Ще у сиву давнину люди знали, що існують чотири базові елементи, що дають життя усьому сущому. Ці елементи – вогонь (Сонце), повітря, земля і вода. Справді, просто чи опосереднено ми отримуємо і використовуємо енергію Сонця (панелі, колектори), повітря (вітрогенератори), землі (геотермальне тепло), води (гідроелектростанції). Цих енергій аж забагато для потреб людства. Лише останні 30 років людство приходить до тями і нарешті навчається використовувати безкоштовну відновлювальну енергію, даровану нам природою.
Оскільки Сонце є найпотужнішим джерелом енергії, розглянемо ширше можливості використання цієї енергії для населення України.
Результатом енергетичних процесів на Сонці є не тільки теплове і світлове випромінювання, а й сприяння утворенню органічних речовин, що містять багато енергії.
Таким чином, людина як елемент екосистеми отримує можливість використання сонячної енергії у різних формах (теплова, харчова, світлова, електрична тощо).
Дійсність диктує нам свої умови. Це означає, що нині пересічний мешканець України не в змозі придба-ти надто дорогу систему нагрівання води чи опалення на основі конденсаційного газового котла чи теплової помпи. Тому зараз вкрай важливо виробити концепції енергозбереження саме для кліматичних й економічних умов, у яких перебуває значна частина населення.
Як концепцію для мешканців сіл, які чи не найбільше потерпають від економічної кризи, можна за-пропонувати недорогі акумулятори тепла, які наповнюються влітку тепловою енергією. Щодо цього у «БудЕксперті» опубліковані дві статті (№№8 і 12 за лютий і березень 2010 р.) і надалі цього питання торкатися не будемо.
Але зрештою енергія акумулятора поступово вичерпується, оскільки у зимові місяці можливості його підживлення невеликі. Тому виникає потреба у допоміжному джерелі тепла. Адже всі без винятку енергоносії поступово дорожчають (включно з деревом, вугіллям, навіть тирсою і торфом), і, можливо, є сенс подивитися собі під ноги. Восени на полях, у садах, городах і лісах назбирується багато органіки. Це листя, солома, бур’яни, напівзігнилі плоди тощо. Практично, це безкоштовна сировина, що містить немалу кількість енергії. Питанням, як видобути її звідти, дослідники почали цікавитися 30 років тому. Відомо, що жменька звичайної землі містить мільйони різних бактерій. Серед них варті уваги бактерії, активність яких зростає при надхо-дженні кисню і наявності органічних речовин. Тобто, що більше повітря надходить до зволоженої органіки, то швидше відбувається її розкладання на вуглекислий газ (СО2) і водяну пару із виділенням значної кількості тепла. Особливий інтерес дослідників викликали так звані термофіли. Це бактерії, які швидко розкладають органіку і множаться при високих температурах. Тобто маємо своєрідну ланцюгову реакцію, коли до процесу розкладу органіки долучаються нові і нові термофіли. В результаті температура сировини стрімко зростає до 60–70˚С (рис. 1). При вищих температурах процес сповільнюється, бо бактерії гинуть. Виникає природне запитання, чому ці процеси розкладу не такі очевидні у природних умовах? Відповідь проста – тепло виділяється у повітря, бо його ніщо не затримує. Отже, коли температурні процеси при розкладі органіки зробити керованими, то можна цю енергію направлено використовувати для опалення приміщень і нагрівання води. Нижче у таблиці подано кільіость енергії, що міститься у різних речовинах органічного походження.
Наведені у таблиці дані свідчать, що при розкладі органічних речовин можна скористатися великою кіль-кістю теплової енергії. Виникає питання, якою ж є швидкість реакції розкладання, тобто скільки теплової енергії можна отримати впродовж години. Експерименти довели, що 135 кг зволоженої органіки у добре ізольованій камері розкладаються протягом 72 год. Тобто протягом однієї години «з’їдається» приблизно 2 кг органіки з виділенням 10–12 кВт/год залежно від типу органічної речовини. Якщо добре утеплений будинок площею 100 м2 має тепловтрати до 5 кВт, то цієї енергії цілком достатньо для опалювання і нагрівання води навіть у зимовий період.
