+7(499) 136 06 90

+7(495) 704-31-86

[email protected]

Электричество на дровах


особенности газогенераторной электростанции, изготовление прибора своими руками

Современный рынок предлагает большое количество различных отопительных приборов. Но в последнее время огромной популярностью пользуются электрогенераторы на дровах. Своими руками изготовить такое устройство несложно. Главное, раздобыть схему, запастись необходимым материалом и можно приступать к монтажным работам самодельного агрегата.

Содержание

  • 1 Сфера применения
  • 2 Конструктивные особенности и принцип действия
  • 3 Преимущества и недостатки
  • 4 Пошаговый монтаж конструкции
  • 5 Правила выбора
  • 6 Правила выбора

Сфера применения

Существуют различные модели электрогенераторов на твердом топливе, но все они обладают способностью производить электричество. Мощность стандартного оборудования составляет 50 Вт. Хотя можно приобрести более мощные приборы, но и стоимость их будет гораздо выше. Что касается энергии, то она в полном объеме набирается за 10 минут работы, что очень результативно для такой установки. Кроме этого, стоит добавить, что в качестве топлива можно использовать не только древесину, но и аналогичный материал.

Стоит отметить, что газогенераторная электростанция на дровах может использоваться в следующих целях:

  • если централизованная система электроснабжения работает нестабильно, часто отключается или случаются какие-либо другие аварийные ситуации, то самодельный агрегат предоставит резервный источник питания;
  • если помещение небольшое, то устройство можно использовать как постоянный источник, мощности вполне хватит для обеспечения всех хозяйственных и бытовых нужд.

Кроме этого, твердотопливный генератор часто используют туристы, рыболовы или охотники. Он позволяет им не только приготовить еду, но и обеспечить неплохое освещение и отопление. Часто используют этот агрегат и дачники, на садовом участке которых отсутствует центральное электроснабжение.

Конструктивные особенности и принцип действия

Принцип действия такого оборудования осуществляется за счет наличия в устройстве специального элемента Пельтье, который и вырабатывает электричество из дров посредством температуры. Сама деталь покрыта керамическим слоем и представлена в качестве изолятора для электрической сети. Одна сторона элемента отдает тепло, а другая, наоборот, поглощает его. Что касается внутренней части, то там находится медный проводник, а также имеются два полупроводника типа P и N.

Такая установка малоэффективна, так как при выходе он способен выдать только 12 В, которыми вряд ли можно напитать бытовые приборы. Но если модернизировать конструкцию и применить инвертор или конвертер, то вполне реально создать газогенераторную электростанцию, которая на выходе выдаст все 220 В.

Существует также и другой тип установки — это автоматизированная электростанция, у нее более высокий показатель производительности, хотя в виде топлива применяется та же древесина. В результате работы получают большее количество электрической энергии.

Работает агрегат по простой схеме, но с соблюдением некоторых правил, которые заключаются в следующем:

  1. Вначале в аппарат закладывают и растапливают твердое топливо. В процессе горения происходит нагрев корпуса устройства, а также элемента Пельтье, расположенного на стенке.
  2. Стена, находящаяся у радиатора, медленно охлаждается из-за низкого температурного режима. Чем больше разница температур, тем больше будет показатель мощности. Прибор будет иметь максимальную производительность при повышенном показателе в 100 градусов.
  3. Чтобы охладить радиатор, можно использовать холодную воду или снег. Отличный результат дает лед, поэтому можно обложить им устройство.

А также стоит обратить внимание на максимальное значение температурного режима. Дело в том, что крайне не желательно превышать эти значения, так как основной элемент может просто-напросто сгореть.

Преимущества и недостатки

На самом деле твердотопливные генераторы имеют массу достоинств. Можно отметить сразу несколько плюсов:

  • конструкцию достаточно легко изготовить самостоятельно;
  • с помощью прибора можно отапливать помещение до 50 кубических метров;
  • есть возможность готовить пищу;
  • простота в эксплуатации;
  • низкая стоимость теплоносителя;
  • работает бесшумно;
  • небольшие размеры позволяют переносить прибор в любое место;
  • длительный эксплуатационный срок.

