Содержание

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

Цены на дрова в Германии взлетели

Рекордный рост цен на газ, электроэнергию, отопительные нефтепродукты, древесное сырье для отопления, такое как щепа, привел к новому рекорду стоимости пеллет в регионах Германии в январе 2022 года.

Пеллеты (спрессованные гранулы из отходов производства) подорожали на 20,9 процента по сравнению с предыдущим месяцем и на 54,0 процента по сравнению с январем 2021 года, сообщается в обзоре Немецкого института пеллет (DEPI).

Сейчас пеллеты стоят 366,58 евро за тонну в среднем по Германии при доставке от 6 тонн. Это рекордное подорожание пеллет на фоне рекордной стоимости дров, газа и нефтепродуктов.

В рознице килограмм пеллет стоит дороже – 36,66 евроцента, или в энергоэквиваленте тепла – 7,33 евроцента за киловатт-час (кВтч). А газ стоит почти 10 центов, отопительный мазут – 8,8 цента. Электричество в Германии подорожало в 4 раза из-за роста цены газа в 10 раз в прошлом году, когда биржевая цена достигла исторического максимума в 2200 долларов за тысячу кубометров.

“Недостаток древесной щепы и значительный рост цен на нее в настоящее время делают пеллеты чрезвычайно дорогими”, — заявила Мартин Бентеле, управляющий директор Немецкого института пеллет.

В январе 2022 года Uniper, одна из крупнейших энергокомпаний в мире и крупнейшая в Германии, объявила о привлечении экстренной финансовой помощи для пополнения оборотных средств: высокие цены на газ снизили финансовую стабильность компании.

К декабрю 2021 года семь энергокомпаний ФРГ объявили о банкротстве. Так, в октябре 2021 года германская энергетическая компания Otima Energie AG объявила о банкротстве из-за роста стоимости газа и электричества. Десятки тысяч клиентов временно лишились электроэнергии. К банкротству энергокомпании привели: массовое повышение оптовых цен (цены выросли в четыре раза за очень короткое время), значительный рост предоплаты, ограниченные закупки из-за низкой ликвидности клиентов, и самой компании, банкротство более крупных поставщиков электроэнергии.

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

Лучшая печь для пиццы: дрова или электричество?

В приготовлении пиццы одним из самых важных элементов по праву считается печь. То, в какой печи выпекается блюдо, также важно, как качество и свежесть ингредиентов или талант пиццайоло. Печь часто называют сердцем кухни. И это выражение особенно правильно в отношении пиццерии, где производство блюд поставлено на поток. И качество каждой отдельной пиццы зависит от того, как построен процесс ее приготовления в целом.

Печи для пиццы – в чем разница?

Итак, собственно печи для приготовления пиццы можно разделить на три разновидности: 

  • Дровяные; 
  • Газовые; 
  • Электрические.

Электрические печи несомненно обладают множеством преимуществ. Они хорошо регулируются в плане нагревания, компактны в размерах, имеют достаточно много дополнительных функций. Среди которых – автоматическое управление, равномерное и контролируемое нагревание, оно достигается благодаря грамотно расположенным элементам.

В ресторанах ТОКИО-CITY для приготовления пиццы используется качественное оборудование, которое позволяет выпекать продукт высокого качества. Поэтому, если вы думаете о том, чтобы  заказать еду на дом, не сомневайтесь. Вы получите вкусную и ароматную пиццу по демократичной цене.

Пицца, которую выпекали в дровяной печи всегда особенно очаровательна. Запах костра, чуть-чуть сажи на румяной корочке… К тому же такая пицца всегда будет разной. А вкус продукта зависит от повара и его настроения.

Один из частых вопросов: а подойдет ли для приготовления пиццы домашняя духовка? В общем, да.  Но помните, что обычный духовой шкаф имеет свои уникальные параметры. И чтобы ваша пицца получилась вкусной и ароматной, придется потренироваться не только в приготовлении теста, но и потрудиться над самим процессом выпекания.

Бесплатная доставка пиццы сегодня пользуется большой популярностью в ресторанах ТОКИО-CITY. И это не случайно: мы готовим пиццу из свежих ингредиентов по классическим рецептам.

