Электричество из дров: Электричество из дров среди глухого леса и печь-генератор | Ваш дом и технологии

Электричество из дров среди глухого леса и печь-генератор | Ваш дом и технологии

Электричество из дров среди глухого леса и печь-генератор

Что может обеспечить нам работу привычной в быту техники вдали от города? Только электричество. С ним мы можем снабдить себя теплом, горячей водой, возможностью готовить еду, и другими атрибутами комфортной жизни.

На протяжении столетий таким универсальным средством была русская печь. В одной конструкции мы получали обогреватель, плиту, духовку, возможность нагреть воду. Набор небольшой, но необходимый для жизни.

Электричество из дров среди глухого леса и печь-генератор

Благодаря термогенератору на элементах Пельтье обычная дровяная печь в наши дни способна вырабатывать электроэнергию, правда в небольших объёмах — это всего 50-100 Вт, при напряжении 12 Вольт. Хотя и такой печи может быть достаточно, чтобы обеспечить заряд телефона и светодиодное освещение небольшого дома, работу ноутбука, телевизора. Правда для работы приборов, работающих от сети 220 Вольт понадобится понадобится повышающий напряжение инвертор, который преобразует постоянный ток в переменный. При отсутствии нагрузки в сети, электроэнергия может запасаться на аккумулятор, что позволяет пользоваться электричеством при неработающей печи.

Электричество из дров среди глухого леса и печь-генератор

Полная система автономного электроснабжения состоит из печи-генератора, контроллера заряда, аккумулятора и инвертора.

В общем, имея такую систему можно обеспечить уют даже в самом далёком от цивилизации доме.

Такие печи есть в продаже и их можно найти по запросам «энергопечь» или «электрогенерирующая печь».

Но можно купить сам термоэлектрический генератор (ТЭГ) и смонтировать его на имеющуюся печь или установить на любой источник тепла температурой до 300 градусов Цельсия.

У нас много редкой и интересной информации.

Ждём вас снова!

Комбинированный котел дрова электричество — Всё об отоплении

Котел комбинированный дрова-электричество

Автономное отопление становится все более популярным среди владельцев частной недвижимости. Возможность отапливать дом и даже квартиру в любое удобное время, а не с началом отопительного сезона, дает огромные преимущества. И если в квартирах выбор энергии ограничен (электричество или газ), то в частном доме можно установить как твердотопливный, так и котел комбинированный (дрова-электричество).

Комбинированный котел самым удачным образом сочетает в себе бесперебойность оборудования и его многофункциональность. В зависимости от наличия того или иного вида топлива можно выбрать соответствующий режим, каждый из которых будет одинаково эффективен.

Фото 1 Комбинированный котел

Конструкция агрегата устроена достаточно практично, что приводит к снижению потерь тепла и экономичному расходу топлива. В дневное время целесообразно отапливать дом углем и/или древесиной, а в ночное время поддерживать температуру с помощью электричества. При этом нет необходимости следить за наличием дров в топке, а ночной тариф на электроэнергию на 15-35% ниже дневного.

Видео 1 Устройство комбинированного котла в частном доме

Конструктивные особенности

Основное отличие комбинированного оборудования от твердотопливного заключается наличии термоэлектрического нагревателя в емкости теплообменника. ТЭН включается автоматически в тот момент, когда мощности сгораемого топлива не хватает, чтобы обеспечить оптимальную температуру теплоносителя. Говоря иными словами, ТЭН запускается в работу, когда сгорают дрова или уголь, спадает жар и есть необходимость подогревать теплоноситель. Все процессы полностью автоматизированы и не требуют участия человека, за исключением, разве что, закладки дров в топку.

Фото 2 Термоэлектрический нагревательный элемент

Для того, чтобы быстро и эффективно прогревать помещения, в разных котлах предусмотрено от 1 до 4 топочных камер, к каждой из которых подведен отдельный термоэлектрический нагреватель.

Котел для отопления частного дома комбинированный дрова/электричество имеет только 1 топочную камеру и 1 термоэлектрический нагреватель, а вода нагревается по аналогии с накопительным водонагревателем (бойлером).

Видео 2 Котел одноконтурный на дровах и электричестве

Почему стоит покупать

• Большой ассортимент используемого топлива – это может быть не только уголь или дрова, но также брикеты, пеллеты, отходы древесины и т. д.;
• Автономная работа — комбинированный котел в режиме «электричество» работает неограниченное количество времени без участия человека. Ограничение в отоплении может быть связано только с отсутствием электричества. Работа оборудования абсолютно безопасна;
• Удобное обслуживание – при необходимости котел может быть переоборудован в монотопливный. При использовании преимущественно электрического режима не требуется чистка котла и дымохода, при регулярном использовании твердого топлива чистить котел необходимо также часто, как и стандартный твердотопливный – 1 раз в неделю топка и 1 раз в 3-5 месяцев дымоход.

Для чистки дымохода рекомендуется использовать полено.

Цену в число преимуществ сложно включить. По сравнению с монотопливными котлами, комбинированные стоят на порядок дороже, что зависит от бренда и количества топочных камер.

Как правильно выбирать

Нагревательное оборудование может использоваться как для отопления жилого сектора, так и промышленных и производственных помещений. Для выбора соответствующей модели, которая будет подходить по мощности и КПД, следует ориентироваться на количество контуров, рабочие характеристики и производительность.

Приобретая комбинированный котел для отопления частного дома электричество/дрова, учитывайте следующие показатели:

• комплектация – в качестве более дешевой альтернативы некоторые производители предлагают котел, где теплоноситель нагревает только ТЭН. Такая конструкция нерациональная, поскольку напряжение в сети не всегда стабильно, а электричество иногда отключают;
• габариты оборудования — при наличии нескольких топочных камер, которые, как правило, изготавливаются из чугунного сплава, вес оборудования может достигать 500 и более килограмм, что потребует специального основания и отдельного помещения. Также обратите внимание на размер топки, поскольку от этого параметра зависит периодичность закладки дров.

Чугун гораздо дольше керамики сохраняют тепло и подходят для всех видов твердого топлива.

• мощность — параметр, который напрямую зависит от вида топлива – электричество или дрова. С учетом того, какой вид топлива будет приоритетным, следует ориентироваться на мощность котла.

Для того, чтобы отопление было эффективным, мощность котла всегда должна превышать реальную в нем потребность.

• наличие водонагревательного контура, который обеспечивает наличие горячей воды на точках водоразбора.

Особенности установки

Для комбинированного оборудования понадобится отдельное помещение. Здесь необходимо предусмотреть следующие обязательные элементы монтажа:

• фундамент – невысокая железобетонная прослойка, компенсирующая габариты котла;
• обустройство дымохода – принцип во многом аналогичен дымоходной трубе на твердотопливном котле, где обеспечена качественная тяга

Фото 3 Схема установки комбинированного котла в дом

Фото 4 План-схема отопительной системы под комбинированный котел

Мощность тяги зависит от высоты оголовка трубы. Оптимальная ее высота над коньком — от 50 см.

Как только проведен монтаж котла, дымоходную трубу необходимо тщательно утеплить. Это позволит избежать появления конденсата и наледи в трубе, препятствующей выходу дыма.

• система вентиляции, которая позволит своевременно выводить продукты сгорания и угарный газ при его появлении.
• подключение к электросети – ТЭН, поддерживающий и подогревающий теплоноситель до определенной температуры, работает исключительно от электросети 220 вольт.

Для подключения оборудования необходима линия 380 вольт и 3 фазы. При этом следует обеспечить правильное подключение ввода и заземление к контуру. Не стоит рисковать и делать заземление на ноль простым разрывом в цепи, автоматика просто не успеет сделать расфазировку.