Что касается недостатков, то они у дровяного аппарата также имеются. Главный минус — это высокая стоимость, которая в большинстве случаев себя не оправдывает. Поэтому многие стараются сделать прибор самостоятельно. С помощью таких установок можно только заряжать приборы, но для полноценного обслуживания они не подходят. Для этого необходимо приобретать стационарные электростанции. Кроме этого, при использовании, особенно самодельных генераторов, требуется соблюдать пожарную безопасность и иметь под рукой средства, предназначенные для пожаротушения.

Пошаговый монтаж конструкции

Перед тем как приступить к работе по изготовлению твердотопливного генератора, необходимо подготовить инструменты и материалы, которые понадобятся в процессе. Самым главным из них является элемент Пельтье. Его можно купить в готовом виде в специализированном магазине или демонтировать старый портативный холодильник и изъять его оттуда.

Помимо этого, для проведения монтажа понадобится:

  • стабилизатор напряжения;
  • металлические листы для изготовления корпуса прибора;
  • радиатор охлаждения;
  • специальный кулер;
  • строительные ножницы, предназначенные для резки металла;
  • заклепочник;
  • электрическая дрель;
  • паяльник;
  • фурнитура в виде клепок;
  • термопаста.

  • стабилизатор напряжения;
  • металлические листы для изготовления корпуса прибора;
  • радиатор охлаждения;
  • специальный кулер;
  • строительные ножницы, предназначенные для резки металла;
  • заклепочник;
  • электрическая дрель;
  • паяльник;
  • фурнитура в виде клепок;
  • термопаста.

Если все подготовлено, то приступают к созданию основной части — корпуса, который будет работать на мелких древесных щепках. По форме он напоминает квадратную банку, у которой отсутствует дно. В нижней части проделываются небольшие отверстия, через которые будет поступать воздух, а в верхней располагается специальная подставка, на нее необходимо установить емкость с водой. Затем с одного бока конструкции монтируется элемент Пельтье, и к той стороне, что всегда находиться в холодном состоянии, прикрепляется радиатор, для надежной фиксации используют термопасту.

На следующем этапе занимаются электрической частью. Для устройства идеально подходит стабилизатор, который дополнительно оборудован USB входом. В таком случае электрогенератор сможет производить несколько действий одновременно, например, использоваться для приготовления пищи и в качестве зарядного устройства для мобильного телефона или другого гаджета. Но, чтобы это сделать, необходимо обеспечить гнездо USB электроэнергией, которую будет генерировать элемент Пельтье.

Для этого необходимо спаять стабилизирующую деталь с основным элементом, но при этом нужно основываться на полюса. Чтобы влага не проникала внутрь устройства, его требуется надежно заизолировать.

Правила выбора

Правила выбора

В случае если планируется приобретение заводского оборудования, необходимо при выборе руководствоваться некоторыми правилами. Для установки конструкции в небольшом жилом помещении следует отдать предпочтение стандартным печам-генераторам, а вот для промышленного использования подойдут электростанции мощностью от 100 до 200 кВт.

Кроме этого, необходимо уточнить, какую именно площадь прибор сможет обслужить, а также необходимую мощность. Помимо этого, стоит заранее произвести расчет топлива, который затратиться на выработку, и оценить эффективность работы и производительность.

А также стоит отметить, что для того, чтобы поддерживать высокий температурный режим, необходимо постоянно следить за оборудованием и степенью прогорания. Дело в том, что устройства подобного типа не оснащены автономной подачей топлива. Кроме этого, стоит позаботиться об обустройстве качественной дымоходной трубой, чтобы через нее выходили продукты горения.

Автономные энергостанции контейнерные мини ТЭС дрова щепа пеллеты солнечные батареи

Автономная модульная МИНИ-ТЭС

ЭНЕРГОСТАНЦИЯ на МЕСТНОМ ТОПЛИВЕ

  • Готовность "под ключ"

    Производятся с учетом индивидуальных требований за 8-10 недель. Тепло и электричество автономно уже через несколько часов после доставки на место. Магистрали не нужны, согласований не требуется. 