Основные секреты приготовления пиццы:

  • Хорошие пиццайоло отлично знают, что ингредиенты для той или иной пиццы должны быть высокого качества. Разные модели печей имеют разные способы распределения тепла. Но в то же время главная тайна – в пропорциях воды и муки. Именно их надо корректировать, если вы хотите получить неповторимый вкус и аромат блюда.
  • Однако это еще не все. Сколько воды наливать подскажет вид муки и тип приготовления блюда. Для получения вкусной пиццы в самых разных условиях были даже разработаны разные виды муки. Например, тесто с клейковиной хранится в холоде около пяти дней. При этом оно сохраняет свои вкусовые качества и остается пластичным.
  • В случае использования печи на дровах надо постоянно либо уменьшать, либо увеличивать количество угля. Это помогает поддерживать оптимальную температуру.
  • Лучше всего пицца получается, когда тепло распределено по следующему принципу: 80% – вверху, а 20% – внизу. Если вы готовите в печи на дровах, для подобной точности нужен опыт и большая сноровка. В большинстве электрических печей параметры можно отрегулировать автоматически.
  • Самые лучшие из электрических печей могут использовать пару высоких и низких сопротивлений. Благодаря этому можно управлять мощностью автономно.

В ТОКИО-CITY действует такая услуга как доставка пиццы в Красносельский район и другие районы Санкт-Петербурга. Это отличный способ перекусить вкусной ароматной пиццей и не тратить время на кухне. Устройте приятный отдых себе и близким.

Отопление без газа, электричества и дров. минимизация использования энергоносителей

13.10.2015

Растут цены как на газ, так и на электрику, мазут, уголь. Очень важным становится вопрос отопления дома без газа и электроэнергии, минимизации использования газа и других теплоносителей. Обзор систем отопления без газа, электроэнергии, дров.

Отопление без газа и электричества

Сегодня вопрос отопления без газа и электричества поднимается все чаще и чаще, особенно он стал острым после вероломного нападения и развязывания северным агрессором очередной энергетической войны. Растут цены как на газ, так и на электрику и уголь. Очень актуальным становится вопрос минимизации применения газа для отопления дома или вообще отказа от него. В этой статье мы рассмотрим как вариант использования альтернативной энергетики, так и экономии классических теплоносителей.

В этой статье мы рассмотрим как вопрос альтернативной энергетики, так и экономии классических теплоносителей.

Отопление жилого дома без газа и электроэнергии

Самым популярным решением является твердотопливный котел. Такие котлы можно топить как углем, дровами, так и щепой, брикетами. Твердотопливные котлы в большей части – это простое и очень надежное оборудование, доступное для любого украинца. По принципу работы такие котлы можно разделить на:

Чугунные и стальные котлы дешевле, особенно стальные, их строение проще, также они практически «всеядны», самым большим их минусом является КПД на уровне 70-75%.

Пиролизные котлы могут развивать КПД до 90% и время горения топлива на два-три часа дольше, однако самыми большими минусами твердотопливных котлов пиролизного типа является высокая стоимость, прихотливость к топливу (влажность не более 15%) и обязательное электроснабжение.

Пиролизные котлы могут развивать КПД до 90% и время горения топлива на 2-3 часа дольше, однако самыми большими минусами твердотопливных котлов пиролизного типа является высокая стоимость, прихотливость к топливу (влажность не более 15%) и обязательное электроснабжение.

Устройство системы отопления с твердотопливным котлом

Старые отопительные системы были в основном открытого типа, теплоноситель в радиаторах и отопительном оборудовании циркулировал природным образом благодаря нагреванию в котле. Такие системы неустойчивы, а их главным минусом является то, что в разных радиаторах может отличаться температура, проектирование таких систем дело сложное, и возможны ошибки. Все современные твердотопливные котлы в системе отопления без газа нуждаются в принудительной циркуляции теплоносителя с помощью циркуляционного насоса. Такой циркуляционный насос, либо группа обвязки котла (выполняет функцию подмеса и терморегуляции, увеличивает КПД системы) нуждаются в обязательном электроснабжении.  

Если свет пропадает, то вся система отопления без газа останавливается, с котла прекращает сниматься тепловая энергия, и он может взорваться, ведь если даже полностью перекрыть подачу кислорода, тепло не перестанет выделяться мгновенно. Для работы циркуляционных насосов необходим резервный источник питания UPS, иначе вы сильно рискуете.

Поэтому система отопления без газа и электричества – это устарелая система. Современные твердотопливные котлы с циркуляционными насосами обеспечивают намного более равномерное распределение тепла по дому, более высокий КПД и больший ресурс оборудования.

Самым большим минусом данной системы отопления без газа и электричества с помощью ТП котла будут особенности эксплуатации: котел необходимо чистить раз в два-четыре дня и закладывать дровами. Эти минусы частично развязаны в пеллетных котлах.