Щодо технічної реалізації проекту. Пристрій, у якому відбувається розкладання органіки (рис. 2), має відповідати таким вимогам:
вільний доступ свіжого повітря, а отже, і кисню до бактерій і органіки;
термоізольована конструкція для зменшення тепловтрат і підвищення температури камери;
можливість безперешкодного відведення тепла.
Доступу свіжого повітря досягають при постійному перемішуванні органічного продукту. Барабан, у який завантажена зволожена органіка, почергово обертається за і проти руху годинникової стрілки на ¾ оберта. В результаті такого обертання зволожена маса пересипається з місця на місце з одночасним доступом свіжого повітря. Для ініціалізації процесу розкладання органіки досить однієї жмені землі, що зазвичай містить термофіли. Процес розкладання є практично безвідходним. У барабан вмонтований змі-йовик, вода якого відбирає тепло реакції розкладу. Додатковою перевагою процесу розкладання термофілами є отримання значної кількості СО2. За наявності теплиці двоокис вуглецю скеровується до неї. Таким чином, навіть узимку можна отримувати хороші врожаї городини. Якщо прибудувати таку теплицю з південного боку будинку, будемо мати додаткові теплові надхо-дження сонячної енергії, які скоротять тепловтрати самого будинку.
Отже, запропонований підхід дає змогу суттєво скоротити витрати газу та електроенергії мешканцями будинку і навіть пере-йти на безкоштовне опалення з можливістю ведення прибуткового парникового господарства. Враховуючи невелику ціну і простоту пристрою, він міг би знайти застосування здебільшого у сільській місцевості, де газу переважно немає. Додатковим стимулом для використання такого пристрою у сільській місцевості є часті відмикання електроенергії (до однієї доби). Можна стверджувати, що описаний пристрій має певні переваги порівняно з котлом на дерево, тому що він дешевший, безпечніший, має довший час праці між завантаженнями, ефективно переробляє безкоштовну сировину і не шкодить довкіллю.
Додаткову інформацію можна отримати за електронною адресою jurijdudykevych@ukr.net
Юрій Дудикевич,
к.т.н.
За матеріалами газети "БудЕксперт"
Поділіться цією інформацією в соцмережах, дякуємо за популяризацію порталу:
Також Ви можете:
| Add to bookmarks | Підписатись | Версія для друку |
Інші статті
08.11.2018р.
Самые востребованные виды каминов на рынке
Многие домовладельцы при формировании обстановки дома задумываются о размещении камина. Этот элемент интерьера производит неизгладимое впечатление на гостей, а также служит источником умиротворения хозяев. Горящий огонь оказывает успокаивающее и расслабляющее действие, поэтому мало кто откажется посидеть возле камина с чашечкой чая. Поэтому стоит знать существующие виды – камины представлены в продаже в широком ассортименте.
21.08.2017р.
Укладання каміна з цегли власноруч
Навіть людині, дуже далекій від будівництва, при необхідності під силу укласти камін або піч нескладної форми. Важливо тільки знати, які інструменти і матеріали слід використовувати, який приготувати розчин для кладки, а також яку будівельну цеглу застосуватиі. Братися за роботу без цієї інформації просто не має сенсу.
14.04.2017р.
Камін: як встановити і де розмістити
Ще з давнини вогонь у будинку пов’язували зі сімейним затишком. Він не лише зігрівав дім, а й серця багатьох поколінь. У наш час заміський будинок чи екстравагантну квартиру неможливо уявити без каміна – сучасного елемента інтер’єру. Облаштування каміна у будинку – справа не з легких. Хоча процес встановлення не трудомісткий, але клопотів із погодженням відповідної документації не уникнути.
For using our materials link towww.buduemo.info (for internet sources with hyperlink) is obligatory.
© 2004—2010 BUDUEMO.INFO. All rights reserved.
Contact information
Advertisement
RSS-канали порталу
Twitter
Facebook
Contact information
Advertisement
RSS-канали порталу
Twitter
Facebook