Биоэнергоактивные здания (БиоЭАЗ)

Геоэнергоактивные здания (ГеоЭАЗ)

Используется низкопотенциальная тепловая энергия, накопленная в толще земной поверхности. Слой земли в пределах 1,5 – 3 м от поверхности земли представляет практический интерес для энергоактивных зданий. Наблюдения, проведенные в Петропавловске-Камчатском (табл. 7.2), например, иллюстрируют распределение температур следующим образом.

Таблица 7.2 – Распределение температур в грунте

Период	Температура воздуха, ^оС	Температура на глубине, м
0,2	0,4	0,8	1,6	3,2
январь	- 8,4	- 1,7	- 0,3	1,1	2,6	5,8
июль	12,6	13,5	12,5	9,4	6,7	4,0
год	1,9	4,5	4,6	4,6	4,6	5,1

Таблица 7.2. указывает на годичную стабильность температуры на глубине 3 м.

Для использования тепла земли применяются различные варианты:

- массив грунта подключен к системе тепло- и хладообеспечения;

- в массив включается щебень или галечник для увеличения тепломассообменных свойств;

- слой грунта теплоизолируется;

- грунт теплоизолируется, а затем насыщается водой;

- дополнительное использование солнечной радиации;

- выполнение откосов, обрамляющих часть или все стены здания.

Используют биогаз – конечный продукт многоступенчатой конверсии солнечной энергии. Сырьем являются органические отходы сельскохозяйственной и животноводческой деятельности, лесоразработок, легкой промышленности и т. п.

Получение биогаза или метановое брожение проходит циклы: загрузки (в метантенки), перемешивания, сепарации и отведение газа, удаление отходов, хранение газа в газгольдерах. Для активизации осуществляется дополнительный обогрев метантенков теплотой промышленных отходов. В результате синтеза образуется газ с низкоактановым числом (110-115) и отходы в виде азотных и фосфорных удобрений. В традиционных способах приготовления удобрений теряется 30-40 % азота.

Только за счет переработки отходов пищевой промышленности в Украине методами биоконверсии можно будет получить в год до 850 млн. м³ биогаза, или 850 тыс. т условного топлива. Способ получения биогаза без механического перемешивания приведен на рис. 7.6.

светопрозрачная пленка

газ

биомасса

Рис. 8.6. Способ получения биогаза без механического перемешивания

Для активизации процесса получения газа используются специальные виды емкостей, из которых наиболее зарекомендовали себя цилиндрические резервуары с конусной верхней и нижней частью или яйцеобразные. Они характеризуются небольшим пространством для накопления газа, концентрированной в ограниченном объеме плавающей коркой, а также хорошим отводом шламов. Резервуары такой формы изготавливаются из бетона, а в последнее время из металла. Особенностью работы таких установок является необходимость поддержания постоянной температуры брожения субстрата.

Рис 8.7. Конструктивные приемы совмещения подогрева и перемешивания биомассы в метантенках: а – лопастное устройство с трубчатым теплообменником; б – теплообменник в днище метантенка, сообщенный с солнечным коллектором; в - то же, с непосредственной подачей солнечной энергии на метантенк

Литература

1. Энергоактивные здания./ Н.П. Селиванов и др. Под ред. Э.И. Сарницкого и Н.П. Селиванова. – М.: Стройиздат, 1988.

2. Беляев В.С., Хохлова Л.П. Проектирование энергоэкономичных и энергоактивных зданий. – М.: Высш. школа, 1991.

3. Михеев А.П., Береговой А.М., Петрянина Л.Н. Проектирование зданий и застройки населенных мест с учетом климата и энергосбережения: Учебное пособие. – 3-е изд. перераб. и доп. – М.: Издательство АСВ, 2002. – 192 с.

Дата добавления: 2014-01-07