Пеллетные котлы, экогорошек, брикеты. 

Пеллетные котлы – это твердотопливные котлы со специальной горелкой, в которую автоматически подаются пеллеты. Такие котлы оборудуются бункером на 100-500 л, в который засыпаются пеллеты на 20-40 часов работы котла. КПД таких котлов достаточно высок.

Пеллеты – прессованные гранулы из деревянной стружки, щепы, соломы, жмыха. Очень важно выбирать качественные пеллеты: они должны быть блестящими и твердыми, не крошиться ногтем.

Чем качественнее пеллеты – тем меньше зольность, выше КПД, больше ресурс котла. Пеллетные котлы, безусловно, удобны. Минус у пеллет один – их цена. Отопление без газа с помощью пеллет, экогорошка и брикетов будет стоить дороже газового.

Система отопления без газа.

Тепловой насос.

Тепловой насос – это оборудование, которое по типу кондиционера или холодильника берет энергию у окружающей среды и передает ее вашему дому. Тепловые насосы отличаются тем, что для отопления используют 1 кВт электричества на 2-7 кВт тепла в зависимости от температуры теплоносителя и внешней среды. Ниже показан график COP – зависимость тепловой и электрической энергии.  

Тепловые насосы различаются в зависимости используемого вида энергии внешней среды на:

Тепловые насосы воздух – вода являются самой распостраненной системой отопления без газа, они достаточно просты в установке и использовании, имеют вид внешнего блока кондиционера. Цена такого теплового насоса от 500 USD, однако они эффективно работают только при температуре воздуха выше -5С, при понижении температуры ниже -10С большинство моделей демонстрируют СОР не больше 1.5-1.2.

Тепловые насосы воздух-вода подключаются очень просто, не требуют высокомощной линии питания и устанавливаются вне дома. Особенно эффективны такие системы для обогрева бассейна.

Тепловые насосы вода – вода. Такие насосы используют теплоту подземных вод. Вода выкачивается из коллектора либо артезианского слоя, охлаждается на 1-3 градуса и возвращается под землю. Такие тепловые насосы одинаково эффективны на протяжении всего года и очень широко используются в Скандинавских странах, Германии, Англии, Исландии. Самой сложной задачей такой системы – вернуть воду назад под землю. Цена таких систем достаточно высока, установка хлопотна, требует скважин и исследований грунта.

Тепловые насосы рассол – вода (земля-вода). Такие системы отопления без газа используют энергию земли, снимая ее с помощью контура из труб, закопанных в землю. Теплоноситель проходит 1-2 км труб, уложенных на площади не менее 500 кв.м., нагревается на 2-3 градуса. В летнее время такая система послужит в качестве кондиционера и эффективно охладит помещение. Важно правильно рассчитать установку и не заморозить грунт. 

Системы отопления без газа с тепловыми насосами очень расспространены в Европе, однако для Украины они еще слишком дороги, хотя экономия энергоресурсов достигает 95%.

Солнечные коллекторы.

Данный вид приборов нельзя отнести к системам отопления без газа и электричества, ведь для циркуляции теплоносителя необходимо наличие насоса, а мощности солнечных лучей хватит для обогрева в период октября и марта-апреля. Солнечные коллектора обычно являются основным нагревателем для системы горячего водоснабжения с помощью бойлера косвенного нагрева, однако могут осуществлять и подмес нагретой воды в систему отопления в случае избытка тепла в системе ГВС.

Минимизация использования газа.

Возможно, стоит обратить внимание на методы минимизации потребления зага, ведь инвестиции в новую систему будут достаточно высоки. 

Конденсационный котел – -25-40% газа

 Этот тип котлов использует скрытую энергию выхлопных газов, охлаждая их до 40С и конденсируя воду, которая в виде пара образовывается при сгорании газа. Экономия газа составит от 25 до 45%. Чем ниже теппература в системе отопления (на пр., теплый пол 30-40С), тем выше КПД такого котла и тем больше экономия газа. Разница в цене конденсационного и обычного котла окупит себя за 3-6 месяцев сезона отопления. Выбрать конденсационный котел можно в нашем интернет магазине. В Западной Европа запрещены все типы газовык котлов, кроме конденсационных!