  • Работает на дешевом местном топливе

    Работает автономно и автоматически на любой древесине и небольшом количестве дизельного топлива.

  • Мощности от 50 до 500 кВт

    Идеально подходят для автономного энергоснабжения любых жилых и нежилых объектов: домов, поместий, усадеб, поселков, ферм, гостиниц, стройплощадок, спортзалов, торговых центров, теплиц и т.п.

  • Поставляется в виде 1-3 блоков

    Котельная составляется из 1, 2 или 3 стандартных контейнерных блоков

КАКОЕ ТОПЛИВО ИСПОЛЬЗУЕТСЯ В ЭНЕРГОСТАНЦИИ И ГДЕ ЕГО БРАТЬ?

ПЕЛЛЕТЫ

Древесные гранулы (пеллеты) производятся из отходов деревообработки. Россия входит в число мировых лидеров по производству пеллет. Производство не монополизировано. Сотни независимых производителей и торговых компаний конкурируют между собой. Цена на пеллеты стабильна и не растет необосновано. По энергетическому содержанию 2 тонны пеллет эквивалентны 1000 м3 природного газа, 1000 л дизельного топлива или 1510 л сжиженного газа.

ЩЕПА И ПЕЛЛЕТЫ

Древесная щепа - это мелко раздробленная древесина. Главные преимущества - доступность получения и, как следствие, очень низкая цена на этот вид топлива. Щепу можно покупать в готовом виде или дробить самостоятельно из неделовой древесины (приобретаемой или собственной). Отопление на щепе дешевле, чем на магистральном газе. 12 м3 щепы энергетически эквивалентны 1000 м3 газа, 1000 л дизеля или 1510 л пропана.

ПЕЛЛЕТЫ+ДРОВА

Дрова - самый распространенный вид топлива и один из самых дешевых. В сочетании с древесными гранулами пеллетно-дровяная система отопления достаточно автоматизирована (пеллеты), но при этом позволяет также сжигать дешевые дрова в ручном режиме с закладками дров 1-2 раза в сутки. Идеальный вариант для небольших удаленных объектов, расположенных непосредственно в лесу.

ЧЕМ ЭНЕРГОСТАНЦИЯ ЛУЧШЕ ДРУГИХ РЕШЕНИЙ?

Внутри ЭНЕРГОСТАНЦИИ только лучшие котлы Froling

Котлы Froling отличаются постоянно высоким КПД, полной автоматизацией, потребляют очень мало электроэнергии, не выбрасывают вредных веществ в атмосферу, не требуют оператора для своей работы и справляются даже с самыми сложными видами топлива.

ЭНЕРГОСТАНЦИЯ работают полностью автономно

Полная автоматизация всех процессов (розжиг, подача топлива, выгрузка золы). Большой отсек для хранения топлива. Возможность удаленной диспетчеризации. Для ЭНЕРГОСТАНЦИИ совершенно не требуется истопник и частый подвоз топлива. Настоящая 100% автономность для комфортной жизни и работы.

Примеры систем отопления на пеллетах и щепе

Контейнерная котельная Froling EnergieBox. Якутия. Вахтовый посёлок.
Февраль 2021

Котельная Froling P4 60 кВт. Сургут. На берегу озера.
Октябрь 2021

Котельная Froling P4 48 кВт на пеллетах. Кировская область, замена котла
Сентябрь 2020

Котельная Froling P4 25 кВт на пеллетах.
Краснодарский край, дом в горах Декабрь 2020

