Биотопливо для каминов: свойства и виды топлива для биокаминов, особенности его применения и выбора, плюсы и минусы биотоплива

Получение биогаза в домашних условиях

Горючий газ, выделяемый из навоза и прочих подобных видов сырья, в основном состоит из того же метана, которым мы привыкли пользоваться ежедневно у себя на кухне. Доля метана в биогазе составляет от 50 до 70% в зависимости от качества сырья и эффективности технологического процесса. Остальные химические соединения в составе газа – негорючие, это двуокись углерода и сероводород. Именно благодаря последнему весь процесс сопровождается хорошо нам знакомым запахом.

Газообразное биотопливо — это горючее вещество, выделяющееся в результате химической реакции брожения органических отходов без присутствия кислорода. Поэтому основным элементом технологического оборудования является закрытая цилиндрическая емкость (реактор) большой вместительности, желательно не менее 1 м3.

Многие домашние умельцы применяют для этой цели обычные пластмассовые или железные бочки. Это вполне допустимо, реакция будет происходить и в таких сосудах. Только газа будет выделяться немного, как результат это несоразмерно с затраченным временем и трудом. Минимальная вместительность реактора должна составлять хотя бы 600 л.

Чтобы процесс протекал максимально быстро и эффективно, по технологии содержимое реактора надо постоянно подогревать до температуры 35—40 ºС. В домашних условиях это не всегда возможно, да и влечет за собой затраты энергоносителей. Выход следующий: емкость, из которой происходит получение биотоплива, лучше установить в достаточно глубокой яме, сделанной в земле. В идеале дно и стены ямы выполняются из бетона, а верхняя выступающая часть реактора на зиму утепляется. Как это правильно сделано, показано на рисунке:

Общая конструкция установки, позволяющей вырабатывать биотопливо из навоза, содержит следующие элементы (см. схему ниже):

реактор – сосуд из металла цилиндрической формы;
загрузочный бункер для заполнения реактора субстратом (смесью сырья с водой);
люк для обслуживания;
наружная емкость – водяной затвор для поддержания необходимого давления в реакторе;
труба для выгрузки отработанного материала;
патрубок с краном для подачи биогаза.

Технологический процесс выполняется следующим образом. Вначале отходы жизнедеятельности нужно обязательно измельчить. Крупность фракции не должна превышать 10 мм, это обеспечит хорошее проникновение бактериям, вызывающим брожение. Затем сырье заливается водой и тщательно перемешивается. Количество воды – ориентировочно 0.7 л на каждый килограмм навоза. Получается субстрат, из него добывается биотопливо в домашних условиях.

Субстратом заполняют емкость через бункер, который потом герметично закрывается. По мере возможности содержимое надо перемешивать. По прошествии нескольких дней начинает выделяться горючий газ, его нужно периодически откачивать, чтобы давление внутри бака не поднималось. Это приведет к замедлению реакции и вытеснению содержимого обратно в загрузочный бункер. Для откачивания газа применяют компрессор и обычный баллон для пропана. Подробное описание установки и технологии производства можно изучить, просмотрев видео:

Нельзя сказать, что выделение биогаза из различных видов навоза и помета – простое дело. Домашним умельцам приходится идти путем проб и ошибок: то горючего выделяется слишком мало, то реакция не идет и так далее. Надо понимать, что для достижения успеха потребуется немало труда и терпения, а количества топлива вряд ли хватит для обогрева дома. Тем не менее, для работы газовой колонки и кухонной плиты его будет вполне достаточно, что уже большой плюс. Как эти приборы функционируют на биогазе, показано на видео:

Биотопливо — доступный и неисчерпаемый ресурс

Биотопливо — это используемые для получения тепловой энергии вещества биологического или животного происхождения.

Для производства биотоплива подходят как возобновляемые природные ресурсы, так и отходы, образующиеся в результате деятельности деревообрабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности и потребления человека.

