Самое дешевое отопление частного дома: как получить бесплатное топливо

Домашняя установка для производства метанаНа пути к топливно-энергетической независимости некоторые участники нашего портала продвинулись так далеко, что конструируют биогазовые установки и получают в домашних условиях метан, который используют для отопления и приготовления еды на газовых плитах.Биогаз выделяется в процессе переработки органических отходов анаэробными бактериями. На 60-80% он состоит из метана, остальное – углекислый газ с небольшим добавлением сероводорода и водорода. По своим качества биогаз мало отличается от природного газа, который мы используем для отопления газовыми котлами, приготовления пищи и заправки автомобилей. В больших промышленных установках его очищают – остается чистый метан. Удельная теплота сгорания метана с учетом КПД газового котла 93% — 31,3 мДж/ м3, или 8,7 кВт •ч из 1 м. куб газа. Главное преимущество биогаза по сравнению с природным газом – его можно получать бесплатно.Преимущества производства биогаза:Это выгодно: можно снизить расходы на природный газ и другое топливо;
Это разумно: отходы такого производства – ценное удобрение;
Это вполне современный способ снизить парниковый эффект – метан уходит не в атмосферу, а в топку. Сырьем для домашнего производства биогаза могут быть свежий помет животных или свежий навоз, пищевые отходы, растительные остатки и другая органика, смешанная с водой.
Первые установки для производства биогаза, громоздкие и сложные, появились в середине прошлого века в Индии. А в 70-х годах французский лесник Жан Пейн построил первую самодельную установку, которая сделала его частный дом энергетически автономным. В большой курган из компоста он вкопал резервуар, который заполнял жидким субстратом с добавлением навоза и получал газ. Такой реактор не надо было обогревать: нужная температура поддерживалась благодаря процессам компостирования в кургане. С этой компостной кучи изобретательный француз снимал еще и тепловую энергию для нагрева воды, и получал эффективное удобрение.Сейчас домашние биореакторы в большинстве случаев делают из пластиковых бочек (в отличие от металлических они будут служить годы и годы). 2/3 емкости заполняется сырьем, треть остается для газа. Из 1000 килограммов сырья получается 50-200 кубометров газа.Простейший биореактор делают так:Большая пластиковая бочка на 250 литров утепляется, на утеплитель крепится теплоизоляционная подложка для пола, сверху все обматывается полиэтиленом. Теплоизоляция нужна, чтобы в бочке постоянно поддерживалась температура необходимая для работы микроорганизмов:минимальная температура субстрата, необходимая для получения газа – +18 градусов Цельсия;
температура субстрата, при которой домашний биорекатор работает на полную мощность — +23 градуса.
Для добавления органики и слива переработанных отходов к бочке на высоте 20 см от днища монтируют серые канализационные трубы: для слива отработки посредством переходников монтируется труба «с носиком», для добавления субстрата – труба с направленной вверх воронкой. Важно добиться полной герметичности и промазать все соединения резиновым герметиком. Трубы работают, как части системы сообщающихся сосудов: в одну добавляется смесь – в другую выливается такой же объем отработки.Биогаз выходит из биорекатара через следующие фильтры для очистки:первый, с водой и гашеной известью очищает от углекислого газа (стандартный фильтр для очистки воды);
второй, с силикагелем очищает от воды (стандартный фильтр для очистки воды);
третий, с металлической стружкой очищает от сероводорода (отрезок серой канализационной трубы небольшого диаметра со штуцерами по бокам) устанавливается горизонтально.