Заключение, отзывы, советы

Популярность комбокотлов дрова/электричество обусловлена тем, что и тот, и другой вид энергии являются наиболее доступными для населения. При этом все процессы в нагревательном оборудовании полностью автоматизированы, а потери тепла сведены к минимуму. Переплата в цене компенсируется в течение первых 2-3 лет эксплуатации.

Комбинированные электро-дровяные котлы для частного дома

Наиболее выгодным и удобным в эксплуатации является отопительное оборудование, способное работать на нескольких принципиально различных видах топлива. К этой разновидности относятся очень популярные сегодня отопительные комбинированные котлы дрова-электричество. Далее мы обсудим устройство этих агрегатов, а также их преимущества в сравнении с другими видами котлов.

Чем хороши электро-дровяные котлы?

Главным принципиальным недостатком любого твердотопливного котла является то, что домовладелец оказывается к нему в той или иной степени привязанным. Ведь «подкармливать» это устройство, в отличие от его газового собрата, приходится только вручную. Эта проблема частично решена в котлах с автоматической системой подачи топлива, но они могут работать только с мелкофракционным углем (с размером отдельных частей от 5 до 25 мм), пеллетами или насыпным топливом – стружкой, щепой или шелухой семян подсолнечника. Если же хозяин дома планирует использовать в качестве топлива обычные дрова, система автоматической подачи ему никак не поможет.

Котел с автоматической системой подачи топлива

В среднем подкладывать дрова в котел приходится каждые три часа. Что будет, если вы не сможете сделать это вовремя? Конечно, теплоноситель в системе отопления остынет, а вместе с ним и воздух в комнатах. О полноценном отдыхе также придется забыть: за ночь придется вставать для обновления запаса дров не менее двух раз, иначе утром вы проснетесь в холодильнике.

Владельцу комбинированного котла, работающего на дровах и электричестве, подобные проблемы могут только присниться в кошмарном сне. Если запас дров в топке не будет своевременно обновлен и температура теплоносителя начнет падать, умная автоматика сама включит в работу электронагревательные элементы и работа системы отопления таким образом будет возобновлена.

Еще одно достоинство котлов этого типа состоит в том, что они довольно просты в изготовлении, а потому сравнительно дешевы. Для лиц с ограниченным бюджетом такое оборудование является наиболее подходящим.

Устройство электро-дровяного котла

Конструкцию котлы отопления на дровах и электричестве имеют весьма незатейливую. Она состоит всего из нескольких элементов:

Расположена в нижней части котла и имеет размеры, позволяющие закладывать дрова длиной до 600 мм. Топливо укладывается на колосниковую решетку, под которой установлен зольный ящик.

2. Теплообменник с установленными в нем ТЭНами

Подключаемый к системе отопления теплообменник расположен над топкой так, чтобы образующиеся при сгорании дров горячие газы обдували его поверхность.

3. Простенький блок управления

Этот компонент отслеживает температуру теплоносителя и в случае необходимости подает напряжение на электронагреватели.

4. Корпус и дымоотводящая труба

Указанный перечень относится к самой простой версии электро-дровяного котла, но многие из современных моделей имеют различные усовершенствования. К примеру, котел может оснащаться автоматически управляемой воздушной заслонкой, посредством которой система управления дозирует объем поступающего в камеру сгорания воздуха и регулирует таким образом мощность котла.

Более функциональными в сравнении с базовой конструкцией являются и двухконтурные комбинированные котлы отопления. Такие модели имеют второй теплообменник, который подключается к контуру горячего водоснабжения (ГВС). Это усовершенствование избавляет владельца дома от необходимости покупать отдельный нагреватель для приготовления горячей воды.

Как выбрать электро-дровяной котел?

Перед покупкой котла данного типа следует определиться с некоторыми его параметрами:

Подбор мощности осуществляется тем же образом, что и для любого другого котла. Лучше всего заказать тепловой расчет и проект отопительной системы специализированной фирме. Если такой возможности нет, можно воспользоваться среднестатистическим значением удельной мощности отопительных систем, которое составляет 130 Вт/на кв. м для домов площадью 100 – 150 кв. м и 85 Вт/кв. м для домов площадью 400 – 500 кв. м. Умножая удельную мощность на отапливаемую площадь, можно определить потребную мощность котла. Так, например, для отопления дома площадью 125 кв. м понадобится агрегат мощностью 125х130 = 16 250 Вт или 16,25 кВт.

Не стоит забывать, что электро-дровяной котел предъявляет особые требования к домашней проводке. Убедитесь, что она будет в состоянии «потянуть» понравившийся вам агрегат.

Устройства данного типа, особенно мощные, являются довольно массивными. Перед покупкой котла оцените несущую способность пола и возможность усиления его конструкции в том помещении, где будет устроена котельная.

3. Материал и конструкция колосниковой решетки

В случае преобладания дровяного топлива следует выбирать котел с чугунной колосниковой решеткой. Если вы планируете частое использование насыпного топлива, выбирайте модель с решеткой сотового типа, которая изготавливается из керамики и стали.

4. Наличие второго теплообменника

Сегодня комбинированный котел дрова-электричество с возможностью подключения к контуру ГВС – довольно популярное изделие, но подходит он не всем. Дело в том, что в момент использования горячей воды все внимание котла переключается на нее. При этом подогретый теплоноситель перестает поступать в систему отопления, поскольку именно он используется для нагрева воды во втором теплообменнике. Если для каких-то нужд кран с горячей водой вам придется открывать на длительное время, установка двухконтурного котла не имеет смысла. В этом случае вы просто останетесь без отопления.

5. Материал теплообменника

Наиболее предпочтительными считаются чугунные теплообменники. Они не подвержены коррозии, за счет большой теплоемкости могут сглаживать кратковременные падения мощности котла и не имеют слабых мест в виде сварочных швов, поскольку являются сборными. Стальной теплообменник представляет собой сварную конструкцию, он менее прочен и боится ржавчины, но зато, в отличие от чугунного, не разрушается при резких температурных перепадах.

Заключение

Достоинства, которыми обладают комбинированные котлы на электричестве и дровах, неоспоримы. В доме, оборудованном таким агрегатом, всегда будет тепло, даже если владелец по каким-то причинам забыл подложить в топку дрова. Покупая котел этого типа, вы получаете надежного помощника, который не даст вам и вашим домочадцам замерзнуть ни при каких обстоятельствах.

Рекомендуем:

Как сделать отопление в частном доме — подробное руководство Комбинированные котлы отопления газ-дрова Преимущества и недостатки электро-дровяного котла

Комбинированные котлы: дрова электричество

Построив камин своими руками на даче или в частном доме, вы создадите не только дополнительный источник отопления жилища, но и самое уютное место для отдыха всей семьи. Разобраться в кладке не сложно, но необходимо понимать принцип его работы. Рассмотрим, как сделать камин в доме своими руками используя чертежи и схемы, правильно выбрать конструкцию исходя из квадратуры помещения и рассчитать параметры постройки.

Качественная отопительно-варочная печь — идеальный очаг для обогрева и приготовления пищи. Кирпичная кладка печей своими руками не вызовет сложностей у опытного дачника. Мы расскажем как правильно подготовить фундамент и раствор, выбрать строительные материалы и трубы, а также пошагово разберем схемы порядовки и строительные чертежи.

Печь камин — универсальный агрегат, который подойдет как для быстрого согрева на даче в зимний период, так и качественного постоянного отопления. Мы рассмотрим виды печи камина применяются дачниками и чем они отличаются, а также расскажем какие материалы понадобятся для её постройки своими руками.

