De compostverwarmersilo is het centrale onderdeel van een inhuiscompostverwarmer . Het composteringsproces vindt plaats in een luchtdichte silo, geplaatst in een daarvoor bestemd deel van het gebouw. De geproduceerde warmte kan worden gedistribueerd door een verwarmingscircuit, terwijl een eenvoudig model van zo'n compostverwarmersilo geen watercirculatie vereist, waardoor de warmte rechtstreeks naar het interieur van het huis wordt uitgestraald. In het najaar wordt de silo gevuld met verse biomassa , waarna de silo de hele winter comfortabele warmte levert.
Inhoud
Bouw
Inlaatlucht en uitlaatlucht zorgen voor de noodzakelijke zuurstoftoevoer voor de microben en ongewervelde dieren in de silo. Om stank te voorkomen moet de uitlaatlucht naar buiten gaan en beschermd worden tegen binnenkomende dieren (muizen).
Het vocht in de silo moet hoog genoeg zijn om het composteringsproces te ondersteunen, waardoor optimale omstandigheden voor microben en schimmels worden geboden. Na een succesvolle start levert het vervalproces extra water op, dat op de bodem van de silo wordt afgevoerd. Dit water kan bovenaan de silo worden toegevoegd voor een betere verdeling van de microben over het gehele verwerkingsvolume. Als er periodiek of continu naar boven wordt gepompt en door de silo wordt gespoeld, wordt het hele systeem vergelijkbaar met nat composteren (CROP Project van de DLR [1] [2] ).
Optioneel kan via het composteringsproces in de silo water worden opgewarmd, waarvoor de extra installatie van een verticale waterleiding in de silo nodig is, eventueel in combinatie met een warmwateropslagtank.
Voorverwarmen van de inlaatlucht
De uitlaatlucht lekt een deel van de warmte. Er zijn een aantal oplossingen om dit te verminderen:
- Optioneel kan een warmtewisselaar worden ingebouwd, die warmte aan de uitlaatlucht onttrekt en de temperatuur van de inkomende lucht verhoogt.
- Aansluiten van de luchtinlaat op een afvalwaterkanaal. De constructie maakt gebruik van de ontluchting van het kanaal en voorkomt tegelijkertijd op adequate wijze de instroom van afvalwater in de silo. Meestal stijgt er warme lucht op uit een afvalwaterkanaal. Hoewel de lucht stinkt, bevat deze voldoende zuurstof voor het welzijn van de microben en ongewervelde dieren.
Gebruiksvoorwaarden
De hoeveelheid geproduceerde warmte is beperkt. De grootte van de compostverwarmersilo moet worden aangepast aan de werkelijke warmte-energiebehoefte van het gebouw. Het House-in-a-House concept is er bijvoorbeeld geschikt voor vanwege de zeer lage verwarmingsbehoefte. Voor berekeningen zie de betreffende paragraaf in compostverwarmer .
Bestaande systemen
Prototype van 300 liter voor een haalbaarheidsstudie. Het dient voor onderzoek naar de functies en hun optimalisatie. Het systeem werkt sinds september 2017 en doet het zeer goed.
Geplande uitbreidingen
Dubbellaagse wand voor het afvoeren van warme lucht naar andere ruimtes. Overtollige warmte kan uit het gebouw worden afgevoerd.
Verdeling van de warmte via reguliere verwarmingscircuits
Met warmwateropslag in de silo
Uitvoering met enkele luchtleiding
Beton en Tegels
De uiteindelijke opstelling voor het verwarmen van een woonhuis wordt gemaakt van dun gelaagd beton, omhuld met tegels. Het zal lijken op een tegelkachel.
Dubbelwandig
De silo wordt dubbelwandig uitgevoerd, waardoor de warme lucht beter kan worden gekanaliseerd. Als er minder warmte gewenst is, bijvoorbeeld op een warme lentedag, kan de overtollige warmte naar buiten worden afgevoerd.
Water opwarmen
In het midden van de silo wordt een warmteopslagtank voor warm water geplaatst. De tank absorbeert thermische energie van het omringende vervalproces. Het warme water kan voor huishoudelijk gebruik worden gebruikt. De beste prestaties worden bereikt als deze is opgebouwd als gelaagde of gestratificeerde ladingsopslag.