Термостат для газового котла -10-15% газа

Простой прибор, который подключается к котлу и устанавливается в жилом помещении. Когда температура в комнате достигает заданной – термостат выключает котел. Обычно котел управляется температурой воды в системе отопления и владельцу дома приходится регулировать его работу очень часто, ведь постоянно возникает перегрев или недогрев помещения. Экономия газа благодаря ликвидации перегрева составит 10-20% ежегодно, окупит термостат себя за 1-3 месяца. Для системы отопления без газа и электричества термостат не подходит. Купить термостат для газового котла можно в нашем интернет магазине Вотерпарк.

Программатор для газового котла -15-40% газа

Более сложная версия термостата. В программаторе возможно задавать температуру помещения в зависимости от времени суток и дня недели. Снижение температуры на 1С экономит 4% газа, а пониженная температура во время сна даже полезна человеку. Стоимость программатора от 20$ окупит себя за 1-2 месяца, плюс это огромный комфорт в доме. Купить программатор для газового котла можно в нашем интернет магазине.

В этой статье мы рассмотрели все варианты основных систем отопления без газа и электричества, надеемся, что информация была полезной для Вас.

как выбрать, установка, принцип работы, фото

Домовладельцам, применяющим для обогрева печи на твердом топливе, не понаслышке известна такая неприятность, как выхолаживание помещения после прогорания дров в печи. Это может случиться ночью или во время продолжительного отсутствия хозяев.

В этих случаях поможет сохранить температуру комбинированный котел для обогрева частного дома дрова-электричество. Такие источники тепла оснащены автоматикой, которая следит за системой – если печь гаснет и вода в котле остывает, то подает команду на включение электрических ТЭНов.

Внешне комбинированный котел практически не отличается от стандарногоИсточник darizz.access.ly

Применение комбинированных котлов

Сегодня подобные приборы являются универсальными, и в то же время экономичными устройствами для автономного теплоснабжения дома. Их главный козырь – нет привязки к одному виду топлива. Если такой котел работает от электроэнергии, то во время внезапного ее отключения можно растопить дровяную печь, чтобы сохранить тепло в доме и наоборот.

Покупка комбинированного котла решает сразу несколько задач:

  • Если в поселке, где выстроен дом, отсутствует магистральный газопровод, то есть возможность применять сразу два альтернативных вида энергоносителя – твердое топливо и электроэнергия.
  • Если дачный дом, подключен к слабой линии электроснабжения, комбинированный котел это едва ли не идеальный вариант – не придется мерзнуть, если понадобится надолго включить другой мощный электроприбор.
  • Исключает остывание дома при использовании твердого топлива. Такой агрегат, подключенный к водяному отоплению, помогает поддерживать постоянную температуру в системе: в случае прогорания топлива котел автоматически плавно переключится на обогрев через ТЭН. Особенно удобно это ночью: не надо вставать и подкладывать дрова в топку печи.
При остывании обычного котла его приходится сразу же разжигать, чтобы не потерять теплоИсточник iobogrev. ru

Принцип работы

Комбинированный котел дрова-электричество работает согласно следующему алгоритму:

  1. Растапливание и прогревание агрегата происходит традиционным способом. Во время горения твердого топлива (дров, угля, брикетов) температура воды выдерживается с помощью терморегулятора совместно с датчиком. Электрические ТЭНы в этот момент не работают.
  2. Если вовремя не добавить в топку топлива, то после его прогорания температура воды в системе постепенно понижается до определенного значения, после чего срабатывает датчик, который замыкает управляющие контакты и включается ТЭН (один или несколько). С этого момента котел начинает работать от электросети.
  3. После очередной загрузки топлива вода в трубах греется со стороны топливника и, по достижении заданной температуры, вновь срабатывает датчик, но уже на отключение ТЭНов. Электрическая часть котла опять бездействует до того момента, пока снова не уменьшится температура воды.

Чаще всего электронагреватель в комбинированном котле рассчитан как вспомогательное нагревательные устройства, но при желании получится подобрать модель котла, которая при необходимости сможет работать и постоянно, обеспечивая горячей водой дом и отопительную систему.

ТЭН с датчиком, подключенный к теплообменникуИсточник anapasunsity.ru

Наглядно принцип работы комбинированного котла показан в видеоролике:

Положительные и отрицательные моменты комбинированных котлов

Выбирая какое либо оборудование, надо ориентироваться не только на его положительные стороны, но и изучить недостатки, чтобы понимать, какие характеристики для вас более важные.