Небольшая печка для дачи из кирпича может быть сделана за короткий срок и своими руками, без помощи профессионала. Мы расскажем о подготовке фундамента, о том, какие материалы лучше выбрать для кладки печи, и как правильно подготовить кирпич и глину, чтобы печка служила долго и хорошо обогревала ваше жилище.

Садоводу не чуждо творчество во всем, что касается любимого загородного участка. Применение нестандартных решений может коснуться всего — способа посадки огурцов, окраски дома или, например, способа хранения дров. Рассмотрим самые необычные идеи укладки дров, а также оригинально выполненные и украшенные поленницы.

Циркуляционный насос необходим в системе отопления каждого частного дома, благодаря этому устройству можно значительно поднять эффективность обогрева за счет автоматизации процесса и повышения скорости подачи теплоносителя. О том как правильно выбрать насос и рассчитать какой нужен для вашей системы, мы расскажем в нашей статье.

Пол теплый водяной, который подключен от централизованного отопления или котла, идеально подойдет для обогрева частного дома или дачи. Мы расскажем все об укладке теплых полов в домах с бетонными и деревянными перекрытиями, начиная от расчета материала до выбора и укладки напольного покрытия.

Выбор дров для отопления частного дома имеет большое значение, так как разные породы дерева имеют различную теплоотдачу и характеристики горения. Правильно подобранные и подготовленные дрова являются залогом тепла в доме на протяжении всей зимы.

Copyright © «Всаду.ру» 2010-2017 Копирование и видоизменение материалов сайта возможно только после письменного согласия правообладателей.
Статьи защищены законом об авторских и смежных правах, при цитирование материалов проекта «Всаду.ру» прямая открытая ссылка на vsadu.ru обязательна.
Все права защищены.

Мы можем оповещать вас о новых статьях,
чтобы вы всегда были в курсе самого интересного.

Продолжить Нет, спасибо

Источники: http://www.portaltepla.ru/kotli-i-kotelnoe-oborudovanie/kotel-dlya-otopleniya-chastnogo-doma-kombinirovannij-drova-elektrichestvo/, http://cotlix.com/sovremennye-otopitelnye-kombinirovannye-kotly-drova-elektrichestvo-dlya-chastnogo-doma, http://vsadu.ru/post/kombinirovannye-kotly-otopleniya-drova-jelektrichestvo.html

Печи для бани: электричество или дрова? | ГТРК «Курск» — Новости Курска и Курской области

Бани и сауны являются популярным местом для отдыха и оздоровления. Польза парения для здоровья доказана с научной точки зрения: такие процедуры способствуют выведению из организма вредных токсинов и шлаков. Кроме того, посещение бани и сауны давно обрело значение доброй традиции, приятного ритуала, который никто не хочет нарушать. Все это способствует повсеместному росту количества саун и бань, а также формирует растущий спрос на печи для парилок.

Электрические печи для бань: минусы и плюсы

Рынок предлагает любые: любительские и профессиональные, различной мощности, работающие на разных типах энергоносителей. Наиболее популярными и получившими самое широкое распространение на сегодняшний день являются электрические печи для бань, которым свойственна универсальность, простота обслуживания и эксплуатации, сравнительная экономичность и высокий коэффициент полезного действия. Неоспоримым преимуществом электрических печей для бань и саун является то, что для их работы не нужно организовывать доставку энергоносителя. Достаточно подключить такую печь к сети, чтобы она начала покорно исполнять возложенные на неё задачи. Однако мощность печей для бань и саун зачастую достаточно высока, что предъявляет повышенные требования к электрическим сетям. Необходимо, чтобы электрический кабель, проложенный к месту подключения такого оборудования, имел достаточный диаметр поперечного сечения и пропускную способность.

Печи для бань на твердом топливе: дровяные установки

Второй место по популярности заслуженно занимают печные установки, работающие на твёрдом топливе. Чаще всего для таких печей используются дрова – лёгкий, экологически чистый и недорогой вид энергоносителя. Для обеспечения бесперебойного функционирования дровяных печей необходимо разработать оптимальный график поставки дров, и всегда иметь страховой запас топлива на складе. Для этого необходимо закупать дрова с избытком примерно в 10-15% из реальной потребности, и хранить их в специально отведённом для этого помещении. Подойдёт склад, кладовка, подсобное помещение с низкой влажностью воздуха и оптимальной температурой. Дровяные печи для бань считаются самыми недорогими, однако они требуют к себе больше внимания в плате обслуживания и обеспечения надлежащих условий эксплуатации, а также предъявляют повышенные требования к пожарной безопасности объекта.

На правах рекламы

Современная автономная отопительная система загородного дома

Автор Евгений Апрелев На чтение 5 мин Просмотров 401

Самым распространенным видом комбинированных устройств являются котлы для отопления на паллетах и электричестве, основной функцией которых позиционируется сжигание твердых видов топлива, а дополнительной – возможность в автоматическом режиме выполнять догрев теплоносителя электрическими ТЭНами.

То есть – электроподогрев проставляется этакой резервной возможностью, которая в течении небольшого промежутка времени сможет поддерживать относительно высокую температуру в обслуживаемом здании. Это может быть полезно в случае, когда хозяева дома отлучились на несколько дней, и в холодное время года некому будет произвести загрузку приемного бункера твердым топливом. При этом, когда пеллеты закончатся котел самостоятельно включит электронагревательное устройство и будет дожидаться загрузки основного вида горючего, чтобы вернуться на основной режим работы.

[contents]

Виды комбинированных котлов отопления

Комбинированные котлы отопления дрова электричество в плане твердых энергоносителей почти все одинаковы и спокойно работают на таких видах топлива, как древесина (отходы пиломатериалов, дрова, опилки, тырса, пеллеты и прочее), отходы коксового производства, топливные брикеты и так далее. А вот в плане электричества уже могут быть более широкие вариации:

1. Однофазная система. Предназначена для использования в условиях отсутствия трехфазной сети и имеет множество ограничений как со стороны самой котельной установки, так и со стороны питающей сети. Мощность, разрешенная для подключения к электросетям частных лиц, часто ограничивается тремя—пятью киловаттами и может максимально достигать значения в пятнадцать киловатт. При этом получить разрешение на пятнашку будет далеко не просто, а иногда и просто невозможно, что ограничивает мощность нагревательной сборки до 3-х киловатт.
2. Трехфазная система. Здесь мощности уже посерьезнее и нагреватель может влегкую иметь 10 кВт потребления, что достаточно для поддержания более или менее комфортной температуры в двухэтажном домике жилой площадью около 150 квадратов. Ко всему прочему еще оно преимущество вытекает из более низкой стоимости электроэнергии при трехфазном подключении, что вкупе с трехтарифным счетчиком может принести ощутимую экономию в расходах на отопление. Главное, правильно запрограммировать временные интервалы работы котла.

Преимущества котлов отопления на дровах и электричестве

Удел двойных систем — отопление дачного дома электричеством и дровами в случае невозможности присоединения к централизованной системе и отсутствия более дешевых вариантов, типа природного газа и тому подобных. Высокая же степень автоматизации позволяет не беспокоиться о заморозке дома в период отсутствия хозяев и поддерживать температуру внутри помещения на заданном уровне до тех пор, пока есть хоть один источник питания.

Правила безопасного использования

Никаких особенных отличий от обычных дровяных котлов и печей установка, которая производит отопление дома дровами и электричеством, не имеет. Исключение представляет тип подключения к электрической сети.

Но, конечно, основное внимание следует уделить отводу газообразных продуктов горения за пределы топочного помещения во избежание отравления угарным газом. Для этого лучше всего будет либо предусмотреть проектом наличие твердотопливной системы еще на стадии строительства дома, либо, если дом уже построен и в нем живут люди, возвести отдельно стоящее строение под котельную.