МОДЕЛЬНЫЙ РЯД ЭНЕРГОСТАНЦИЙ

ЭНЕРГОСТАНЦИЯ P4 100

до 1500 м2

  • Мощность: 30-100 кВт
  • Топливо: пеллеты
  • Запас топлива: 21 тонна

Заказать звонок

ЭНЕРГОСТАНЦИЯ P4 210

до 2000 м2

  • Мощность: 30-210 кВт
  • Топливо: пеллеты
  • Запас топлива: 21 тонна

Заказать звонок

ЭНЕРГОСТАНЦИЯ TX 250

до 3000 м2

  • Мощность: 60-200 кВт
  • Топливо: щепа/пеллеты
  • Запас топлива: 52 м3

Заказать звонок

ЭНЕРГОСТАНЦИЯ TX 250 x 2

до 5000 м2

  • Мощность: 70-500 кВт
  • Топливо: щепа/пеллеты
  • Запас топлива: 104 м3

Заказать звонок

Массачусетс

имеет строгие правила сжигания древесины для получения электричества.

В 2021 году компания планирует свернуть их

Рядом с I-291 в Ист-Спрингфилде находится ничем не примечательный участок земли. Зажатая между электрораспределительной станцией, оживленными дорогами и рабочим кварталом, огороженная территория в основном пуста, если не считать нескольких машин для укладки асфальта в углу и нескольких высоких куч гравия и щебня.

Но участок, принадлежащий Palmer Paving Corporation, находится в центре давней борьбы за экологическую справедливость по поводу предлагаемой электростанции, работающей на дровах или «биомассе».

Если объект будет построен, он станет единственным крупномасштабным заводом по производству биомассы в штате и будет сжигать около 1200 тонн древесины в день в городе, который Американский фонд борьбы с астмой и аллергией назвал «столицей астмы» страны. До сих пор завод был приостановлен, потому что биомасса не приносит прибыли в Массачусетсе. Но это может измениться в начале следующего года с появлением новых государственных правил о том, кто имеет право на получение субсидий на возобновляемые источники энергии.

Несмотря на то, что сторонники называют его «зеленым» и «возобновляемым источником энергии», сжигание древесины для производства электроэнергии относительно неэффективно и приводит к выбросу большого количества парниковых газов, согревающих планету — мегаватт электроэнергии, произведенной при сжигании древесины, на самом деле выбрасывает в атмосферу больше углекислого газа, чем мегаватт, произведенный из угля.

Критики биомассы также называют ее «грязной», поскольку эти объекты регулярно выделяют сажу и загрязняющие вещества, такие как ртуть и свинец. А завод по производству биомассы, такой как Палмер, будет иметь дизельные грузовики, доставляющие древесину каждый час, что еще больше усугубит загрязнение.

«Спрингфилд — это сообщество экологической справедливости. В этом сообществе высокая концентрация чернокожих и коричневых людей, и завод по производству биомассы просто вреден для всех», — говорит Таниша Арена, исполнительный директор некоммерческой организации Arise for Social Justice, которая помогает и защищает малообеспеченных жителей Спрингфилда.

Она говорит, что у большинства людей, которые приходят в ее офис за услугами, есть ингаляторы, и что она регулярно разговаривает с родителями, которые не могут позволить своим детям играть на улице в определенные дни, потому что это усугубляет их астму.

«У меня в офисе были дети с астмой. Как будто тебя здесь даже не было, а всего пару месяцев. Как у вас с астмой? — говорит она. — И это без завода по производству биомассы… Почему в этом сообществе мы не можем сказать «нет, спасибо» и покончить с этим?»

Syair Bey и Tanisha Arena демонстрируют модель ингалятора, которую активисты используют во время протестов против завода по производству биомассы Palmer. (Робин Лаббок/WBUR)

Впервые предложенный в 2008 году, завод Палмера остается в своего рода подвешенном состоянии, поскольку действующие государственные правила затрудняют эксплуатацию предприятия по сжиганию биомассы на древесине и получение прибыли.

Разработчик станции, компания Palmer Renewable Energy, не ответила на многочисленные запросы о комментариях, но экологические группы, такие как Фонд Закона о сохранении и Партнерство за целостность политики (PFPI), говорят, что, вероятно, расчеты компании относительно прибыльности скоро изменятся. позволяет начать строительство.

Это связано с тем, что в начале следующего года администрация Бейкера планирует изменить порядок предоставления государством выгодных субсидий на возобновляемые источники энергии.