Преимущества

Достоинства устройств дрова-электричество по сравнению с отопительными агрегатами, что функционируют только на одном виде топлива, очевидны:

  • Универсальность оборудования. Электричество для котла может быть как основным энергоносителем, так и вспомогательным – что при этом будет приоритетным решать только вам.
  • Автономность. Нет необходимости в постоянном контроле, так как котел оборудован автоматикой.
  • Экономичность. Дрова являются одним из самых доступных видов топлива во многих регионах страны, а дом без подключения к электросети сейчас встретить практически невозможно.
  • Удобная конструкция. Постоянная поддержка заданной температуры воды с минимальными затратами энергии.
  • Если установлен двухтарифный счетчик, можно запрограммировать котел на включение ТЭНов только для поддержания тепла в ночное время, когда тарификация гораздо ниже и тем самым сэкономить потребление электроэнергии.
При правильном распределении нагрузки, двухтарифный счетчик экономит от 30 до 65% на платежках за электроэнергиюИсточник zinoti. lt
  • Длительный срок службы. Такие котлы при правильной эксплуатации работают до 25 лет.
  • Налажен выпуск моделей со встроенными патрубками для возможности подсоединения системы «теплый пол».

Важно! Котлы дрова-электричество результативно работают даже на маломощных режимах.

Недостатки

При всех достоинствах у таких котлов существуют и минусы:

  • Отдельное помещение. Для агрегатов данного типа необходима своя котельная и пристрой для хранения топлива.
  • Большой вес. Чаще всего котлы выполнены из чугуна и требуют прочного бетонного основания для его размещения.
  • Сложность устройства. Этот фактор сказывается на цене котла: она выше на 20-30% стоимости агрегатов, работающих на одном топливе.

На заметку! Электрические ТЭНы большинства комбинированных котлов рассчитаны в основном на поддержку тепла. Зимой, при внешней температуре ниже –5 °C сжигание твердого топлива они заменить полностью не могут из-за малой мощности. Если предполагается длительное использование электронагревателей, надо искать модели котлов, работающие от трехфазного питания (если такое проведено к дому).

Мощные котлы подключаются в трехфазную сетьИсточник tk-assortiment.ru
Как выбрать газовый котёл для частного дома – разновидности и особенности

При правильном «распределении обязанностей» между дровяной печью и электронагревателем, применение котлов отопления для частного дома на дровах и электричестве – это не только удобно, но и выгодно. А в регионах, где нет проведенного газопровода, достойную альтернативу такому устройству найти достаточно сложно.

Рекомендации при выборе котла

Сегодня рынок предлагает богатый ассортимент универсальных котлов, которые отличаются между собой по мощности, производительности, исполнению и комплектации. Но прежде чем приобрести такой агрегат, нужно взвесить все за и против, а также полезно прислушаться к рекомендациям профессионалов в этом деле.

При покупке котла необходимо учитывать следующее:

  • Мощность. Она зависит от того топлива, которое будет в приоритете.
  • Объем одной закладки топлива и размер камеры горения. От этого параметра зависит продолжительность горения дров.
  • Материал топливника. Эти детали изготовляют из чугуна и стали. Предпочтительнее выбрать камеры из чугуна, поскольку они не подвержены деформации при нагреве, дольше сохраняют тепло в отличие от стального обменника.
Комплектующие комбинированных котловИсточник winplast.ru
  • Колосники. Используются два вида: стандартные чугунные и такие же, но с напылением из керамики. Вторые используются в основном для сыпучих материалов, которые потребляют больше кислорода при горении, соответственно, и температура при этом создается выше.
  • Вес и размер. Обычно корпус таких котлов изготавливают из чугуна, что делает их значительно тяжелее своих «собратьев».

Совет! Покупать отопительное устройство, нужно сообразуясь с площадью дома. Не следует приобретать котел «с запасом по мощности», так как это повлечет за собой переплату – как при покупке, так и во время эксплуатации.

Требования к установке

Комбинированные котлы согласно СНиП 41-01-2003 должны отвечать предъявленным требованиям. При этом у них есть свои особенности при установке и эксплуатации, выделяющие их в ряду аналогичных агрегатов, работающих на едином топливе.

Эти требования и рекомендации надо знать и выполнять, чтобы работа котла была безопасной.

Требования к помещению

Котлы на дровах и электричестве для отопления дома выпускаются лишь в напольном варианте и устанавливаются в котельной с вентиляцией, и в соответствии с прочими требованиями СНиП:

  • Стены в помещении из негорючего материала.
  • Оборудование в котельной устанавливается не ближе 300 мм от стен.
Пример установки котлаИсточник pingru.ru
Подбор циркуляционного насоса для отопления: модификации, производители, характеристики и цены
  • Котельная должна быть сухим и влагонепроницаемым помещением.
  • Так как котел обладает большим весом, то площадка под ним усиливается бетонной стяжкой.