Касательно электрических сетей вопрос представляется куда более серьезный – при десяти киловаттах потребления может потребоваться или реконструкция существующей электропроводки, или, что будет более экономически целесообразно, запитка котла отдельной линией. При этом модернизировать нужно будет только линию, которая подводит электричество к дому, и проложить в котельную предварительно подобранный кабель из расчета потребляемой мощности. Само собой следует озаботиться защитой как линии, так и электрооборудования от утечек и коротких замыканий, а для этого лучше всего будет воспользоваться услугами проектной организации, которая имеет опыт в проектировании электрических сетей.

По большому счету все правила, которых необходимо придерживаться как при монтаже, так и при эксплуатации расписаны в сопроводительных документах на котлы и, если сказать вкратце, сводятся к следующему:

• Хорошая вентиляция.
• Достаточная тяга.
• Качественные материалы.
• Грамотный монтаж.
• Электробезопасность.

Пример моделей от разных производителей (преимущества и недостатки, выбор лучшей модели)

Огромное разнообразие модификаций в типовых узлах скрывает в себе и ключевые особенности моделей того или иного производителя. Например – материал золоотсеивающих колосников может быть чугунным или керамическим. Чугунные имеют ориентацию на использование дров и топливных брикетов, а керамические – для сыпучего топлива, такого как щепа, пеллеты, гранулы, солома.

Некоторые модели имеют такое полезное дополнение, как змеевик для реализации второго контура, что дает возможность организовать горячее водоснабжение на бытовые потребности – принять ванну, душ, помыть посуду. При этом не потребуется установка отдельного нагревательного прибора в виде электрического бойлера, а факт экономии на электричестве налицо.

Относительно новая возможность – горелка надувного типа, повышающая КПД системы в целом до 84%, что вплотную приближает твердотопливные установки к самым совершенным образцам газосжигающех колонок.

Как можно заметить спектр дополнительных полезных приспособлений очень широк, и сложно найти такое устройство, которое совмещает все полезности и при этом не имеет недостатков. Поэтому покупателю придется найти компромисс самостоятельно.

Например, TEHNI-X КОТ-22-У-Премиум имеет КПД 80% и стоит относительно недорого, а котел Теплодар Куппер ОВК 18 примерно аналогичен по характеристикам, но еще оборудован варочной поверхностью и стоит на 50% дороже.

Советы и рекомендации.

• Для своей же безопасности наличие проектного решения и неукоснительное следование его рекомендациям даст гарантию беспроблемной и долговременной эксплуатации. Помните – желание сэкономить на качестве оборудования и материалах может обернуться неприятностями.

• Монтаж лучше будет доверить проверенным профессионалам своего дела, ведь мало кому захочется устранять протечки и дышать гарью из-за криворукости монтажников.

Генератор на дровах на заднем дворе — Новости Матери-Земли

Бесплатное электричество? Бесплатное тепло? Да, вы можете иметь и то, и другое с генератором на дровах.

от Unsplash/Гарет Мизунака

Иногда трудно решить, что является большим финансовым бременем: расходы на эксплуатацию автомобиля или расходы на обеспечение домохозяйства электроэнергией и теплом.Таким образом, чтобы облегчить нагрузку в обоих случаях, люди из исследовательского центра MOTHER EARTH NEWS провели последние несколько месяцев, разрабатывая и тестируя различные системы, которые используют недорогие, а иногда даже бесплатные древесные отходы в качестве замены дорогостоящим. ископаемое топливо.

В статье «Газовый грузовик на древесине: дорожная энергия от газификации древесины» мы подробно рассказали, как сделать газификатор на древесине, достаточно маленький, чтобы привести в действие автомобиль или пикап. Стоимость деталей и материалов составляет около 125 долларов. В этом отчете мы также упомянули, что находимся в процессе адаптации технологии к стационарной генерирующей системе. Что ж, всего за несколько дней до крайнего срока для этого выпуска наша исследовательская группа нанесла последние штрихи на этот дровяной генератор. И хотя у нас еще не было возможности посвятить устройству достаточное количество часов работы, чтобы убедить нас в том, что конструкция настолько хороша, насколько мы можем ее сделать, наши первоначальные испытания, похоже, показывают, что она будет работать так же хорошо, как и любая обычная. заправленный резервным генератором аналогичной мощности в дополнение для обеспечения достаточного количества горячей воды для фактического обогрева дома!

С самого начала этого проекта мы хотели не только построить рабочий демонстрационный образец, который позволил бы посетителям нашей Эко-деревни увидеть, а в некоторых случаях и повторить, то, что мы сделали, но также хотели создать добросовестно функционирующий источник переменного тока, который полностью снабжал бы нашу ремонтную мастерскую, тем самым уменьшая нашу зависимость от услуг местной коммунальной службы.

Как оказалось, мы смогли достичь поставленных целей… и сделать это, используя недорогой лом или списанные детали, которые мы соединили с генератором переменного тока мощностью 10 киловатт и напряжением 120/240 вольт, изначально приобретенным для гидроэлектростанции. (См. «Материнскую гидроэлектростанцию». Поскольку напор и подача на нашем гидроузле имеют потенциал немногим более 2 кВт, мы решили заменить там негабаритный генератор переменного тока более подходящим генератором переменного тока мощностью 2,5 кВт, что позволило более крупный блок, доступный для использования с древесно-газовой установкой.)

Изображение предоставлено Mother Earth News Staff

Комплект двигателя и генератора мало чем отличается от любого другого… за исключением того, что он сжигает древесный мусор. Выпускной коллектор с водяным охлаждением отводит тепло, которое обычно теряется.

Газификаторы, конденсаторы и фильтры

Система производства электроэнергии из металлолома на удивление проста. Для начала вместо того, чтобы использовать только один газификатор, мы решили использовать два , подключенных независимо друг от друга, чтобы двигатель работал без перебоев.(Дополнительным преимуществом является то, что эта установка также позволяет нам чистить или обслуживать одну камеру, в то время как другая обеспечивает работу завода.) А поскольку в стационарном режиме заполненные древесиной резервуары не подвержены вибрации и движению, они бы при установке на транспортное средство, мы пошли дальше и установили электромеханический встряхиватель решетки (сделанный из двигателя автомобильного стеклоочистителя) в каждой топке, чтобы предотвратить накопление остатков топлива и остановить поток горючего «дымного» топлива. производится газификаторами.

Когда пар покидает «используемый» блок, он попадает прямо в десятифутовый, слегка наклоненный горизонтальный конденсатор, который [1] удаляет большое количество несгораемого водяного пара и некоторый остаток, и [2] охлаждает и, таким образом, уплотняет топливный заряд, делая его более мощным. Эта «охлаждающая камера» представляет собой не что иное, как ряд трубок, заключенных — все, кроме их концов — в «рубашку» трубопровода, которая заполнена водой и подключена к системе охлаждения двигателя.

После прохождения через конденсатор концентрированные газы попадают в вертикальный фильтр, который улавливает любые оставшиеся твердые частицы в слоях тканого волокна. и выход.Опять же, и конденсатор, и фильтр были изготовлены в двух экземплярах, чтобы были две отдельные и полные системы производства топлива, каждая из которых была подключена к общей подающей трубе, ведущей непосредственно к двигателю.

Изображение предоставлено Mother Earth News Staff

Панель управления отслеживает мощность генератора.

Силовая установка, генератор переменного тока и регулятор скорости

При выборе двигателя для нашего завода мы учитывали четыре фактора: [1] мощность и крутящий момент при заданных оборотах, [2] рабочий объем, [3] доступность и [4] стоимость.