В соответствии с действующими правилами завод, подобный заводу Палмера, не имеет права на кредиты на возобновляемые источники энергии, потому что он не соответствует стандартам эффективности штата. Но если изменения вступят в силу, по оценкам директора по политике PFPI Лауры Хейт, объект может получать от 13 до 15 миллионов долларов в год в виде субсидий — этого, по ее словам, достаточно, чтобы оправдать его строительство.

Плюсы и минусы биомассы

Люди уже очень давно сжигают древесину для получения тепла, что делает биомассу нашим старейшим источником энергии.

В наше время большинство крупных заводов по производству биомассы строятся для выработки электроэнергии. И хотя для этого они могут сжигать все виды растительного и органического материала, большинство предприятий Новой Англии сжигают «древесную» биомассу: целые деревья, верхушки и ветки деревьев, листья, опилки, обрезки древесины, древесные гранулы, больные или мертвые деревья. деревья и другие остатки леса.

Биомасса вызывает споры во всем мире из-за влияния, которое она оказывает на климат, лесную экологию и здоровье населения, а также из-за того, что сжигание древесины для производства электроэнергии не очень эффективно. Древесина не является очень плотным источником энергии, и при ее сжигании образуется много «тепловых отходов» — то есть тепла, которое нельзя использовать для вращения турбины.

Существуют некоторые предприятия по производству биомассы, которые используют эти тепловые отходы и, следовательно, достигают высокого уровня эффективности, но они, как правило, представляют собой относительно небольшие установки в таких местах, как больницы или студенческие городки и не производят столько энергии, сколько электроэнергия. только завод биомассы, как Палмер.

По словам Хейта, средняя угольная электростанция имеет КПД около 37%, тогда как новые газовые электростанции могут достигать КПД 60%. Большинство заводов по производству биомассы, работающих на древесине, находятся в возрасте от 10 до 20 лет, хотя Палмер говорит, что его новый современный завод в Спрингфилде будет иметь КПД 29%.

Древесные отходы от лесозаготовки, расколотые на «щепу» для завода по производству биомассы. (Энни Ропейк, NHPR)

Люди, которые поддерживают строительство заводов по производству древесной биомассы, говорят, что это помогает поддерживать лесозаготовительную и сельскохозяйственную промышленность, а также создает столь необходимый рынок отходов, таких как опилки, обрезки коммунальных услуг и определенный строительный мусор, который в противном случае мог бы оказаться в мусоре. свалка. Многие также говорят, что он «возобновляемый» и «углеродно-нейтральный», потому что мы можем пересаживать деревья, чтобы повторно поглощать углерод, выделяющийся при сгорании.

Однако те, кто выступает против биомассы, отмечают, что даже на самых современных установках при сжигании древесины выделяются вредные загрязняющие вещества, которые связаны с респираторными заболеваниями, сердечными заболеваниями, диабетом и раком.

Кроме того, они обеспокоены тем, что строительство заводов по производству биомассы может стимулировать вырубку леса и монокультуру — посадку быстрорастущих деревьев за счет биоразнообразия. Они говорят, что ставить проблему древесных отходов как выбор между вывозом древесины на свалки и ее сжиганием неискренне, поскольку есть и другие способы использования или утилизации этого материала.

Люди, выступающие против биомассы, также не согласны с аргументом, что она возобновляема и углеродно-нейтральна. Сжигание древесины внезапно высвобождает много углерода, и могут потребоваться десятилетия, чтобы новые деревья выросли достаточно большими, чтобы поглотить достаточно углерода, чтобы компенсировать эти выбросы.

Расчет чистых последствий сжигания древесины – сложная наука, но около десяти лет назад в Массачусетсе это действительно удалось. И он использовал результаты для информирования государственной политики.

Массачусетс призывает ученых и предлагает новаторские правила использования биомассы

В 2002 году в штате Массачусетс был принят закон, обязывающий коммунальные предприятия ежегодно приобретать все больше возобновляемой энергии. Так называемый Стандарт портфеля возобновляемых источников энергии (RPS) также разъясняет, какие источники энергии считаются «возобновляемыми», и   , как они могут претендовать на получение субсидий на возобновляемые источники энергии.

