Compost heater/zh

堆肥加热器(也称为生物加热炉)是一种利用堆肥过程中散热的装置。堆肥的热效应在堆肥堆中非常常见,其中的生物质通过各种微生物和无脊椎动物的消化和代谢而分解。产生的热量可用于住宅等场所。
与沼气生产不同,堆肥过程需要充足的氧气,从而进行有氧腐烂。此外,堆肥开始时需要加水以优化生物条件。腐烂开始时,腐烂过程本身会产生额外的水分,因此堆肥会一直保持湿润。最终,整个生物质完全分解为二氧化碳和水,并产生热量。然而,堆肥过程通常在冬季末期停止,产生的腐殖质会从加热器中移除并用于花园。
法国农学家让·潘(Jean Pain)被认为是“生物沼气”系统(Biomeiler)的发明者。他的系统由一个密封的沼气反应器组成,该反应器位于一个大型堆肥堆的中心,既能产生沼气,又能产生热量。他还致力于研究与自然和谐相处的农业原则。
三种基本类型
花园中带有水循环系统的堆肥堆
热水和沼气的结合

Jean Pain系统是一种特殊的堆肥加热器,它将堆肥的有氧分解与堆肥中心密封容器内的厌氧分解相结合,从而同时产生热量和沼气。Jean Pain堆肥是一种利用堆肥过程中产生的可用能量来加热建筑物的方法。
据信,Jean Pain是一位自学成才的法国人,他设计了这套系统。他希望创造一种仅靠土堆就能实现(至少部分)能源自给自足的方法,使用廉价的生物质燃料。
生物加热炉是由Jean Pain发明的。虽然利用有氧过程进行加热的理念已在多个地方得到应用,主要是在示范设施中,但像 Jean Pain 最初的装置那样与沼气相结合的方案尚未得到广泛推广。
建筑物内的堆肥加热器筒仓
计算
花园中可以收获大量的生物质(碎木、树叶、砍伐的灌木)。每1000平方米每年可产生约3860千瓦时的能源。以下数据来自能源林业。
| 能源林业数据 | 价值观 |
|---|---|
| 每1000平方米收获的生物量 | 0.8至1.2公吨 |
| 每公吨木材的能量含量* | 3860千瓦时 |
| 每立方米木材的能量含量*** | 2100千瓦时 |
* 残留水分为 20%
** 1立方米是指一立方米内松散木材的简单堆放。木材的实际含量约为65%,即1立方米约等于0.65立方米实心木材。
在这种情况下,可以直接使用单位立方米来计算堆肥加热器所需的容量,因为填充的生物质(例如碎木)含有相当比例的空气。因此,每立方米堆肥空间可产生2100千瓦时的热能。残留水分不会降低可用的能量输出,在这种情况下可以忽略不计。残留水分可能会有所变化,但不会造成任何影响。与木质炉灶不同,残留水分在堆肥加热器中不会蒸发,因此能量转换效率不会降低。
老旧住宅的供暖需求每年超过2万千瓦时,而近期开发的隔热性能良好的房屋则仅需不到1万千瓦时。例如,“房中房”项目就可以轻松使用一个2000升的堆肥加热筒仓,该筒仓可产生4200千瓦时的热量,使房屋内部全年保持温暖舒适。
相关项目
外部链接
- 欧洲大型藻类生物质的生物转化项目和实现:圣卡斯特勒吉尔多(法国)实验,参考 Pain 方法分解木屑,用于大型藻类生物质的堆肥
- 用堆肥DIY水加热, 《地球母亲新闻》(1981年7月/8月)文章