Из наших грубых расчетов мы пришли к выводу, что после учета потерь эффективности генератору мощностью 10 кВт потребуется около 22 лошадиных сил для эффективной работы. Однако, поскольку мощность зависит от частоты вращения двигателя, было важно выбрать силовую установку, которая развивала бы свои «лошади» в диапазоне средних оборотов, а не на максимальной скорости, поскольку высокооборотный агрегат страдал бы от плохой экономии топлива и укороченный срок жизни. Мы также должны были принять во внимание тот факт, что двигатель, работающий на древесном газе, развивает только 50–65% своей номинальной мощности , и что медленно горящий газ лучше работает с длинноходной, а не с короткоходной конструкцией. .

Объем двигателя является еще одним важным фактором. Очевидно, что огромный V-8 потреблял бы больше «дыма», чем требует скромная четырехцилиндровая машина. И, в интересах экономии, мы не видели смысла в использовании слишком большого двигателя для выполнения относительно небольшой задачи по обеспечению одного здания электричеством и теплом.

Также важны доступность и стоимость. Мы решили, что лучше использовать недорогой утилизированный двигатель, который был бы близок к нашим потребностям, чем покупать идеально подходящий, но дорогой, новый силовой агрегат .

К счастью, наш выбор оказался удачным. Поиск на местной свалке выявил (за 75 долларов) четырехцилиндровый двигатель Pontiac Tempest 1961 года выпуска. Это длинноходная модель объемом 195 кубических дюймов, которая, по сути, представляет собой правую половину двигателя General Motors V-8. Мы оснастили блок поршнями с соотношением сторон 11:1 и распределительным валом с малым перекрытием, затем установили самодельную систему карбюратора, аналогичную той, что установлена ​​на нашем пикапе, работающем на древесном газе, и немного увеличили угол опережения зажигания. (Эти модификации были для экспериментальных целей.Система, безусловно, вполне адекватно работала бы с «коробочным» двигателем.) Мы также заменили обычный выпускной коллектор морским блоком с водяным охлаждением и построили водяную рубашку вокруг открытой выхлопной трубы, чтобы отводить отработанное тепло для использования в система хранения тепла.

Изображение предоставлено Mother Earth News Staff

Наш миниатюрный дровяной генератор должен обеспечить все необходимое электричество и тепло для нашей ремонтной мастерской.

В нынешнем состоянии двигатель производит на больше, чем на мощности при оптимальной частоте вращения генератора, которая составляет 1800 об/мин, чтобы эффективно выполнять свою работу.Насколько мы можем судить, крепкий маленький четырехцилиндровый двигатель, изначально рассчитанный на 110 л. к генератору со скоростью 1800 оборотов в минуту (и это также скорость, при которой силовая установка развивает свой максимальный крутящий момент). Кроме того, эти обстоятельства позволяют нам использовать экономичную муфту с прямым приводом, а не более сложную и энергоемкую понижающую систему передачи для установки.

Генератор представляет собой стандартный генератор переменного тока Kamag 14 с автовозбуждением и непрерывной мощностью 10 кВт. Он обеспечивает либо одну 240-вольтовую, либо две 120-вольтовые цепи с 60 циклами и предназначен для включения при напряжении 210 вольт, чтобы установка могла выйти на рабочую скорость без бремени нагрузки. Кроме того, он включает в себя регулятор превышения скорости, который отключает агрегат при напряжении 270 В.

Поскольку изменяющиеся требования к нагрузке напрямую влияют на скорость вращения двигателя и генератора переменного тока и, таким образом, влияют на циклы мощности, нам пришлось полагаться на контроль скорости, чтобы постоянно поддерживать 60 циклов.Но вместо того, чтобы использовать шкив переменной ширины, который изначально поставлялся с генератором, мы использовали только его датчик скорости и серводвигатель, а затем подключили последний компонент непосредственно к дроссельной заслонке двигателя. Эта компоновка гораздо менее громоздка и сложна, чем «зажим шкива», хотя нам потребуется провести гораздо больше испытаний и, возможно, внести некоторые изменения, прежде чем мы сможем полностью поручиться за ее эффективность.

Изображение предоставлено Mother Earth News Staff

В газиферах потребляются древесные отходы.

Когенерационная система обеспечивает тепло

Помимо производства электроэнергии для нашей ремонтной мастерской, система также предназначена для обеспечения этого строения теплом. Хотите верьте, хотите нет, но только около одной трети энергии данного топлива совершает какую-либо полезную работу, когда оно сгорает в двигателе. Остальное обычно тратится впустую — в виде тепла — когда оно выбрасывается из выхлопной трубы или вытягивается из радиатора. Таким образом, чтобы воспользоваться этим упущенным ресурсом, мы направили систему охлаждения силовой установки вместе с «рубашкой», которая окружает его выпускной коллектор, в 15-галлонный «замкнутый контур»… который, в свою очередь, сбрасывает свою тепловую энергию в 500-галлонный галлонный резервуар для хранения, который через насос и линию 1 1/2 дюйма соединен со вторым контейнером такого же объема.

Для наших летних демонстраций мы подключили небольшой водонагреватель к первичному контуру от двигателя. Однако осенью мы планируем расширить это до полномасштабной гидравлической системы, установив плинтусные нагреватели в конструкции площадью 1200 квадратных футов, которые должны в полной мере использовать воду с температурой 170 ° F, которую обеспечивает двигатель.

И это еще не все!

Наши эксперименты тоже не закончат . Как только мы будем полностью удовлетворены той частью нашей установки, которая производит электричество, мы собираемся прикрутить воздушный компрессор к кронштейну для принадлежностей в передней части двигателя, обмотать его ремнем и запустить пневматическую линию в подземный резервуар для хранения воздуха рядом с магазином.Прохладная земля поможет сконденсировать любую влагу, а сжатую «атмосферу» можно будет использовать для привода инструментов или распыления краски.

На самом деле, когда дело доходит до придумывания новых задач для нашего генератора, мы ограничены только нашим воображением. Кажется, что в двигателе достаточно избыточной мощности, чтобы мы могли работать даже с автомобильным компрессором кондиционера, который должен охлаждать небольшой дом. По крайней мере, один из наших исследователей считает, что можно разработать механизм измельчения древесины/шнековой подачи, приводимый в действие коленчатым валом двигателя, который мог бы превращать большие куски дерева в куски размером с укус и подавать их в газообразующую установку. камеры!

Во всяком случае, мы считаем, что в ходе нашего мелкомасштабного исследования мы сделали ряд заслуживающих внимания открытий, не последним из которых является тот факт, что потребности дома в электричестве могут удовлетворяться за счет газификации древесины.Счет за нашу лилипутскую утилиту, не считая работы, составил примерно 6000 долларов, включая ее «жилье», состоящее из плиты и защитной крыши. Конечно, эту стоимость можно было бы существенно снизить, если бы использовался бывший в употреблении генератор переменного тока и немодифицированный двигатель. И не нужно очень острого карандаша, чтобы сообразить, что домохозяйство или фермерское хозяйство, которое потребляет около 1500 долларов в год на покупную энергию (во многих областях, что считается скромной цифрой из ), должно будет работать с автономным питанием. всего на четыре года — при условии, что топливо — лом — чтобы окупить вложения.

Но мы еще ни в коем случае не закончили. Следите за будущими выпусками, чтобы получать дополнительные отчеты о нашей системе когенерации, потому что мы будем информировать вас о нашем прогрессе по мере продвижения вперед.

Первоначально опубликовано как «УТИЛИТЫ НА ЗАДНЕМ Усадьбе» в выпуске MOTHER EARTH NEWS за июль/август 1981 года.