Также помещение должно отвечать нормам противопожарной безопасности: возле котла нет никаких горючих предметов или легковоспламеняющейся жидкости; перед топкой установлен лист железа для предотвращения загорания при выпавшем угле или искры из топливника.

Дымоход

При установке электро-дровяного котла, непременным условием является наличие дымохода как у агрегата с твердым топливом. Для бесперебойной работы установки нужна хорошая тяга, для чего труба должна возвышаться над коньком крыши дома и иметь внутренний диаметр не меньше патрубка котла.

Труба дымохода должна быть без механических повреждений, и иметь герметичное соединение стыков. Во время работы ТЭНов для сохранения тепла в дымоходе рекомендуется сделать вьюшку. Желательно также утеплить трубу, чтобы не образовывался конденсат при минусовой погоде.

Качественный дымоход – залог бесперебойной работы котла отопленияИсточник kakpostroit.su

Требования к электросети

При монтаже электро-дровяного котла в настоящее время не спрашивают разрешения Горэнерго. Но в любом случае, обязательно наличие электропитания способного без возникновения перегрузок выдерживать работу ТЭНов.

Например, если котел предполагается использовать за счет подключения ТЭНов свыше 6 кВт, то напряжение при этом должно быть 380 вольт.

В любом случае подключение устройства должно быть строго по инструкции. При этом:

  • Не разрешается монтаж комбинированного котла в помещении, где повышенная влажность или вероятен контакт электрической части оборудования с водой.
  • Температурный диапазон в помещении должен быть в пределах от 0 до +45 °C.
  • Сечение провода вычисляется и соответствует необходимой мощности и силе тока.

Несмотря на такие, казалось бы, несложные требования, работу по установке и подключению комбинированного котла должны производить сертифицированные специалисты. В таком случае, кроме качества выполненных работ вы получаете право на бесплатный гарантийный ремонт котла, если поломка произошла по причине брака в оборудовании.

Комбинированными котлами также называют такие устройства, которые изначально рассчитаны на работу от твердого топлива, но в них также предусмотрена возможность подключать электротены отдельно:

Комбинированными котлами также называют такие устройства, которые изначально рассчитаны на работу от твердого топлива, но в них также предусмотрена возможность подключать электротены отдельно:


Чем отапливать дом, если нет газа – сравнение эффективности различных вариантов

Заключение

Сегодня электричество и твердое топливо являются наиболее востребованными и доступными по стоимости источниками энергии для нагревательных котлов. Котлы, которые могут обогреть дом за счет сжигания дров или использования электричества это эффективное решение, кроме того, не отличающееся от обычных устройств в плане надежности.

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.

швейцарских ученых производят электричество из дерева

Швейцарские федеральные лаборатории материаловедения и технологий (EMPA) 17 марта 2021 г.

Полный энергии: Модифицированная древесина может генерировать электричество за счет деформации. Достаточно ли танго для тусклого света?

Исследователи из Empa и ETH Zurich сделали древесину сжимаемой и превратили ее в микрогенератор. Когда он нагружен, генерируется электрическое напряжение. Таким образом, древесина может служить биосенсором или генерировать полезную энергию.Новейшая разработка: чтобы процесс не требовал агрессивных химикатов, естественные дереворазрушающие грибы берут на себя задачу модификации древесины.

Инго Бургерт и его команда из Empa и ETH Zurich снова и снова доказывали: дерево — это гораздо больше, чем «просто» строительный материал. Их исследования направлены на расширение существующих характеристик древесины таким образом, чтобы она подходила для совершенно новых областей применения. Например, они уже разработали высокопрочную, водоотталкивающую и намагничивающуюся древесину.Теперь, вместе с исследовательской группой Empa, состоящей из Фрэнсиса Шварце и Хавьера Риберы, команда разработала простой, безвредный для окружающей среды процесс выработки электроэнергии из древесной губки, как они сообщили на прошлой неделе в журнале Science Advances .

Даже небольшое давление может привести к возникновению электрического напряжения в губке. Кредит: ACS Nano / Empa

Напряжение при деформации

Если вы хотите получать электричество из дерева, в дело вступает так называемый пьезоэлектрический эффект.Пьезоэлектричество означает, что электрическое напряжение создается упругой деформацией твердых тел. Это явление в основном используется в метрологии, где используются датчики, генерирующие сигнал заряда, например, при приложении механической нагрузки.

