Compost heater silo/ru
Силос для компоста является центральной частью внутреннего компостного нагревателя . Процесс компостирования происходит в герметичном силосе, размещенном в соответствующей части здания. Вырабатываемое тепло может распределяться по отопительному контуру, тогда как простая модель такого силоса для компоста не требует циркуляции воды, излучая тепло непосредственно во внутренние помещения дома. Осенью силос заполняется свежей биомассой , после чего силос обеспечивает комфортное тепло в течение всей зимы.
Содержание
Строительство
Входной и выходной воздух обеспечивают необходимое снабжение кислородом микробов и беспозвоночных в силосе. Чтобы избежать неприятного запаха, выходной воздух должен выходить наружу, и он должен быть защищен от входящих животных (мышей).
Влажность в силосе должна быть достаточно высокой, чтобы поддерживать процесс компостирования, обеспечивая оптимальные условия для микробов и грибков. После успешного запуска процесс разложения производит дополнительную воду, которая сливается на дне силоса. Эту воду можно подавать в верхнюю часть силоса для лучшего распределения микробов по всему объему обработки. Если периодически или непрерывно закачивать ее наверх и промывать через силос, вся система становится похожей на мокрое компостирование (проект CROP DLR [1] [2] ).
При желании процесс компостирования в силосе можно использовать для нагрева воды, что потребует дополнительной установки вертикальной водопроводной трубы в силосе, возможно, в сочетании с резервуаром для хранения горячей воды.
Предварительный нагрев входящего воздуха
Выходящий воздух теряет часть тепла. Есть несколько решений, чтобы уменьшить это:
- Опционально может быть встроен теплообменник, который отводит тепло от выходящего воздуха и повышает температуру входящего воздуха.
- Подсоединение воздухозаборника к каналу сточных вод. Конструкция использует вентиляцию канала, при этом адекватно предотвращая приток сточных вод в силос. Обычно из канала сточных вод поднимается теплый воздух. Несмотря на неприятный запах, воздух содержит достаточно кислорода для благополучия микробов и беспозвоночных.
Условия использования
Количество вырабатываемого тепла ограничено. Размер силоса нагревателя компоста должен быть адаптирован к фактическим потребностям здания в тепловой энергии. Например, концепция House-in-a-House подходит для этого из-за очень низких потребностей в отоплении. Для расчетов см. соответствующий параграф в нагревателе компоста .
Существующие системы
Прототип размером 300 литров для технико-экономического обоснования. Он служит для исследования характеристик и их оптимизации. Система работает с сентября 2017 года и работает очень хорошо.
Планируемые расширения
Двойная стена для отвода горячего воздуха в другие помещения. Избыточное тепло может быть отведено из здания.
Распределение тепла с использованием обычных тепловых контуров
С хранением горячей воды внутри силоса
Версия с одним воздуховодом
Бетон и плитка
Окончательная конструкция для отопления жилого дома будет выполнена из тонкослойного бетона, облицованного плиткой. Она будет напоминать изразцовую печь.
Двойные стенки
Силос будет иметь двойные стенки, что позволит лучше направлять теплый воздух. Если требуется меньше тепла, например, в теплый весенний день, избыток тепла можно отвести наружу.
Нагрев воды
В центре силоса будет размещен резервуар для хранения тепла для теплой воды. Резервуар поглощает тепловую энергию из окружающего процесса распада. Теплую воду можно использовать для бытовых нужд. Наилучшая производительность достигается, если сконструировать его как многослойное или стратифицированное хранилище заряда.
Совмещение с функцией туалета
Силос нагревателя компоста может быть расширен до интегрированной системы нагревателя компоста и туалета . Система одновременно служит обогревателем и туалетом. Силос заполняется отходами биомассы (щепки древесины и т. д.), что является основой процесса влажного разложения. Можно добавлять дополнительную биомассу (фекалии и мочу). Процесс разложения разрушает экскременты до того, как они достигнут дна силоса, поэтому он работает как небольшая биологическая очистная установка.
Сочетание силоса для компостирования с функцией туалета дает ряд преимуществ:
- Не требуется система промывки водой. Это экономит много пресной воды.
- Подключение к общественной канализационной системе не требуется, поскольку это автономная система.
- Получаемая неорганическая масса (вода, CO2) не загрязняет окружающую среду. Выходящая вода содержит ценные минералы и может быть напрямую использована в качестве жидкого удобрения для сада.
- Дополнительная биомасса увеличивает тепловую энергию для обогрева дома.
- При правильной сборке небольшое разрежение от вентиляционных труб предотвращает появление запахов в доме, что лучше, чем у любой другой туалетной системы.
Для удобства вход в туалет расположен на верхнем этаже, где обычный вход для биомассы совмещен с сиденьем для унитаза. В отличие от сухого туалета, экскременты обрабатываются во влажной среде и поэтому разлагаются гораздо быстрее.
Версия с одной трубой
В съемных квартирах обычно нельзя просто сделать большое отверстие в крыше или наружной стене. Поэтому здесь будет описано, как можно реализовать компостный нагревательный силос без приточной воздуховодной трубы. Достаточно подключить систему к канализационной сети. Приточный воздух забирается непосредственно из воздуха помещения с помощью вентилятора, т. е. вентилятор нагнетает воздух помещения в силос. Отработанный воздух выходит через канализационную трубу. Обратный клапан предотвращает поток воздуха в неправильном направлении в то время, когда вентилятор не работает.
При таком расположении можно реализовать небольшие системы для кухни, в которых в основном гниют органические кухонные отходы. При соответствующем выборе размеров конструкция помещается под столешницей.
Соображения безопасности
Противопожарная защита
Возникающее тепло может привести к нежелательному самовозгоранию. Биологическое разложение может повысить температуру свыше 60 градусов по Цельсию, когда вступают в действие чисто химические процессы, повышающие температуру до опасного уровня. Это может произойти, особенно если засыпана мокрая трава. Состояние зависит от влажности и концентрации кислорода.
Экстремальная жара является нежелательным эффектом, который может привести к разрушению силоса. Кроме того, здание вокруг силоса может быть в опасности. Поэтому необходимо принять меры предосторожности, чтобы уменьшить последствия пожара.
- Выбор огнестойкого строительного материала для силоса и труб (например, бетон, сталь)
- Установка автоматизированной системы пожаротушения. Это может быть простая емкость с водой наверху силоса, содержимое которой выливается в силос при открытии предохранительного клапана, срабатывающего под действием тепла.
Аварийное открытие
Если младенец или живое домашнее животное случайно провалится через входное отверстие в силос, возникает опасность удушья. Конструкция должна обеспечивать аварийное отверстие в этом случае. Спасатель должен иметь возможность немедленно войти в силос. Этого можно добиться, например, с помощью съемной крышки и постоянно доступной лестницы.