Опубликовано 5 января 2022 г.

РОДСТВЕННЫЕ СТАТЬИ

Как построить сушилку для пищевых продуктов, работающую от солнца, печи или электричества; включая материалы, схемы и сборку.

Сделать красивую метлу своими руками легко, весело и практично. Начните развивать свои навыки, делая эту метлу для очага, а затем переходите к более крупным метлам.

Быстрый, прочный и экономичный хлев может служить мастерской, складом или загоном для скота.

Деревянные полы в стиле хай-тек могут превращать шаги в электричество | Возобновляемая энергия

Ученые разработали технологию, которая может превращать шаги в электричество.

Используя неожиданный источник энергии, деревянный пол, исследователи из Швейцарии разработали устройство для сбора энергии, в котором используется древесина с комбинацией силиконового покрытия и встроенных нанокристаллов для производства энергии, достаточной для питания светодиодных лампочек и небольшой электроники.

Это устройство, называемое наногенератором, основано на размещении между электродами двух кусков дерева.

Деревянные детали становятся электрически заряженными в результате контакта и разделения при наступании посредством явления, называемого трибоэлектрическим эффектом. Этот эффект возникает, когда электроны могут переходить от одного объекта к другому, подобно статическому электричеству, возникающему, когда вы в течение нескольких секунд трете воздушный шарик о волосы.

Если материал является трибоположительным, он имеет тенденцию терять электроны, а если он является трибоотрицательным, он имеет тенденцию притягивать электроны, сказал старший автор исследования Гвидо Панзараса, руководитель группы профессоров древесных материалов в Эйдгеноссише. Высшая техническая школа Цюриха и Швейцарская федеральная лаборатория материаловедения и технологии Дюбендорф.

«Дерево не имеет сильной склонности терять или притягивать электроны. Таким образом, древесина — ужасный трибоэлектрический материал, но древесина — отличный строительный материал», — сказал он, отметив, что это также выгодно, учитывая, что материал является природным и возобновляемым ресурсом, который также сохраняет углекислый газ.

Чтобы улучшить трибоэлектрические свойства дерева, исследователи покрыли одну его часть обычным силиконом, который получает электроны при контакте, а другую часть украсили нанокристаллами, которые имеют тенденцию терять электроны.Испытав разные породы дерева, они обнаружили, что радиально распиленная ель — обычная строительная древесина в Европе — вырабатывает в 80 раз больше электроэнергии, чем натуральная древесина.

Исследователи обнаружили, что использование прототипа деревянного пола с площадью поверхности чуть меньше листа бумаги формата А4 дает достаточно энергии для питания бытовых светодиодных ламп и небольших электронных устройств, таких как калькуляторы. Согласно статье, опубликованной в журнале Matter, они успешно зажгли лампочку с прототипом, когда по ней наступил взрослый человек.

«Представьте себе, как сделать пол с помощью таких устройств, количество энергии, которое могут производить люди, просто идущие», — сказал Панзараса. «Наша цель заключалась в том, чтобы продемонстрировать возможность модификации древесины относительно безвредными для окружающей среды методами, чтобы сделать ее трибоэлектрической. Ель дешева, доступна и обладает благоприятными механическими свойствами».

Профессор Ник Дженкинс, руководитель исследовательской группы Центра комплексного производства и снабжения возобновляемой энергией Кардиффского университета, не участвовавший в исследовании, предположил, что типичным применением такого устройства может быть питание устройства Интернета вещей. «Конечно, если бы требовалась непрерывная подача энергии, например, для освещения, то для обеспечения входной мощности потребовалось бы непрерывное движение».

Панзараса предупредил, что пока это были данные для проверки концепции, и технология нуждается в дополнительной доработке, прежде чем ее можно будет масштабировать для промышленного использования.

«Мы сосредоточили наше внимание на разработке подхода, чтобы сделать его еще более удобным для промышленности. А для этого нам, возможно, придется пожертвовать общей эффективностью в пользу более простых методов модификации древесины», — сказал он.

«Таким образом, даже если электрическая мощность одного устройства не будет такой высокой, как опубликованная нами, объединение многих устройств на более крупном блоке пола в конечном итоге будет производить значительное количество энергии».

Деревянные полы, прогнившие от грибка, генерируют электричество при ходьбе по ним

Адам Воан

Ganoderma applanatum, растущий на буке

Larry Doherty/Alamy

Грибы помогли ученым совершить прорыв в преобразовании древесины в полезный источник чистого электричества, что однажды может привести к созданию «энергетических бальных залов».

Возможность применения давления к дереву для создания электрического заряда, известного как пьезоэлектрический эффект, обсуждалась с 1940-х и 1950-х годов. Однако исчезающе малое количество электричества, которое производит этот процесс, сдерживало эту идею.

Теперь команда под руководством Инго Бургерта из ETH Zurich, Швейцария, обнаружила, как изменить внутреннюю структуру пробкового дерева, чтобы увеличить пьезоэлектрический выход в 55 раз. Решением было преднамеренное гниение дерева.

Бургерт и его коллеги наносили грибок белой гнили ( Ganoderma applanatum ) на пробковую древесину в течение нескольких недель. Это быстро разложило лигнин и гемицеллюлозу в древесине, уменьшив ее вес почти вдвое. Они обнаружили, что лучшим моментом было шесть недель обработки, чтобы создать древесину, которая была более сжимаемой, то есть она могла генерировать больше электричества за счет действия нажатия и отпускания при приложении давления, не теряя при этом своей прочности.

Затем команда собрала девять блоков гниющего дерева, покрытых шпоном, чтобы создать прототип «энергетического пола», который был подключен для питания светодиода.«Понятно, что это только первый шаг в этом направлении. Но важно показать, что у них есть потенциал», — говорит Бургерт.

Количество вырабатываемой электроэнергии пока очень мало, всего 0,85 вольта от одного куба гниющей древесины диаметром 15 миллиметров. Первоначально электричество могло питать удаленные датчики, например, те, которые определяют, упал ли пожилой человек, предполагает Бургерт. Однако в долгосрочной перспективе он предполагает, что энергетические полы, такие как деревянный бальный зал, будут производить гораздо больше, и ведет переговоры с компаниями о коммерциализации продукции из энергетической древесины.

Развитие может привести к тому, что больше зданий будет построено из дерева, что уже поощряется, поскольку деревянные конструкции имеют меньший углеродный след, чем конструкции из бетона и стали. Комитет по изменению климата Великобритании заявил, что от 15 до 28 процентов, которые сегодня составляет древесина в строительных материалах в новых домах, должны возрасти до 40 процентов к 2050 году, чтобы помочь стране достичь нулевого показателя.

Член команды Хавьер Рибера из Швейцарской федеральной лаборатории материаловедения и технологии говорит: «Мы можем сделать гораздо больше, чем просто традиционное использование дерева.Мы можем настраивать свойства, мы можем делать из дерева много других вещей, которые могут стать частью будущих умных городов или новых строительных материалов».

На данный момент этот метод возможен только с бальзой, которая, по словам Бергерта, имеет особенно низкую плотность и тонкие клеточные стенки. Потребуются дополнительные исследования различных методов лечения грибков для других пород деревьев.

Xiping Wang из Министерства сельского хозяйства США, который не участвовал в исследовании, говорит, что результаты многообещающие. «Предлагаемая предварительная обработка древесины от грибка представляет собой прорыв на фундаментальном уровне», — говорит он.