Водород в биометане содержится в незначительных количествах и не влияет на его свойства, поэтому от него газ не очищают.Фильтры соединены с биореактором прозрачным шлангом малого диаметра, на который при выходе из бочки устанавливается штуцерный кран. Газ, пропущенный через фильтры, поступает в емкость для накопливания.В таком биореакторе не обойтись без перемешивающего механизма. Для этого через центр крышки пропускают стержень, надевают на него кусок пластиковой трубы, к которому под углом 90 градусов на разных уровнях прикрепляют два окрашенных металлических уголка. К ним крепят половинки обрезков пластиковых труб – получаются лопасти. Вся эта конструкция располагается внутри бочки и устанавливается на крестовину из хвойной древесины. Снаружи на стержень крепят ручку, так, чтобы поворачивать ее в горизонтальной плоскости. Органический субстрат перемешивают сразу же после добавления новой порции и потом несколько раз – чтобы сырье перерабатывалось интенсивнее.Биореактор можно подогревать горячей водой, разместив внутри трубы из металлопластика, но так почти никто не делает: как написали на нашем форуме, глупо платить за электричество для нагрева воды, чтобы получить бесплатный газ. Поэтому главный недостаток таких установок – работают они только летом.Главная особенность монтажа домашних биогазовых установок: соединения в должны быть абсолютно герметичны, чтобы в бочку не попадал воздух: метанобразующие бактерии могут жить только при полном отсутствии кислорода.Чтобы запустить работу реактора, нужно заселить органический субстрат специальными бактериями, метаногенами, которые содержатся в организме всех млекопитающих. Чтобы метаногены работали эффективно, субстрат должен быть жидким и содержать 50-80% воды.В большинстве случаев метаногены для домашних установок берут из свежего коровьего навоза из расчета 50-60 литров на тонну. После этого субстрат хорошо перемешивают, герметично закрывают крышку – через неделю или раньше, в зависимости от температуры субстрата, из установки пойдет метан.В дальнейшем субстрат добавляют в биогазовую установку небольшими порциями (5-7% от общего объема). Навоз просто разводят водой до жидкой кашицы и сразу заливают в реактор, а птичий помет разводят водой и выдерживают в открытой емкости (среднее время – трое суток) – это позволяет снизить убийственную для метаногенов кислотность.Допустимый кислотно-щелочной баланс субстрата – не мене 6.5 и не более 8.5. Избыточную кислотность можно снизить известковым молочком.Если в субстрате задействованы растительные остатки и пищевые отходы, их сначала измельчают, а потом, как и навоз, разводят водой до состояния жидкой каши. Много метана дадут остатки от растительных жиров – некоторые люди специально договариваются с предприятиями общепита и бесплатно забирают у них масло, на котором жарились куры, картофель или пирожки.230 литров субстрата дает 200-300 литров газа в течение суток.
Субстрат добавляют раз в два дня, чтобы не держать бактерии на голодной диете;
Дрожжи в субстрат добавлять бессмысленно – эти грибки в образовании метана не участвуют.
Отработанный субстрат, который выходит из установки – ценнейшее удобрение, биогумус. Его можно продавать или использовать для собственных огородных нужд.
Интересен опыт нашего пользователя с ником WEYDER, биофизика по образованию, который нашел простейшее решение для производства биогаза. Когда он покупал пленку для теплицы, его осенило: это же готовая полиэтиленовая труба!Вся система из труб располагалась у него на небольшом естественном уклоне, освобожденном от губительных для пленки стеблей растений и острых предметов. Концы пленки с обоих концов накручивались на палки. Давления газа, который образуется в пленке, недостаточно для работы горелки или газовой трубы, поэтому наш пользователь перекачивал его компрессором от старого холодильника.Для загрузки субстрата в метрах трех от входа в трубу (в тот конец, который выше) кладем еще одну палку и передавливаем трубу, чтобы не выходил газ. Загружаем жидкий субстрат, герметично заматываем конец трубы, убираем передавку. Слой жижи в трубе должен быть 5-10 см. Когда газ надувает эту трубу, в ней пробивается дырка, вставляется трубка и надежно заклеивается скотчем. Трубку нужно будет подключить к компрессору с небольшим ресивером, отрегулировать давление газа, и пользоваться.