В зависимости от целей и предназначения, биотопливо имеет различные агрегатные состояния: твёрдое, жидкое и газообразное.

Твёрдое

Твёрдое биотопливо на сегодняшний день держит пальму первенства как самый популярный вид альтернативного топлива.

Сырьём для производства твёрдого биотоплива служит биомасса, образующаяся из растительных остатков, стеблей и семян кукурузы, рапса, из соломы, опилок, щепы, хвои, листьев, а также сучки, ветки, кора, обрезки досок, бракованные части из дерева, навоз, торф и т. д. Биомассу прессуют в топливные гранулы (пеллеты) или брикетируют.

Энергетические леса, в состав которых входят быстрорастущие деревья и кустарниковые группы растений, позволяют поддерживать сырьевой баланс, обеспечивая производство биотоплива необходимым объёмом материала.

Быстрорастущие деревья сажают для использования их впоследствии в качестве сырья для производства биотоплива

Жидкое

В состав жидкого биотоплива входят спирты, эфиры, масла. Сырьём выступает та же биомасса, состоящая из растительных остатков, стеблей и семян кукурузы, рапса, сахарной свёклы и тростника, пшеницы, а также жмыха, выжимки, патоки и т.д.

Образование топлива происходит в результате спиртового брожения биологической массы с высоким содержанием крахмала и/или сахара, а также гидролизе. Образующийся в результате брожения раствор после очистки и дистилляции преобразуется в биоэтанол, биобутанол, биометанол, биодизель.

Простейшее устройство для анаэробного брожения

Газообразное

Газообразное биотопливо или биогаз образуется в результате анаэробного брожения (перепревания) органических веществ. Для производства биогаза используют метанообразующие, гидролизные или кислотообразующие бактерий.

Размещение экологически чистого производства

Наряду с общепринятой, используется и альтернативная классификация биотоплива по поколениям:

к первому поколению относится биотопливо, производимое из биологического сырья посредством брожения;
биотопливо второго поколения получают из неопасных отходов производства и потребления;
к третьему поколению относится производство биотоплива из растительных жиров, содержащихся в водорослях.

Пошаговая инструкция

Можно сделать несколько вариантов, доступных домашнему умельцу, заботящегося о красоте своего дома.

Способ первый – простейший

Короб будет стеклянный:

Подготовить 4 детали для сбора прямоугольной конструкции. Скреплять их между собой следует силиконовым герметическим средством. Не нужно делать слишком узкий прямоугольник – так он будет быстрее нагреваться и отдавать тепло в окружающее пространство, если это не предусматривается вашими планами; При использовании металлической кружки позаботьтесь о крышке, в которой просверлите отверстие под фитиль и выход пламени. Крышкой потом можно будет загасить огонь пламени; Бачок для топливной смеси следует укрепить как следует, чтобы он не шатался и не смог накрениться. Можно его обложить декоративным камнем, осколками кирпичей, стеклянными шариками, и дополнительной декорации уже может не потребоваться; Для крепежа стеклянного короба лучше всего использовать крепкую и надежную основу, куда и будет установлена конструкция, например, она может быть декоративной керамической, кованной металлической или стеклянной; Накрыть готовым коробом, залить этиловый спирт и можно поджечь

Обратите внимание, что рука с зажигалкой должна быть на приличном расстоянии от горелки, чтобы исключить возгорание одежды

Способ 2 – монументальный

Будем изготавливать напольную конструкцию:

По выбранному чертежу подготавливаем каркас из гипсокартонных листов;
Для изоляции от огня его обклеивают огнеупорным рулонным материалом, мы раньше упоминали изовер, он отлично справляется со своими защитными целями не только как противопожарный, но и декорирующий материал: с различной имитацией под дерево или кирпич;
Лицевую сторону можно обложить изразцами, покрыть белой или цветной штукатуркой, оклеить негорючими обоями;
Топку открытого биокамина можно оборудовать как в открытом, так и в закрытом варианте, но для второго случая нужна отдельная дверца из стекла

Правила безопасного использования каминов

Несмотря на то, что биокамины — один из наиболее безопасных домашних очагов, в процессе их эксплуатации нужно соблюдать несложные правила.