Ссылка на журнал: Science Advances , DOI: 10.1126/sciadv.abd9138

Еще на эту тему:

Деревянные полы, покрытые кремнием, генерируют электричество от шагов

Мэтью Спаркс

Деревянные полы могут генерировать электричество при ходьбе по ним

Getty Images

Деревянные полы, наполненные ионами кремния и металлов, могут генерировать достаточно электроэнергии от человеческих шагов, чтобы зажечь светодиодные лампочки.Исследователи надеются, что они смогут обеспечить экологически чистый источник энергии для домов.

Некоторые материалы могут генерировать электрический заряд, когда они вступают в контакт с другим таким же материалом, а затем разделяются из-за явления, называемого трибоэлектрическим эффектом. Электроны переходят от одного объекта к другому и генерируют заряд. Материалы, которые склонны отдавать электроны, известны как трибоположительные, а те, которые имеют тенденцию их получать, известны как трибоотрицательные.

Гвидо Панзараса из Швейцарской высшей технической школы Цюриха и его коллеги обнаружили, что, хотя древесина находится в середине этого спектра и с трудом пропускает электроны, ее можно изменить, чтобы генерировать большие заряды.Команда наполнила одну деревянную панель кремнием, который улавливает электроны при контакте с объектом. Во вторую панель добавляли нанокристаллы цеолитового имидазолятного каркаса-8 (ZIF-8), соединения, содержащего ионы металлов и органические молекулы, и эти кристаллы имеют тенденцию терять электроны. Они назвали этот процесс пропитки «функционализацией».

Команда обнаружила, что эта обработка сделала устройство, состоящее из обеих деревянных панелей, в 80 раз более эффективным, чем стандартная древесина, для передачи электронов, а это означает, что оно было достаточно мощным, чтобы зажечь светодиодные лампочки, когда человеческие шаги сжали устройство и привели две деревянные панели в контакт.

Панзараса сказал: «Задача состоит в том, чтобы сделать древесину, способную притягивать и отдавать электроны. Подход к функционализации довольно прост, и его можно масштабировать на промышленном уровне. Это всего лишь вопрос техники».

Искусственная древесина была оснащена электродами, от которых можно было направить заряд, и команда обнаружила, что образец размером 2 сантиметра на 3,5 сантиметра, подвергнутый сжатию в 50 ньютонов, что на порядок меньше силы человеческий шаг — удалось сгенерировать 24.3 вольта. Более крупный образец размером с лист бумаги формата А4 мог производить достаточно энергии для питания бытовых светодиодных ламп и небольших электронных устройств, таких как калькуляторы.

Панзараса и его команда теперь надеются разработать химические покрытия для дерева, которые будут более экологичными и более простыми в производстве.

Ссылка на журнал: Matter , DOI: https://www.doi.org/10.1016/j.matt.2021.07.022

Еще по этим темам:

Сила дерева | Зеленое электричество и возобновляемая энергия

«С того дня, как мы получили наш Volter 40 Indoor из Финляндии, мы всегда могли рассчитывать на поддержку Volter Japan. Отдел продаж и инженеры регулярно поддерживают связь с нами, звоня или посещая нас, и это дает нам чувство безопасности….»

Хироуми Сюкува, директор отдела продаж Миядзаки

См. этот номер

«Я путешествовал по Европе, чтобы найти основных производителей ТЭЦ и газификаторов на древесине, и Volter действительно выделялся своей конструкцией и большим временем работы. Если у вас есть какие-либо проблемы с одним из десяти блоков, вместо всех заводских работают девять блоков спускаться….»

Бен Грант, Партнеры по биомассе

См. этот номер

«Инвестиции имеют экологический смысл, но нет смысла делать что-то, что имеет только экологический смысл, это также имеет финансовый смысл. И то, и другое должно идти рука об руку. Мне нравится тот факт, что я могу помочь окружающей среде, и я люблю тот факт, что я сделал огромный шаг вперед по сравнению с моими конкурентами, потому что никто больше не делает этого в Шотландии. ..»

Алекс Патон, ферма Кэрнхилл

См. этот номер

«Агрегаты ArborElectroGen45 [Volter 40 Indoor] имеют отличный дизайн, потому что они компактны и изящны, поэтому их можно легко разместить в здании.Я определенно рекомендую их всем, кто рассматривает биогазовые ТЭЦ…»

John Ruck, John Ruck Construction and Elms Green Woodchip

См. этот номер

«Алпуа была удостоена награды «Деревня года» в 2015 году, и основным фактором в ее достижении стала установка ТЭЦ Volter. Она также привлекла в деревню огромное количество посетителей, большинство из которых приехали из-за рубежа, что оживляет Альпуа, а также приносит доход деревне.ТЭЦ вызывает интерес, особенно у старшего поколения, которому дровяной газификатор знаком с …»

Эско, Ассоциация развития Алпуа

См. этот номер

Сжигание древесины для производства электроэнергии может быть возобновляемым источником энергии, но это может не помочь климату | WFAE 90.

7

Вот еще один пример решения проблемы изменения климата, которое на самом деле может оказаться противоположным. Древесные гранулы, изготовленные из деревьев, вырубленных в лесах Северной Каролины и Юго-Востока, становятся растущим альтернативным топливом для энергетических компаний в Европе, которые хотят быть более благоприятными для климата.

Рост экспорта древесных гранул из США в Европу был обусловлен европейской политикой, согласно которой древесные гранулы не содержат углерода, а также государственными субсидиями по обе стороны Атлантики. Но в новом отчете говорится, что производство и сжигание древесных гранул на самом деле загрязняет окружающую среду больше, чем уголь, который они заменяют.

Отчет «Выбросы парниковых газов в результате сжигания древесной биомассы из США» был опубликован в четверг аналитическими центрами Chatham House в Великобритании и Центром климатических исследований Вудвелла в Массачусетсе.

Неполный учет углерода

Межправительственная группа экспертов ООН по изменению климата утверждает, что биомасса, которая включает в себя любой вид топлива из природных источников, может принести пользу в рамках усилий по сокращению выбросов углерода. Аргумент «нулевого углерода» заключается в том, что, поскольку деревья можно пересаживать, новые деревья компенсируют потерю старых деревьев.

Проблема в том, что производство, доставка и сжигание всех этих древесных пеллет для получения энергии совсем не безуглеродны. И это не входит в «учет углерода», по крайней мере, как это делают европейцы.

Во-первых, древесные гранулы выделяют на 10-15% больше CO₂, чем уголь. И авторы отчета говорят, что, хотя правила ЕС, принятые в 2009 году, позволяют классифицировать древесные гранулы как «безуглеродные», расчеты не учитывают использование энергии в цепочке поставок древесных гранул, потери деревьев, удаляющих углекислый газ из атмосферы. естественно (известный как секвестрация) и выбросы от гниющих деревьев, оставшиеся после сбора урожая.

Зарубежная сельскохозяйственная служба Министерства сельского хозяйства США

/

На диаграмме показан ежегодный импорт древесных пеллет в Европейский Союз и США. С. экспорт.

Фила Макдональда из Ember, еще одного британского аналитического центра, попросили просмотреть новый отчет. В четверг он заявил, что Европе пора отказаться от своих предположений о том, что производство древесных гранул является чистой отраслью.

«Мы начнем с факта выбросов из дымохода, которые, как мы знаем, больше, чем уголь… затем возвращаемся оттуда (и) делаем то, что делает эта статья, которая пытается взглянуть на все упущенное секвестрации, посмотрите на цепочку поставок», — сказал Макдональд.«И, как показано в этой статье, когда вы это делаете, вы внезапно видите полный масштаб выбросов, присущих биомассе».

В отчете говорится, что если вы включите количество углерода, затраченного на производство, это добавит от 22% до 27% к общему количеству выбросов парниковых газов в Великобритании от производства электроэнергии. Исследователи Chatham House и Woodwell говорят, что это эквивалентно добавлению на дороги от 6 до 7 миллионов пассажирских автомобилей.