Заводам, работающим только на биомассе, было довольно легко пройти квалификацию,   , и к 2008 году три компании предложили построить «возобновляемые» заводы по производству биомассы в Спрингфилде, Гринфилде и Расселе. Защитникам окружающей среды и общественного здравоохранения не понравилась идея предоставления этим объектам миллионов долларов субсидий на возобновляемые источники энергии, финансируемых налогоплательщиками, и они подготовили инициативу голосования, чтобы лишить заводы по производству биомассы права на получение этих денег.

В 2009 году губернатор Деваль Патрик предложил штату изучить потенциальное воздействие биомассы на климат, прежде чем менять какую-либо политику. Он попросил адвокатов пока воздержаться от своей избирательной инициативы. Они согласились, и в 2010 году Патрик попросил Центр Маномет подготовить отчет о краткосрочном и долгосрочном углеродном воздействии биомассы в Массачусетсе.

Протест 2019 года в Спрингфилде против завода Палмера. (С любезного разрешения Arise for Social Justice.)

182-страничный отчет подтвердил то, что говорили противники биомассы: сжигание древесины для выработки электроэнергии теоретически возобновляемо, но деревьям может потребоваться очень много времени, чтобы повторно поглотить выделяемый углерод.

Команда Manomet подсчитала, что потребуется 90 лет усилий по выращиванию деревьев, чтобы компенсировать разницу между строительством установок аналогичного размера, работающих на биомассе и на природном газе, потому что мегаватт на мегаватт, биомасса выделяет больше углерода, чем природный газ.

Как и было обещано, администрация Патрика использовала исследование Manomet, чтобы переписать критерии штата по возобновляемым источникам энергии для биомассы. В соответствии с правилами 2012 года предприятие, работающее на биомассе, имело право на субсидии только в том случае, если оно использовало устойчивые лесные продукты, достигло стандарта эффективности 60% и имело меньше чистых выбросов углерода, чем завод, работающий на газе, в течение 20 лет.

Эти правила были довольно строгими, и, поскольку только небольшие теплоэлектроцентрали могли соответствовать требованиям, два из трех предложенных заводов по производству биомассы в Массачусетсе были отменены. Компания, стоящая за заводом Палмера, технически не отозвала свою заявку, но импульс для объекта иссяк, и активисты предположили, что планы завода мертвы — то есть до тех пор, пока администрация Бейкера не объявила об изменении правил.

Администрация Baker предлагает «откат»

В 2019 году Департамент энергетических ресурсов штата (DOER) предложил внести изменения в Стандартные критерии портфеля возобновляемых источников энергии штата, чтобы «упорядочить» все правила департамента и сократить расходы. Новые правила коснутся различных производителей электроэнергии, но наиболее спорные изменения касаются заводов по производству биомассы, работающих на древесине.

Прямо сейчас только действительно эффективные заводы по производству биомассы могут получить кредиты на возобновляемую энергию, но согласно новым правилам, эти стандарты будут отменены для любого завода, такого как Палмер, который получает по крайней мере 9 баллов. 5% своего топлива из «отходов, не полученных из леса».

«Отходы, не полученные из леса» — это технический способ обозначения любого древесного материала, происходящего не из леса. Сюда входят бывшие в употреблении древесные отходы, некоторые сельскохозяйственные продукты, деревья, вырубленные для сельскохозяйственных целей, ландшафтный или ураганный мусор, а также целые или частичные деревья, вырубленные для обслуживания инженерных сетей.

Древесная щепа на пути к заводу по производству биомассы в Нью-Гемпшире. (Энни Ропейк, NHPR)

DOER отклонил несколько запросов на интервью, а когда его спросили, почему именно администрация предложила изменить правила, ответил следующим заявлением: «Администрация Бейкера-Полито привержена делу сокращения выбросов парниковых газов в Содружестве, снижения расходы для налогоплательщиков и позиционирование Содружества для достижения своих амбициозных целей в области климата за счет продвижения технологий возобновляемых источников энергии».