Модели с открытой камерой сгорания необходимо устанавливать на значительном удалении от сгораемых предметов: текстильных элементов интерьера, книжных стеллажей, портьер.
Поверхность, на которую устанавливают очаг, должна быть ровной и устойчивой, особенно для моделей, использующих жидкое топливо.
Нельзя оставлять камин без контроля, доверять его розжиг детям.
Если камин не эксплуатируется в течение длительного времени, топливо с него слить. Хранить биоэтанол необходимо в месте, исключающем его перегрев и контакт с открытым огнем.
Доливать и заливать топливо можно только в потушенный и полностью остывший камин.
Розжиг производится специальной зажигалкой для биокаминов, исключающей получение ожогов.
Декорировать биокамины можно только с использованием специально предназначенных для этого элементов: камней, имитации углей и поленьев из жаропрочной керамики.
Встроенные модели необходимо устанавливать в ниши, выполненные из огнестойких материалов.

При выполнении правил безопасности использование очага на биотопливе в доме совершенно безопасно.

Учитывая многочисленные плюсы и незначительные минусы, биокамины имеют все шансы завоевать прочное место у дизайнеров и владельцев стильных квартир и коттеджей. Их установка и эксплуатация не требует глобальных ремонтных работ, достаточно выбрать модель по вкусу и финансовым возможностям.

Мне нравится4Не нравится

Порядок изготовления

Сначала следует продумать конструкцию горелки. Для этого можно использовать простую жестяную банку, в которую впоследствии будет заливаться топливо. Чтобы создать равномерное пламя рекомендуется применение фитиля из природных материалов – пеньки или джута.

Корпус биокамина

В качестве материала изготовления можно использовать деревянные или стальные листы. Последний вариант предпочтительнее, так как он более безопасен в эксплуатации. Затем на верхнюю часть конструкции устанавливают решетчатую платформу. Она послужит основанием для камней. Они являются декоративной частью биокамина и не выполняют каких-либо функций.

Пример решетки

Для придания лучшего внешнего вида можно выполнить монтаж дополнительных стеклянных стенок. Они защитят пламя от сквозняков, что значительно повысит безопасность работы всего устройства.

Банку с приготовленным топливом ставят на дно биокамина, фитиль через отверстия решетки выводят наружу. После засыпки слоя камней он должен оставаться в видимой части. Подобную модель можно установить на журнальный столик, комод.

При желании можно изготовить полную имитацию камина. Для этого необходимо предварительно составить чертеж декоративной конструкции. Чаще всего ее форма и размеры соответствуют настоящим каминам. Отличия заключаются в использованных материалах. Для этого применяют гипсокартон и профили для него.

Чертеж камина. Кликабельно

Порядок его изготовления заключается в выполнении следующих этапов:

Составление чертежа. Он зависит от места расположения – в углу комнаты или у одной из стен. Определение оптимальных размеров

Важно знать, что габариты топочной камеры не является существенным параметром. Т.е. фактически можно сделать ее небольшой по высоте

Единственным ограничением является пламя от биокамина – оно не должно нагревать верхнюю поверхность топки. Установка готовой горелки. Она осуществляется только после окончательной отделки камина

фактически можно сделать ее небольшой по высоте. Единственным ограничением является пламя от биокамина – оно не должно нагревать верхнюю поверхность топки. Установка готовой горелки. Она осуществляется только после окончательной отделки камина.

Такая конструкция не будет нагревать помещение, а служит лишь уникальной деталью интерьера.

Биогаз – полноценное топливо из отходов

Всем известно, что новое – это хорошо забытое старое. Так вот, биогаз – не открытие нашего времени, а газообразное биотопливо, которое умели добывать еще в Древнем Китае. Так что это такое – биогаз и как его можно получить своими усилиями?

