другой – возникает потребность в монтаже генераторной установки и её обслуживании. Это снижает экономическую эффективность использования тепловых насосов, но мощный генератор может обеспечивать энергией не только отопительную систему, но и другие приборы в доме.

Солнечные коллекторы

Солнечные коллекторы представляют собой пластины, устанавливаемые на крыше дома. Они собирают тепло из солнечного излучения и при помощи теплоносителя передают энергию в теплообменник. Там происходит обмен теплом с водой, которая может использоваться для отопления и горячего водоснабжения.

Котел на биотопливе для дома

Таким образом, разница между коллекторами и батареями заключается в том, что коллектор позволяет получить нагретую воду, а батарея – электрическую энергию. Схема с переводом электроэнергии в тепловую энергию неэффективна, потери слишком велики.

В отличие от обычных солнечных батарей, коллекторы незначительно теряют свою эффективность при низкой температуре или солнечной погоде. Тем не менее, наибольшее количество энергии солнечные коллекторы вырабатывают в южных районах, где солнечное излучение максимально. Также на эффективности работы сказывается расположение участка и строения. В холодных регионах солнечные коллекторы лучше использовать в качестве дополнительного источника энергии.

Как и многих альтернативных видов отопления, системы, построенные с использование солнечной энергии, имеют высокую стоимость.

Солнечные батареи могут использоваться в качестве источника электрической энергии, однако из-за непостоянства их работы они нуждаются в аккумуляторах, которые способны накапливать достаточно энергии для ночи и пасмурной погоды.

Существенным минусом аккумуляторов выступает ограниченный срок службы, после истечения которого он не поддается ремонту. Также при использовании солнечных батарей рекомендуется использовать дисковый счетчик, способный фиксировать движение электроэнергии в обе стороны в отличие от цифрового. Это дает возможность установить энергетический баланс.

Типы альтернативного отопления

Для многих владельцев частных или загородных домов отказ от такой системы, которая работает на газе, уже является альтернативным решением. Многие стремятся к тому, чтобы организовать полностью автономную отопительную систему, которая может аккумулировать тепло солнечных лучей.

Те, кто заботятся о природе и окружающей среде, останавливают свой выбор на экологически чистых отопительных системах. Для многих также важен такой показатель, как влажность воздуха в доме при работе той или иной системы.

Природные источники энергии сейчас доступны для организации различных отопительных систем, но они стоят довольно дорого.

Конечно, они окупятся через 8-10 лет, но не каждого устроит ждать столько времени. Если судить в общем, то все современные альтернативные системы отопления частного дома выделяются большим разнообразием. Среди альтернативных устройств, необходимых для организации отопительной системы, можно выделить такие, как:

  • Котлы, работающие на топливе жидкого или твердого типа, а также на топливе биологического происхождения.
  • Тепловые насосы, которые функционируют благодаря энергии геотермального характера.
  • Солнечные коллекторы, которые способны собирать тепло от солнечных лучей.
  • Различные обогреватели инфракрасного типа.

Еще не так давно к альтернативному отоплению дома можно было отнести такое приспособление, как «теплый пол». Он появился на рынке относительно недавно, но уже многие относят теплый пол к обычным системам.

Некоторые все еще предпочитают традиционные отопительные системы, так как думают, что такие системы не могут доставить проблем. Кто-то ошибочно полагает, что газовые отопительные системы характеризуются исключительно своими преимуществами. На сегодняшний день посредством таких отопительных систем обогреваются тысячи домов, но, в то же время, растут и требования к качеству подобных систем.

Подключение газового котла к магистрали не является простым процессом. Кроме того, что это достаточно трудный технологический процесс, перед подключением отопительной системы к магистрали необходимо собрать некоторые документы. Еще одним минусом газового отопления является постоянный рост тарифов на газ.

Качество такой отопительной системы тоже не всегда радует и соответствует требованиям владельцев частных домов. Котел не позволяет обогреть помещение максимально равномерным образом. Температура в той части помещения, где находятся радиаторы, всегда будет выше, чем температура в центральной части комнаты.

альтернативные способы отопления частного дома

Инфракрасное отопление и система «теплый пол»

Все большей популярностью в последнее время пользуется такой тип отопления, который работает благодаря инфракрасным отопительным приборам. Такие устройства достаточно просты в установке, а также входят в доступную ценовую категорию. Помимо вышеперечисленных преимуществ, они выделяются своими компактными габаритами и способны украсить интерьер любого помещения.

Инфракрасная пленка, используемая при установке такой системы, как «теплый пол», тоже пользуется в последнее время широкой популярностью.

Ее монтаж не выделяется особой сложностью, так как укладывается она под таким слоем напольного покрытия как декоративный слой. В сущности, теплый пол – это уже не альтернативное отопление домов, а порой – и основное.

Еще одна система, которая набирает популярность, носит название «теплый плинтус». Устанавливается такая система вдоль стен. Стены нагреваются в первую очередь и раздают тепло в помещение. Также стены не дают теплу выйти наружу. Такая система обладает таким свойством, как равномерное нагревание воздуха во всех частях помещения. Такие альтернативные источники отопления дома выделяются простотой в монтаже и не требуют больших затрат на приобретение.

Водородные котлы

Такие приборы, как водородные котлы отопления, — это не только новейшая разработка, но еще и экологически чистый источник энергии, который является практически неисчерпаемым. Применение водорода для образования тепловой энергии – это именно то решение, которое способно избавить человечество от необходимости использовать ископаемые ресурсы и от такой проблемы, как загрязнение окружающей среды.

Водородные котлы отопления

Производство котлов отопления водородного типа не предусматривает наличия в таких котлах пламени, именно поэтому здесь не будет продуктов горения. Чтобы получить тепловую энергию, применяется каталитическая реакция. В результате такой реакции – то есть, кислорода и водорода, образуется молекула воды, затем выделяется тепловая энергия, которую можно применять системах низкотемпературного отопления – к примеру, в системе теплый пол.


Использованные источники

  1. 101studio.ru/kotly/biotoplivnye.html
  2. aniko-gas.ru/sistemy-otopleniya/biotoplivnye-kotly.html
  3. otoplenie-doma.org/alternativnoe-otoplenie-doma.html
  4. otoplenie-domika.ru/alternativnye-kotly-otopleniya/

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.