Те, кто приветствует предложенные изменения в правилах, говорят, что предоставление предприятиям по производству биомассы кредитов на возобновляемую энергию за использование древесных отходов не только благоприятно для климата, но и является здравым смыслом.

«Использование материала, который в противном случае не имеет применения, и создание из него чего-то продуктивного и ценного [является] изобретательным и практичным», — говорит Кэрри Аннанд, исполнительный директор Ассоциации энергии биомассы.

Крис Иган из Mass Forest Alliance соглашается: «Я думаю, что большинство людей упускают из виду то, что пытается сделать DOER, — говорит он. огромное количество этого материала [и] то, что предлагает DOER, заключается в том, чтобы иметь возможность использовать этот материал для замены ископаемого топлива и получения углеродной выгоды».

Виктор Гатто, главный операционный директор Palmer Renewable Energy, не ответил на запросы о комментариях, но положительно отозвался о предложенных изменениях на публичном собрании в 2019 году как о способе решения проблемы древесных отходов в штате.

«Нынешние триммеры не имеют альтернативы — здесь, в Массачусетсе, вы не можете выбрасывать древесину на свалку, от нее нет другого применения», — сказал он. «Поэтому, беря эту древесину для обрезки деревьев, которую мы все равно должны производить для безопасности инженерных сетей, вместо того, чтобы оставлять ее лежать на земле, мы используем ее для продуктивного использования».

: Протест 2019 года в Спрингфилде против завода Палмера. (Любезно предоставлено Рене Теберже)

Но противники предложения Министерства энергетики говорят, что эти аргументы несостоятельны по трем причинам. Во-первых, не совсем понятно, существует ли в штате «массовая» проблема с древесными отходами, а во-вторых, даже если они и есть, сжигание их для получения электричества не является единственным решением — государство могло бы создать специальные площадки для компостирования материала, например.

Третья проблема с предложением, по словам штатного юриста CLF Кейтлин Пил Слоан, заключается в том, что, в отличие от действующих правил, изменения не подкреплены научными данными.

«[DOER] не проводил никакой обновленной работы по лесному хозяйству или климатологии, чтобы получить доступ к этим новым изменениям. Они просто полагаются на представителей индустрии биомассы», — говорит она.

В отчете Manomet рассматривалось только влияние использования древесного топлива «лесного происхождения», например, остаточных материалов от лесозаготовок, и не рассчитывалось углеродное воздействие сжигания нелесных материалов, таких как древесные отходы, которые с меньшей вероятностью компенсировать за счет посадки новых деревьев, говорит она.

«Никто не проводил исследований в Новой Англии, и проводить подобную политику, не сделав этого, мне кажется не очень благоразумным», — говорит Томас Уокер, один из ведущих авторов исследования Manomet. Он говорит, что не принимает чью-либо сторону в дебатах по поводу предложений DOER, но что мы, вероятно, «не хотим открывать этот огромный потенциал для поступления древесины в энергетическую систему, не понимая последствий».

Вход на территорию корпорации Palmer Paving Corporation в Спрингфилде. (Робин Лаббок/WBUR)

«Почему теперь, спустя 10 лет, государство должно ослабить свои собственные правила?» — спрашивает член городского совета Спрингфилда Джесси Ледерман. Администрация Бейкера «говорит о большой игре об экологической справедливости», но эти изменения правил кажутся «нарушающими принципы, которых они якобы придерживаются… Я думаю, администрация должна за это ответить».

Новые правила в отношении биомассы должны вступить в силу в начале 2021 года — возможно, даже уже 5 января — и противники завода Палмер опасаются, что изменения проложат путь компании к началу строительства вскоре после этого.

«Мы находимся в разгаре пандемии, которая вызывает у людей проблемы с дыханием. Это действительно то, что мы хотим сделать? Хотим ли мы навредить сообществу, которое уже было определено как сообщество экологической справедливости?» говорит Арена.