Для своей биогазовой станции WEYDER установил правила безопасности:На всякий случай установил компрессор подальше от трубы;
Чтобы компрессор отключался, когда в трубе не было газа, использовались геркон с магнитом и реле.
Опыт показал, что «эта штука работает только, когда тепло», зато уже через 3-5 дней после загрузки – на полную мощность.Но все равно эксперимент оказался удачным, биофизик получил не только газ, но и ценное удобрение и решил проблему с избытком навоза в своем хозяйстве. Впоследствии он усовершенствовал конструкцию, сделав недалеко от начала трубы гидрозатвор (вырыл углубление и сверху придавил доской – если наберется избыток газа, его можно стравить, подняв доску).Недорогая пленка служит и емкостью для жижи, и газгольдером. Если бы пленка была прочнее, можно было бы обойтись и без компрессора. Реальная вещь, поверьте.
Газа, который вырабатывала установка, с избытком хватило семье нашего пользователя для работы газовой плиты. Вон планах у него организовать самому дешевое отопление метаном подсобных помещений.Как отапливать частный дом опилкамиЛюди, у которых есть доступ к источнику бесплатных или очень дешевых опилок,  постоянно думают, как сделать из них бесплатное топливо. У опилок два жирных минуса – они объемные, замучаешься их перевозить и хранить, и топить ими можно далеко не каждую печь и не каждый котел.Опилки не будут гореть, если рассыпать их ровным слоем по колоснику: нужно загружать их горкой к одной стороне печи, чтобы оставался постоянный канал прохода для воздуха. Но люди все-таки приспосабливаются, находят разные способы топить опилками простые твердотопливные котлы или печи.Я топлю опилками. Подходят котлы с высокой и глубокой топкой. Опилки надо накладывать горкой, чтобы спереди опилки доверху закрывали верхнюю стенку котла и не заваливали дальнюю часть колосников, тогда происходит выход пламени.
Я заказчику в деревне сложил русскую печь. Засыпали в печь равномерным слоем мешок опилок, сверху и сверху шалашик из дров. По мере горения дров опилки начинали гореть. Единственное, что неудобно – приходилось кочергой сбивать с поверхности золу. После топки закрывали заслонку и печь грела нас трое суток.Но сжигание опилок в обычной топке небезопасно. Важно: опилки должны именно гореть пламенем, если котел стоит на режиме вялого тления, то из-за накопления пиролизных газов в слое опилок может произойти взрывное возгорание. Что происходит:
1. громкий хлопок, от которого можно наложить в штаны;
2. выброс пыли и золы из поддувала — раз даже неплотно прикрытую поддувальную дверцу распахнуло;
3. выброс сажи из всех щелей, откуда даже и подумать невозможно.
Поэтому в котлах моделей, предназначенных для опилок, топливо горит сверху вниз; воздух подается с передней стенки, а забор дымогазов осуществляется с задней.Но дровяной котел можно переделать под опилки, и тогда с безопасностью проблем не будет. Так сделал наш пользователь с ником Игорь 777, и теперь он отапливает опилками двухэтажный каменный дом площадью в 200 кв.м. с большими окнами.В основе его системы отопления «опилочного типа» – котел Будерус 36 D, теплоаккумулятор 3 м3. Поддувало Игорь переделал на принудительное отопление (уcтановил вентилятор поддува), отключил заводской механический терморегулятор и установил автоматику. При 92 градусах Цельсия вентилятор отключается, включается циркуляционный насос. Котел Игорь разжигает дровами, потом на угли засыпает 2,5 мешка опилок. При максимальной загрузке котла все прогорает примерно за три часа прозрачным красно-голубым пламенем, как от газа.Принцип работы котла таков: работает поддув – происходит горение, КПД максимальный. Температура на автоматике подходит к 92 градусам, выключается поддув и одновременно включается водяной насос, прокачивающий через котел воду. Такую температуру я выбрал, так как у меня котел работает исключительно на аккумулятор тепла.