Однако в таких датчиках часто используются материалы, непригодные для использования в биомедицинских целях, такие как цирконат-титанат свинца (PZT), который нельзя использовать на коже человека из-за содержащегося в нем свинца. Это также делает экологическую утилизацию PZT и Co довольно сложной задачей.Таким образом, возможность использовать природный пьезоэлектрический эффект древесины дает ряд преимуществ. Если подумать дальше, эффект можно было бы также использовать для устойчивого производства энергии. Но в первую очередь древесине необходимо придать соответствующие свойства. Без специальной обработки древесина недостаточно гибкая; при механическом воздействии; поэтому в процессе деформации генерируется только очень низкое электрическое напряжение.

От блока до губки

Цзяньгуо Сунь, аспирант в группе Бургерта, использовала химический процесс, лежащий в основе различных «обработок» древесины, которые команда проводила в последние годы: делигнификацию.Клеточные стенки древесины состоят из трех основных материалов: лигнина, гемицеллюлозы и целлюлозы.

Вот как работает пьезоэлектрический наногенератор: после растворения жесткой деревянной структуры остается гибкая целлюлозная сеть. Когда его сжимают, заряды разделяются, создавая электрическое напряжение. Кредит: ACS Nano / Empa

«Лигнин — это то, что нужно дереву в первую очередь для того, чтобы вырасти до большой высоты. Это было бы невозможно без лигнина в качестве стабилизирующего вещества, которое соединяет клетки и предотвращает коробление жестких фибрилл целлюлозы», — объясняет Бургерт. Чтобы превратить древесину в легко деформируемый материал, лигнин должен быть хотя бы частично «экстрагирован». Это достигается путем помещения древесины в смесь перекиси водорода и уксусной кислоты. Лигнин растворяется в этой кислотной ванне, оставляя каркас из слоев целлюлозы.

«Мы используем преимущества иерархической структуры древесины, не растворяя ее, как это происходит, например, при производстве бумаги, а затем повторно соединяя волокна», — говорит Бургерт. В результате получается белая древесная губка, состоящая из наложенных друг на друга тонких слоев целлюлозы, которые можно легко сжать вместе, а затем вернуть в исходную форму — древесина стала эластичной.

Электричество от деревянных полов

Команда Бургерта подвергла испытательный куб со стороной около 1,5 см примерно 600 циклам нагрузки. Материал показал удивительную стабильность. При каждом сжатии исследователи измеряли напряжение около 0,63 В — достаточно для применения в качестве датчика. В дальнейших экспериментах команда попыталась увеличить масштаб своих деревянных наногенераторов.

Наногенератор: после растворения кислотой жесткой структуры древесины (слева) остаются гибкие слои целлюлозы (в центре/справа).При сжатии друг с другом разнозаряженные участки смещаются друг относительно друга. Поверхность материала становится электрически заряженной. Кредит: ACS Nano / Empa

Например, им удалось показать, что 30 таких деревянных блоков при нагрузке, параллельной массе тела взрослого человека, могут зажечь простой ЖК-дисплей. Поэтому вполне возможно разработать деревянный пол, способный преобразовывать энергию людей, идущих по нему, в электричество. Исследователи также проверили пригодность датчика давления на коже человека и показали, что его можно использовать в биомедицинских целях.

Заявка в процессе подготовки

Однако работа, описанная в последней публикации команды Empa-ETH, идет еще дальше: цель состояла в том, чтобы изменить процесс таким образом, чтобы он больше не требовал использования агрессивных химикатов. Исследователи нашли подходящего кандидата, способного осуществить делигнификацию в виде биологического процесса в природе: грибок Ganoderma applanatum, возбудитель белой гнили в древесине. «Грибок особенно мягко расщепляет лигнин и гемицеллюлозу в древесине», — говорит исследователь Empa Хавьер Рибера, объясняя экологически безопасный процесс.Более того, процесс можно легко контролировать в лаборатории.

Изображения пробкового дерева (слева) и делигнифицированной древесины, полученные с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), иллюстрируют структурные изменения. Кредит: ACS Nano / Empa

Осталось сделать еще несколько шагов, прежде чем «пьезо» древесину можно будет использовать в качестве датчика или деревянного пола, генерирующего электричество. Но преимущества такой простой и в то же время возобновляемой и биоразлагаемой пьезоэлектрической системы очевидны — и сейчас они исследуются Бургертом и его коллегами в последующих проектах.А чтобы адаптировать технологию для промышленного применения, исследователи уже ведут переговоры с потенциальными партнерами по сотрудничеству.