Биогаз – это смесь газов, получаемая за счет перепревания органики без доступа воздуха. В качестве исходного материала можно использовать навоз, ботву культурных растений, траву или какие-либо отходы. Как правило, навоз используют как удобрение, и мало кто знает, что он может пригодиться для получения биотоплива, с помощью которого вполне можно отапливать жилые помещения, теплицы, а также готовить пищу.

Примерный состав биогаза: метан CH4, углекислый газ СО2, примеси других газов, например, сероводород H2S , причем удельный вес метана может достигать до 70%. С 1 кг органического вещества можно получить около 0,5 кг биогаза.

Какие факторы влияют на производство?

Во-первых, это окружающая среда. Чем теплее, тем активнее происходит реакция разложения органических веществ и выделение газа. Недаром первые установки по производству такого биотоплива, как биогаз, были задействованы в регионах с теплым климатом. Несмотря на это, при достаточном утеплении биогазовых установок и использовании подогретой воды, вполне возможно возводить их в более суровых климатических условиях, что и успешно осуществляется в настоящее время.

Во-вторых, сырье. Оно должно легко разлагаться и содержать в своем составе большое количество воды, без включений моющих средств, антибиотиков и других веществ, способных замедлить процесс ферментации.

Биоустановка от Юрия Давыдова

Изобретатель из Липецкой области соорудил своими умелыми руками устройство, позволяющее добывать «голубое биотопливо» в домашних владениях. Недостатка в сырье не было, так как у него самого и у соседей было вдоволь скота, и, естественно, навоза.

Что он придумал? Своими собственными руками вырыл огромную яму, уложил в нее бетонные кольца и накрыл ее конструкцией из железа в виде купола и массой около одной тонны. Из этой емкости вывел трубы, а затем наполнил яму органикой. Через несколько дней он смог на полученном биогазе готовить еду скотине и отапливать баню. Позднее провели газ в дом для домашних нужд.

Биотопливо для каминов

Горючее для биокаминов по своим энергетическим характеристикам не уступает менее экологичным материалам, таким, как биогаз и биодизель. Первый является продуктом аналогичным природному газу. Получают его после переработки различных мусорных отходов, а не добывают естественным путем из земных глубин. Часто используется для создания тепловой и механической энергии. Биодизель изготавливается из растительного масла и применяется для заправки автомобилей и прочих промышленных целей.

Для заправки биокаминов в основном используют биоэтанол. Для него характерна бесцветность и легкая воспламеняемость. В процессе изготовления горючего материала участвует денатурированный этанол, который получают на основе обычного спирта.

В процентном соотношении состав топлива для биокаминов выглядит следующим образом:

этиловый спирт — 95%;
вода — 4%;
растворитель метилэтиклетон — 0,5%;
присадки для запаха и цвета — 0,5%;
денатурирующий битрекс — 0,01%.

Как выглядит топливо для биокамина

В чистом виде этанол после сгорания не издает запаха, но некоторые производители подмешивают к каминным жидкостям отдушки. В процессе сгорания топлива в комнате может пахнуть розмарином, кофе, хвоей, березовыми дровами и т.д. Однако при использовании горючего с ароматизаторами нужно позаботиться о хорошей вентиляции.

Некоторые изготовители предлагают биоэтанол в сочетании с морской солью. В момент горения она издает легкое потрескивание, похожее на звуки от настоящих поленьев. Оранжевый цвет языков пламени получается за счет особых присадок, добавленных в топливо.

При горении биоэтанола образуются красивые и ровные языки пламени, которое смотрятся, как живой огонь. Коэффициент полезного действия таких каинов составляет не менее 95%. Этого вполне достаточно, чтобы полностью обогреть небольшое помещение. Таким образом, биокамин будет выполнять не только декоративную роль, но и отопительную.

«А можно ли изготовить биотопливо своими руками?»