Вентилятор оснащен механической заслонкой, и когда его прекращается, заслонка под действием прикрепленных к ней внизу двух магнитов полностью закрывается.Магниты держатся на притяжении друг к другу. Они нужны для утяжеления заслонки в момент стопа котла, чтобы естественная тяга не поддерживала горение в остановленном устройстве.
Пока огонь в котле горит, идет циркуляция, когда не горит – установленный Игорем обратный клапан с тяжелым резиновым шаром диаметром 4,5 см закрывает поток горячей воды намертво.В качестве вентилятора поддува использован самый недорогой канальный на 150 мм, заслонка – его родная, тоже на 150 мм. Вместе они стоили около 10 долларов. Котел он покупал за 1150 евро, бак и всю обвязку варил сам.Мои затраты покажутся большими, но, используя опилки, я окуплю их за 2,5 года, а потом буду топить почти бесплатно.
На FORUMHOUSE давно витает идея не мудрить с котлами, а делать из опилок твердое топливо – брикеты; обсуждались разные конструкции и варианты устройства пресса. Многие люди даже конструировали такие устройства, но каждый раз их использование разочаровывало.Больше двух лет назад решил сделать пресс для брикетов. Получались, но очень медленно (на базе 20 т. домкрата). В процессе изготовлений брикетов пришло понимание, что топить надо топливом без подготовительных работ, будь то пресс или щепорез. Там взял — тут сжег.
Опилки можно использовать, как основное топливо, но лучше раз потратиться на котёл, чем всю жизнь откровенно мучиться с прессованием — это ж Сизифов труд.
Пользователь FORUMHOUSE с ником Valera2829 отапливает свой дом самодельной пиролизной горелкой, в которой и без брекетирования прекрасно сгорает все, что можно «взять бесплатно»: опилки, зернооотходы и пр. Конструкция горелки и опыт ее эксплуатации подробно описаны здесь.Брикеты из угольной пылиНе всегда удается купить хороший уголь: пыль и камушки самой мелкой фракции могут составлять большую часть объема. Отапливаться такими углеотходами сложно, они или проваливаются в колосники, или спекаются в корж. Но энергии в угольной пыли много, если делать угольные брекеты, то можно неплохо сэкономить. В отличие от опилок, угольные брикеты не могут быть полноценным и единственным способом отопления загородного дома, но как дополнительное топливо они хороши: можно топить ими камин, добавлять к дровам и т.п.На производствах угольные брикеты делают так: измельчают мелкие фракции в мельчайшие, до 6 мм; просушивают и прессуют на специальном штемпельном оборудовании. В домашних условиях такой фокус не повторить – чтобы брекеты не рассыпались, нужно добавлять связующее. Это необходимость.В качестве связующего наши пользователи используют:Глину (плохой выбор: глина в топке спекается, брикеты сгорают не полностью).
Брикеты из угольной пыли и глины не должны превышать 20-25 мм в толщину; Замоченную макулатуру (результат не очень хороший);
Обойный клей (две столовых ложки клея, литр воды, ведро пыли – отличный результат);
Клейстер (литр клейстера на ведро пыли – отличный результат).
Брикеты можно делать вручную, набивая форму влажной углесмесью, но почти все стараются автоматизировать этот процесс.Пользователь FORUMHOUSE с ником Mucho покупает уголь по льготной цене, и большая часть этого угля – мелочь. Уголь он просеивает через сетку от железной кровати, отсева остается много. Для изготовления брикетов он из двух кусков трубы и шпильки подачи от токарного станка с бронзовой резьбой сделал пресс с приводом от китайской дрели. Смесь замешивал в бетономешалке. Производительность устройства – брикет в минуту. Через два-три дня просушки на солнце их убирают в сарай на хранение.Рецепт смеси:100 литров угольного отсева,
ведро воды,
ведро мучного клейстера (на ведро кипятка 2 кг самой дешевой муки),
ведро бумажной пульпы (пачку газет на сутки залить водой, затем измельчить в кашу дрелью с насадкой).