Ссылка: «Улучшенное преобразование механической энергии с избирательно разлагающейся древесиной» Jianguo Sun, Huizhang Guo, Gian Nutal Schädli, Kunkun Tu, Styfen Schär, Francis W. M.R. Шварце, Гвидо Пансараса, Хавьер Рибера и Инго Бургерт, 10 марта 2021 г., Science Advances .
DOI: 10.1126/sciadv.abd9138

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, сотрудники 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 дровах: дорожная энергия от газификации древесины» мы подробно рассказали, как сделать газификатор на дровах, 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 дополнении 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 добиться поставленных целей… и сделать это, используя недорогой лом или списанные детали, которые мы соединили с 10-киловаттным генератором переменного тока 120/240 вольт, первоначально 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 древесину. 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 для эффективной работы потребуется около 22 лошадиных сил. 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, близкий к нашим потребностям, чем покупать идеально подходящий, но дорогостоящий, 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 фактически представляет собой правую половину двигателя V-8 General Motors. 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 топливе, 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.

Сама генераторная установка 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!

Наш эксперимент тоже не закончится . 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, обвязать 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 ферма, ежегодно съедающая примерно 1500 долларов на покупную энергию (во многих областях, что считается скромной цифрой из ), должно будет работать с автономным 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 стойловый сарай 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, которое использует древесину 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 по древесным материалам из Eidgenössische. 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 усилить трибоэлектрические свойства древесины, исследователи покрыли одну ее 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 трутовик, растущий на буке

Larry Doherty/Alamy

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

Возможность приложения 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 более долгосрочной перспективе он предполагает, что энергетические полы, такие как деревянный бальный зал, будут производить гораздо большую производительность, 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 цели нулевого чистого загрязнения.

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.

Сипин Ван 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, который подвергался 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 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 с нами связь, звоня или приезжая к нам, и это дает нам чувство безопасности….”

Хироуми Сюкува, директор отдела продаж Миядзаки

См. этот номер

«Я путешествовал по Европе, чтобы найти ключевых производителей ТЭЦ и газификаторов на древесине, и Volter действительно выделялся своей конструкцией и высокой продолжительностью работы. 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

«Устройства ArborElectroGen45 [Volter 40 Indoor] имеют отличный дизайн, потому что они компактны и изящны, поэтому их легко можно 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

Электроэнергия из щепы и пеллет

Производите собственное электричество из древесной щепы или пеллет: в Квебеке Säätötuli Canada работает в сотрудничестве с финской компанией Volter над поставкой малогабаритных ТЭЦ (комбинированных теплоэлектроцентралей).

Установка Volter 40 способна преобразовывать древесную щепу или древесные гранулы в 40 кВт электроэнергии и до 341 214 БТЕ/ч (100 кВт) тепла. Volter 40 прошел все тесты на одобрение CSA, и весной 2018 года Volter открыла собственную канадскую компанию в Онтарио. Система Volter 40 может использовать бункер для биомассы Säätötuli в качестве питателя. Säätötuli Hydrobar можно даже преобразовать в сушилку для биомассы, чтобы получать щепу с нужной влажностью для оптимального производства электроэнергии с помощью Volter 40.

Электроэнергия, вырабатываемая Volter 40, может использоваться локально или поступать в распределительную сеть.Это хорошее решение для отдаленных населенных пунктов, окруженных лесами и зависящих от дизельных генераторов для выработки электроэнергии. Используя местную древесную щепу для производства электроэнергии, эти отдаленные общины могут уменьшить свою зависимость от ископаемого топлива и уменьшить свой углеродный след. Кроме того, это создаст несколько местных рабочих мест для сбора и подготовки топлива из биомассы .

Volter использует процесс газификации древесины. Он заменит литр ископаемого топлива примерно двумя килограммами сухой древесины.Установка газификации сжигает древесину при высокой температуре с низким содержанием кислорода. Образующийся газ используется в качестве топлива в двигателе внутреннего сгорания, работающем от электрического генератора. Тепло, выделяющееся в процессе, может быть использовано, например, для сушки щепы до оптимального содержания влаги перед ее подачей в установку газификации.

Volter 40 был разработан для модульных электростанций. Несколько блоков могут быть объединены для увеличения общей мощности силовой установки. Volter 40 также может быть предварительно собран в морском контейнере для простоты установки.

Дополнительная информация: www.volter.ca

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.