Боимся представить, но некоторые, оказывается, пробуют создать биотопливо своими руками. Друзья, это невозможно! Даже не пытайтесь это сделать в домашних условиях, все-таки вы не Уолтер из «Breaking Bad».

Да, состав биотоплива простой — биоэтанол, то есть спирт и примеси. Но, это не значит, что нужно просто купить этиловый спирт и что-то в него добавить. Тем более чистый этиловый спирт в России запрещен к использованию (Постановление Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 27 марта 2020 г. N39 «О приостановлении розничной торговли спиртосодержащей непищевой продукцией, спиртосодержащими пищевыми добавками и ароматизаторами»).

Если вы все же нашли 96° медицинский спирт, вам останется смешать его с бензином. В интернете советуют приобретать такой, какой используется для зажигалок Zippo. В пропорции 1л спирта к 70-80 мл бензина. Эти вещества имеют разную плотность, так что смешать в банке просто так их не получится. Лучше соединить их перед непосредственной заправкой биокамина. После поджигания самодельного топлива можете наслаждаться чудным запахом алкоголя, витающего в воздухе! Конечно, со временем запах выветрится, но осадочек останется.

Особенности оборудования

Биокамины по праву считаются предметом роскоши. Это подразумевает, что прибор приобретается не на несколько дней и даже месяцев. Вот почему перед выбором модели стоит лишний раз вспомнить сильные и слабые стороны, чтобы убедиться в готовности приобретения устройства.

Преимущества биокаминов:

понятный принцип работы;
простота обслуживания и заправки;
разнообразие предложений;
отсутствие необходимости в получении разрешений на установку;
отсутствие необходимости в обустройстве дымохода;
наличие защитных элементов;
большой список полезных функций и возможностей;
отсутствие неприятного запаха, дыма и сажи;
в процессе горения не выделяются вредные вещества;
низкое потребление биотоплива.

Разумеется, это далеко не весь список достоинств, но есть и обратная сторона медали. К чему нужно быть готовым?

Недостатки:

высокая стоимость биокаминов; цена качественного биоэтанола; важность соблюдения правил эксплуатации. Нельзя забывать о том, что оборудование должно соответствовать помещению, условиям в нем

Нельзя забывать о том, что оборудование должно соответствовать помещению, условиям в нем.

Рис. 19. Рекомендации по расположению биокамина в помещении

Основные правила техники безопасности.

Не рекомендуется разжигать очаг в закрытой комнате – при горении выделяется углекислый газ, а также любой огонь сжигает кислород. Необходимо открыть двери, а лучше – форточку или окно.
Нельзя оставлять работающий прибор без присмотра, особенно в комнатах с детьми и домашними питомцами.
Для моделей без авторозжига рекомендуется использовать зажигалку с длинным носиком.
Рассчитывайте желаемую длительность горения – оставлять биоэтанол в баке нежелательно.
Перед каждым включением и в случае проливания топлива нужно протирать очаг.
Для мобильных моделей есть еще одно правило: дайте топке остыть примерно час перед тем, как убрать прибор. Это же правило распространяется на повторную заправку.

Оборудование только завоевывает российский рынок, и интерес к нему постоянно растет. Рекомендуем изучить отзывы о биокаминах интересующих моделей. Учтите тот факт, что большинство негативных комментариев связаны с неправильным выбором или монтажем оборудования, а также с нарушением правил эксплуатации. Это объясняется очень просто – дизайнер или покупатель не разобрался в нюансах работы оборудования.

Рис. 20. Биокамин – это центр внимания и главный акцент комнаты

Типы биокаминов

Прежде, чем заняться изготовлением биокамина, необходимо определиться с его типом (местоположением в помещении).

Настольные – миниатюрная имитация каминов. Пламя сгорает за защитным стеклянным экраном. Формы и дизайн очень разнообразны.
Настенные биокамины производят из металла, передняя часть также защищена стеклом. Размер обычно не превышает метра.
Напольные биокамины могут имитировать классические дровяные или быть нестандартной формы. Располагают такие биокамины в нишах на полу, в углах помещения (в том числе встраивая в угол).

