CC BY
6
SCIENCE TIME
■
АЛЬТЕРНАТИВА ПРИРОДНОМУ ГАЗУ ДЛЯ СЕЛЬСКОГО ПОДВОРЬЯ
Немова Дарья Александровна, Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова, г. Саратов
E-mail dar-nemova@yandex.ru
Аннотация. Рассматривается возможность использования биогаза в стандартных газогорелочных устройствах в качестве источника тепловой энергии для фермерских хозяйств.
Ключевые слова: биогаз, пропан, бутан, газогорелочные устройства.
Биогаз - представляет собой продукт обмена веществ метановых бактерий - газ, который образуется вследствие разложения органической массы, является высококачественным и полноценным носителем энергии, его производство позволяет предотвратить выбросы метана в атмосферу. Одним из способов получения биогаза является способ анаэробного сбраживания или ферментации (перепревания) при температуре 30^370 °С органических веществ биологической массы самого различного происхождения.
Примерный химический состав биогаза: СН4 - 69,3 %; СО2 - 30,2 %; N -0,3 %; - 0,2 %; р =1,02 кг/м3; Q = 23 Мдж/м3.
Биогаз может использоваться в различных направлениях, как топливо в обычном домашнем хозяйстве в мелком и среднем предпринимательстве производства электроэнергии, для приготовления пищи, отопления производственных, частных и жилых помещений. Также и крупные биогазовые установки, их можно использовать для создания производств и хозяйств по созданию химически ценных продуктов для сельского хозяйства.
В бытовых и промышленных приборах наиболее простым и распространенным способом считается сжигание биогаза в газовых горелках, потому что газ можно к ним подводить из газгольдеров под низким давлением, но более предпочтительно использование биогаза для получения электрической и механической энергии. Это все может привести к созданию собственной
| SCIENCE TIME Щ
энергетической базы, которая обеспечивала бы эксплуатационные потребности хозяйств, ферм и производств.
Горелки атмосферного типа функционируют на биогазе, предварительно смешанном с воздухом, для нужд промышленности требуются специальные дутьевые горелки, выполненные только по специальному заказу. Потребление газа горелками сложно заранее подсчитать, поэтому настройка и конструкция горелок должны точно определяться для каждого случая экспериментально индивидуально.
В какой степени биогаз может заменить традиционное топливо, зависит от эффективности и объема установки или аппарата. Карагандинский опыт по исследованию использования БГУ показывает, что установка объемом 8 м3, действующая на свином навозе, может полностью заменить газ пропан, который используется в семье из пяти человек для приготовления пищи. БГУ объемом 60 м3 может использоваться для отопления производственного помещения размером
О О
400 м и обычного жилого помещения площадью 200 м .
Если сравнивать биогаз с другими газами, то биогазу требуется для возгорания меньше воздуха, продукты же сгорания получаются экологически чистыми. Для полного сгорания 1 литра биогаза необходимо примерно 5,7 литров воздуха, в то время, как для пропана - около 23,8 литров и для бутана -30,9 литров.
Адаптация и модификация стандартных горелок считается делом эксперимента. По отношению к наиболее чаще всего встречающимся и распространенным бытовым приборам, приспособленным для использования пропана и бутана, можно отметить, что пропан и бутан обладают теплотворной способностью почти в 3 раза выше, чем биогаз и дают в 2 раза большее пламя. Перевод горелок на работу на биогазе чаще всего создает наиболее низкие уровни работы приборов.
Меры на практике для модификации горелок включают в себя:
- подачу воздуха изменяют в объеме;
- для прохождения газа в 2-4 раза увеличение сопел.
Перед использованием газовой плиты горелки должны быть тщательно отрегулированы для достижения компактного, голубоватого пламени, пламя же должно самопроизвольно стабилизироваться, т.е. не горящие участки горелки должны свободно и самопроизвольно загораться в течение 2-3 секунд.
Газовые горелки в быту потребляют 0,2 - 0,45 м3 биогаза в час, а потребление промышленных доходит до значений - от 1 до 3 м биогаза в час. Необходимый объем биогаза для приготовления пищи может быть определен на основании времени, ежедневно затрачиваемого на приготовление пищи.
По данным статистических показаний продуктивности использования биогаза для газовых плит составляет 55%. Наиболее результативный путь
I SCIENCE TIME Щ
топливоиспользования биогаза - это в качестве комбинации тепла и энергии, при котором можно достичь 88% эффективности. Использование биогаза для работы в отопительных котлах, газовых горелок в газовых плитах, кормозапарниках и теплицах - лучший вид использования биогаза для различных фермерских хозяйств.
Литература:
1. Кирюшатов А.И. Возможность использования биогаза в бытовых газовых приборах / А.И. Кирюшатов, Н.Н. Морозова // Повышение эффективности процессов механизации и электрификации в АПК: сб. науч. работ / СГАУ им. Н.И. Вавилова / Саратов: СГАУ, 2001.- с.190-192.
2. Сигал И.Я. Экспериментальное исследование горения биогаза и его использование в промышленных котлах / И.Я. Сигал, А.В. Марасин, А.В. Смихула, А.И. Сигал, В.А. Колчев // Альтернативная энергетика и экология. -2013. - №17 (139). - с. 84-89.
3. Климов Г.М. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии для получения теплоты в системах теплоснабжения. - Н. Новгород: ННГАСУ, 2012.-33с.
4. Биогазовые технологии. Флюид [Электронный ресурс]. - URL: http://www.fluid -biogas.com.
5. Биогаз в России [Электронный ресурс]. - URL: http://biogaz-russia.ru