Вот это устройство наш участник с ником Юриййй сделал за час. Блоки он делает из угольной пыли с добавлением крахмала и обойного клея.А этот пресс для изготовления брикетов из пыли и обойного клея для обогрева дома сделал модератор FORUMHOUSE с ником Забаненный. Эксперимент с блоками он признал удачным и хочет продолжать.Отличным, просто идеальным связующим для топливных брикетов из угольной пыли станет навоз. Проверенная история: один умный и предприимчивый человек поселился около угольного разреза, быстро сообразил, что к чему и за бесценок скупил всю угольную пыль  «на корню и вперед». Он нанял рабочих, которые смешивали пыль с навозом и водой (нужно 10-15% свежего навоза от общей массы) и набивали ей формы, через некоторое время вынимали и сушили естественным способом. Брикеты отлично горели, хорошо раскупались. Рентабельность этого предприятия составила не менее 300%.Есть и другой продуктивный способ утилизации угольных отходов, для тех, кому не хочется связываться с брикетами. О нем рассказал участник FORUMHOUSE c ником 8oron1, который живет в шахтерском городке. Там все просто смачивают мелкий уголь перед тем, как отправить его в топку.Смоченный уголь спекается в большие куски и как проверено на практике, хорошо горит, а не просто тлеет и пыхтит.
Еще вариант: пыль и мелкий уголь смочить и оставить ночью на морозе, утром откалывать от смерзшейся пыли куски и закидывать в топку.Топливные брикеты из навозаВ условиях Москвы и других больших городов отопление навозом неактуально, а в небольших поселках люди все больше задумываются о том, чтобы начать держать коз и даже коров, поэтому доступного материала для производства кизяков (брикетов из смеси навоза и соломы) будет достаточно. На FORUMHOUSE  есть статья, где подробно описана технология их изготовления и приводится даже конструкция простейшего кизячного станка. Описанный в статье способ предпочтительнее других, потому что в маленьких брикетах смесь навоза с соломой высыхает быстрее.Но навозные брикеты можно делать, как наш пользователь с ником mnwmnw1975 – зимой он сокращал теплопотери загона и утеплял снаружи стены смесью свежего коровьего навоза и соломы. Весной утепление высохло, было поделено на брикеты, досушено и в топке бани показало себя как отличная альтернатива даже не дровам, а каменному углю.Брикеты можно вырубать из подстилки, которая скапливается у овец – они считаются наиболее эффективными.Кизяки долго не сгорают, в доме держится комфортная температура. Единственный минус – от них много золы. И такое топливо требует более просторную топку печи, чем обычная.Как получить бесплатные дроваПо ст.30 Лесного кодекса РФ собственники домов с печным отоплением имеют право на бесплатную заготовку древесины, но только если они принадлежат к коренным малочисленным народам Севера, Сибири и Дальнего Востока и их дома «в местах традиционного проживания и деятельности» этих народов.Но не все знают, что любой регион нашей страны может принимать свои законы на этот счет, и по этим законам у многих владельцев домов все же есть возможность ежегодно заготавливать до 15 куб. м. древесины бесплатно. Уточнить этот момент можно в местной администрации. По комментариям юристов, древесина выделяется в виде деревьев, которые растут на участке: расходы по рубке и доставке придется оплачивать. Также есть категории граждан, которым государство дает скидки или субсидии на покупку дров: пенсионерам, малоимущим, сельским учителям, многодетным семьям и пр.Биогазовые установки на FORUMYOUSE обсуждаются здесь, способы экономично отопить дом опилками – здесь. Узнайте про другие варианты организации отопления за малую стоимость. Почитайте статью о том, как повысить низкую эффективность отопительной системы геотермальным тепловым насосом. Посмотрите видео про дом, в котором сделана собственная эффективная система отопления.