Количество горелок (топливных блоков) в биокаминах может быть самое разное: от одной до пяти или десяти штук в зависимости от размера. А с учетом того, что вы собрались все делать своими руками — вы сами можете определять необходимое количество горелок и мощность каждого отдельного блока!

Тип топлива, которое можно использовать в биокамине:

биоэтанол
гелеобразное.

Второе менее удачное, так как остаются продукты сгорания.

Объем топливного блока может быть самый разный, рекомендуется каждый отдельный блок делать не менее 60 мл и не более 5 л.

Управление камином может быть:

ручное (интенсивность пламени управляется вручную, задвижкой);
автоматизированное (дистанционно при помощи пульта управления).

Принципиальное устройство биокамина

Биокамины не отличаются сложностью конструкции

Строение биокамина незамысловато — основными его элементами является емкость для топлива и окружающее ее декоративное оформление.

Топливная емкость является основным элементом биокамина. Помимо, собственно, бачка, она имеет и горелку, которую изготавливают из металлических сплавов или искусственного камня. Горелка может иметь разные формы и размеры, поэтому из них выбирают ту, которая идеально подходит для выбранного обрамления.

Горелка камина может иметь самые разные формы

Горелка должна иметь крышку, которую открывают только при зажжении огня, а чтобы затушить его, достаточно просто ее закрыть.

Заводской бачок с горелкой, оснащенной крышкой

В емкость заливают необходимое количество биотоплива, которое, сгорая, «оживляет» всю конструкцию.

Заправка биокамина топливом

Топливный бак с горелкой обычно устанавливают на площадку или помещают в прозрачную емкость, материал которой способен выдерживать повышенные температуры горения огня.

В качестве корпуса иногда используется огнестойкий стеклянный стакан

Окружают его декоративными украшениями, которыми могут служить камни различной величины или атрибуты, имитирующие поленья или угли от дров — их изготавливают из негорючего материала.

Эти атрибуты, которые подсвечиваются зажженным огнем горелки, создают особую атмосферу и настроение. Оформление всегда подбирается под общий стиль интерьера, так как биокамин должен органично вписываться в него.

Биокамин должен органично вписываться в интерьер помещения

Топливом для подобных каминов является биоэтанол, который продается в пластиковой таре в специализированных магазинах. Для небольшого по размерам биокамина такой бутылки хватит надолго, но если зажигать огонь каждый вечер, то нужно обязательно иметь его про запас.

Емкости с биотопливом для каминов

По химическому составу биотопливо безопасно, так как производят его на основе натурального сырья. Оно не дает копоти и дыма, на стеклянной поверхности не собирается гари, отходов при горении топливо не оставляет, а коэффициент выделяемого тепла даже выше, чем при сгорании древесины.

Несмотря на подобные теплотехнические качества топлива, биокамином не нагреешь комнаты, да и декоративная емкость вокруг него не нагревается до температур плавления, поэтому не стоит бояться за то, что она будет испорчена. Благодаря качеству не нагревать воздуха в помещении, биокамин можно использовать в летние вечера, когда нужно просто создать особое романтическое настроение. Приятно посидеть у такого огня и в дождливый пасмурный день — он сделает комнату уютной и комфортной.

При работе подобного камина горит не само топливо, а выделяемые им пары. Конструкция топливной емкости такова, что его отделение, в которое заливается топливо, изолировано от той части, где происходит горение (горелки). В каминах, продаваемых в магазинах, установлен специальный датчик, который держит под контролем обстановку вокруг пламени, а при возникновении какой-то нештатной ситуации он дает команду на закрытие заслонки для прекращения подачи топлива. Кроме этого, высота пламени в биокамине может регулироваться. Оснащенные электроникой варианты биокаминов могут управляться дистанционно, например, смартфоном или планшетом.

Биотопливо для каминов

Получение биогаза в домашних условиях