Combinatie met een toiletfunctie
De compostverwarmersilo kan worden uitgebreid tot een geïntegreerd compostverwarmer-toiletsysteem . Het systeem dient tegelijkertijd als verwarming en als toilet. De silo wordt gevuld met afvalbiomassa (versnipperd hout etc.), wat de basis vormt van het natte vervalproces. Er kan extra biomassa (uitwerpselen en urine) worden toegevoegd. Door het vervalproces worden de uitwerpselen afgebroken voordat deze de bodem van de silo kunnen bereiken, waardoor het werkt als een kleine biologische zuiveringsinstallatie.
De combinatie van een compostverwarmersilo met een toiletfunctie levert een aantal voordelen op:
- Er is geen waterspoelsysteem vereist. Hierdoor wordt veel zoetwater bespaard.
- Er is geen aansluiting op een openbaar riool nodig, omdat dit een standalone systeem is.
- De resulterende anorganische materie (water, CO2) vervuilt het milieu niet. Het uitgangswater bevat waardevolle mineralen en kan direct worden gebruikt als vloeibare meststof voor de tuin.
- De extra biomassa draagt bij aan de warmte-energie voor de woningverwarming.
- Als het op de juiste manier is gebouwd, voorkomt het lichte vacuüm van de ventilatieleidingen elke geur in huis, wat beter is dan welk ander toiletsysteem dan ook.
Voor het gemak bevindt de toiletinvoer zich op de bovenverdieping, waar de reguliere biomassa-inlaat wordt gecombineerd met een toiletbril. In tegenstelling tot een droogtoilet worden de uitwerpselen in een natte omgeving verwerkt en daardoor veel sneller afgebroken.
Uitvoering met enkele pijp
Bij huurappartementen kun je meestal niet zomaar een groot gat door het dak of de gevel maken. Daarom wordt hier beschreven hoe een compostverwarmingssilo gerealiseerd kan worden zonder inlaatluchtleiding. Het volstaat om het systeem aan te sluiten op het rioleringsnetwerk. De toevoerlucht wordt via een ventilator rechtstreeks uit de ruimtelucht gehaald, dwz dat de ventilator de ruimtelucht de silo in duwt. De afvoerlucht ontsnapt via de rioolbuis. Een terugslagklep voorkomt dat de lucht in de verkeerde richting stroomt op momenten dat de ventilator niet draait.
Met deze opstelling kunnen kleine systemen voor de keuken worden gerealiseerd, waarbij vooral organisch keukenafval wordt verrot. Bij een geschikte maatvoering past de structuur onder het werkblad.
Veiligheidsoverwegingen
Brandbescherming
De vrijkomende warmte kan tot een ongewenste zelfontbranding leiden. Biologische ontbinding kan de temperatuur tot boven de 60 graden Celsius doen stijgen, wanneer zuivere chemische processen op gang komen die de temperatuur tot een gevaarlijk niveau opdrijven. Dit kan vooral gebeuren als er nat gras wordt opgevuld. De toestand is afhankelijk van de vocht- en zuurstofconcentratie.
De extreme hitte is een ongewenst effect, dat kan leiden tot vernieling van de silo. Ook kan het gebouw rondom de silo gevaar lopen. Daarom moeten er voorzorgsmaatregelen worden genomen om de gevolgen van een brand te beperken.
- Selectie van brandwerend constructiemateriaal voor silo's en leidingen (bijv. beton , staal )
- Installatie van een geautomatiseerd brandblussysteem. Dit kan een eenvoudige watercontainer bovenop de silo zijn, die de inhoud in de silo giet wanneer een door warmte geactiveerde veiligheidsklep opent.
Noodopening
Als een baby of een levend huisdier per ongeluk door de inlaat in de silo valt, ontstaat er verstikkingsgevaar. De constructie moet in dit geval een noodopening mogelijk maken. Een hulpverlener moet onmiddellijk de silo kunnen betreden. Dit kan bijvoorbeeld worden bereikt door een afneembaar deksel en een permanent beschikbare ladder.