Промышленность восточной части Северной Каролины

Это не просто далекая история.Древесные пеллеты — большой бизнес в Каролине.

Энди Вуд, директор Coastal Plain Conservation Group, базирующейся в прибрежном округе Пендер, говорит, что цепочка поставок древесных гранул вредна для климата.

Во время недавней двухдневной поездки на юго-восток Северной Каролины, связанной с производством древесных гранул, были недавно вырубленные леса, общественные активисты говорили об этой проблеме и два массивных купола в порту Уилмингтона, где компания Enviva хранит древесные гранулы. ожидает отправки в Европу.

Энди Вуд, директор группы по охране прибрежных равнин, базирующейся в прибрежном округе Пендер, сказал, что цепочка поставок древесных гранул вредна для климата. Вторя отчету за четверг, Вуд сказал, что если сложить всю энергию, необходимую для сбора урожая, сушки и переработки, а также транспортировки этих древесных гранул, математика просто не работает.

Вдобавок ко всему, когда вы рубите дерево, вы теряете что-то, что естественным образом удерживает углерод в атмосфере, сказал он.

«Углеродный след огромен, поэтому это не работает как возобновляемый источник энергии», — сказал Вуд. «Это надуманное и сфабрикованное заявление, которое было сделано, в основном, умышленно невежественными политиками.

«У нас уже идет улавливание и связывание углерода, бесплатно, предоставленное природой в виде деревьев и других растений», Вуд продолжение. «Они строят ткани, используя углекислый газ, поэтому они улавливают наш CO2, вырабатываемый нашими автомобилями сегодня, они улавливают его, хранят в древесине на благо поколений, о которых никто из нас никогда не узнает.»

Землевладелец Чарли Кинг рассказывает о том, как он управляет лесом на земле своей семьи в округе Камберленд.

Растущая отрасль

Несмотря на это, производство древесных гранул в США растет. В прошлом году американские производители экспортировали в Европейский Союз 7,1 миллиона метрических тонн древесных гранул на сумму почти 1,4 миллиарда долларов. Это на 5% больше, чем в 2019 году.

Это может быть выгодной сделкой для землевладельцев, которые могут собирать деревья и продавать их таким компаниям, как Enviva.

Для Чарли Кинга, владеющего землей к северу от Фейетвилля, продажа Enviva урожая деревьев и обрезков, оставшихся от лесозаготовок, является дополнительным доходом, который идет на налоги и содержание его земли.

«Услугу, которую они предоставляют таким людям, как я, насколько я знаю, нельзя найти больше нигде», — сказал Кинг, проводя экскурсию по своей земле во вторник.

Enviva управляет четырьмя заводами в Северной Каролине и одним в Южной Каролине. И большинство заводов находится в сельской местности, где рабочие места приветствуются.

Государственные субсидии и налоговые льготы помогли древесным гранулам стать здесь крупным бизнесом и растущей частью энергетического баланса в Европе. Производители энергии в Европе получают стимулы смешивать древесные гранулы с углем на своих электростанциях. А производители древесных пеллет в США получают стимулы размещать здесь свои заводы и создавать рабочие места, не принимая во внимание воздействие на окружающую среду или климат.

Как ранее сообщала WFAE, с 2014 года штат Северная Каролина предоставил компаниям, производящим древесные гранулы, поощрения на сумму не менее 7 миллионов долларов.

«Мы сжигаем время»

Тем не менее, защитники окружающей среды и местные жители также беспокоятся о загрязнении воздуха и воды заводами по производству пеллет. И они беспокоятся о потере деревьев.

Ким Чесафски, директор по устойчивому развитию Enviva, сказал, что они в основном используют деревья и древесные отходы, которые никому не нужны — «материал самого низкого качества из урожая».

«Около 20% того, что мы берем, — это то, что мы называем «остатками лесопилки», — сказал Чесафски. — Итак, это опилки, стружка либо от обработки пиломатериалов, либо от обработки мебели.Я думаю, что около 14% приходится на прореживание. А остаток — это то, что мы называем «первичной древесиной». И поэтому обычно она поступает от других видов окончательной рубки севооборота, преимущественно сплошной рубки, когда все деревья удаляются с участка».

Эти оставшиеся две трети включают целые деревья, которые, как правило, недостаточно велики, чтобы продавать их на пиломатериалы или для других более высоких целей, сказал Чезафски. на замену уходят десятилетия.

«Мы сжигаем время прямо сейчас, удаляя один актив, который является наиболее важным инструментом, в котором мы нуждаемся, который должен удалить углекислый газ из атмосферы сегодня, а не через 10 лет. Сегодня», — сказал Вуд.

ОБНОВЛЕНИЕ: Enviva заявила в своем заявлении в четверг вечером, что «глубоко разочарована тем, что Chatham House пришла к таким ошибочным выводам в отчете». Энвива заявила, что выводы «основаны на ошибочных данных, неверных предположениях и устаревших аргументах, которые неоднократно опровергались самыми известными в мире экспертами по климату и лесному хозяйству.

«Он не признает важную роль биомассы в снижении зависимости ЕС и Великобритании от угля и в содействии быстрому переходу от ископаемого топлива к возобновляемым источникам энергии», — заявила Enviva.

Управление энергетической информации США

/

На карте и диаграммах показано расположение производителей древесных гранул в США. Большая часть производства в США находится на юге, от Вирджинии до Луизианы.

Обновлено: 14 октября 2021 г., 21:21 по восточному поясному времени

Обновлено, чтобы включить заявление от Enviva.

Исследователи создают деревянный пол, который вырабатывает электричество

Исследователи из Швейцарии разработали метод, позволяющий получать электричество при ходьбе по деревянному полу. Эта технология называется наногенератором и позволяет генерировать достаточно электроэнергии при ходьбе, чтобы питать лампочку во время испытаний. Исследователи проекта улучшили деревянный настил, который использует их наногенератор, интегрировав комбинацию специального силиконового покрытия и встроенных нанокристаллов.

Результатом их работы стало устройство для выработки электроэнергии, которое, как сообщается, в 80 раз эффективнее натурального дерева. Он собирал достаточно электроэнергии для питания светодиодной лампочки и небольших электронных устройств.Исследователи создали свой экспериментальный наногенератор, вставив два куска функционализированного дерева между электродами. Куски дерева становятся электрически заряженными благодаря контакту и разделению, возникающему при ходьбе. Это называется трибоэлектрическим эффектом.

Одна из самых больших проблем при выработке электроэнергии с использованием деревянных полов заключалась в том, что по своей природе древесина является трибонейтральной, что означает, что древесина практически не имеет тенденции приобретать или терять электроны, что ограничивает ее способность генерировать электричество. Одной из основных задач было создание дерева, способного притягивать и отдавать электроны.

Чтобы дать возможность приобретать и терять электроны, исследователи покрыли один кусок дерева полидиметилсилоксаном (PDMS), который представляет собой тип силикона, способного принимать электроны при контакте. Другой кусок дерева был функционализирован с помощью выращенных на месте нанокристаллов, называемых цеолитовым имидазолатным каркасом-8 (ZIF-8). ZIF-8 представляет собой сеть ионов металлов и органических молекул, которая больше склонна терять электроны, чем приобретать.

Исследователи также исследовали различные типы древесины, чтобы определить, какая из них лучше всего подходит для выработки электроэнергии, и исследовали, имеет ли значение направление волокон в древесине. В конечном итоге команда обнаружила, что трибоэлектрический наногенератор, созданный из радиально срезанной ели, работает лучше всего. Эта древесина также широко используется для строительства в европейских странах.