«Здесь живу я, здесь живут мои дети, здесь живут мои друзья. Я должен дышать тем, что они сжигают — меня это не устраивает».

Деревянный генератор на заднем дворе – Новости Матери-Земли

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 из газификации на дровах» мы подробно рассказали, как сделать газификатор на дровах, достаточно маленький для питания автомобиля или пикапа. Стоимость деталей и материалов — 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 рабочих часов, 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 другая резервный генератор на топливе аналогичной мощности в дополнение к обеспечению достаточного количества горячей воды для обогрева дома!

С самого начала этого проекта мы хотели не только построить работающий демонстрационный образец, который позволил бы посетителям нашей Эко-деревни увидеть, а в некоторых случаях и повторить, то, что мы сделали, но и установить установить надежный источник питания переменного тока, который полностью снабжал бы нашу ремонтную мастерскую, тем самым снижая нашу зависимость от услуг местных коммунальных служб.

Как оказалось, мы смогли достичь поставленных целей… и сделать это, используя недорогие детали из металлолома или свалки, которые мы соединили с 10-киловаттным генератором переменного тока 120/240 вольт, первоначально приобретенным для гидроэлектростанции. (См. «Материнскую гидроэлектростанцию». Поскольку напор и подача на нашей гидроэлектростанции имеют потенциал немногим более 2 кВт, мы решили заменить там слишком большой генератор переменного тока более подходящим генератором переменного тока мощностью 2,5 кВт, что позволило для использования с древесно-газовой установкой доступен агрегат большего размера.)

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 поддерживает работу установки. ) А поскольку в стационарном режиме заполненные древесиной резервуары не подвержены вибрации и движению, они бы при установке на транспортном средстве, мы пошли дальше и установили электромеханический встряхиватель колосников (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, а также [2] охлаждает и таким образом уплотняет топливный заряд, делая его более мощным. Эта «охлаждающая камера» представляет собой не что иное, как набор трубок, заключенных — все, кроме их концов — в «рубашку» трубопровода, которая заполнена водой и подключена к системе охлаждения двигателя.

После прохождения через конденсатор концентрированные газы проходят через вертикальный фильтр, который улавливает любые оставшиеся твердые частицы в слоях тканого волокна и предотвращают попадание потенциального обратного пламени в остальную часть системы с помощью перфорированных ловушек как на входе, так и на выходе. 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.

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 топливе, развивает только от 50 до 65 % своей 9-кратной мощности. 0117 с номинальной мощностью , и что медленно горящий газ лучше работает с конструкцией с длинным ходом, а не с коротким ходом.

Объем двигателя — еще один важный фактор. 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.

Доступность и стоимость тоже имеют значение. Мы решили, что лучше использовать недорогой утилизированный двигатель, близкий к нашим потребностям, чем покупать идеально подходящий, но дорогостоящий двигатель 9.0117 новая силовая установка .

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 сделаны в экспериментальных целях. Система, безусловно, вполне адекватно работала бы с «коробочным» двигателем.) Мы также заменили обычный выпускной коллектор морским агрегатом с водяным охлаждением и построили водяную рубашку вокруг открытой выхлопной трубы в для извлечения отработанного тепла для использования в системе хранения тепла.

В нынешнем состоянии двигатель производит больше мощности при оптимальной скорости 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 потребляющую энергию понижающую систему передачи для установки.

Генератор представляет собой стандартный самовозбуждающийся генератор Kamag 14 с 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 нагрузки нагрузки. Точно так же он включает в себя регулятор превышения скорости, который отключает блок при напряжении 270. контроль скорости для поддержания 60 циклов последовательно. 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.

Когенерационная система обеспечивает теплом

Помимо производства электроэнергии для нашей ремонтной мастерской, система также предназначена для обеспечения этого строения теплом. Хотите верьте, хотите нет, но только около 90 117 1/3 90 118 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 потерянным 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 летних демонстраций мы подключили небольшой водонагреватель к основному 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!

Наши эксперименты тоже не закончатся . 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.


Learn more