Солома

Записи с меткой «солома»

В большинстве стран восточной Европы наиболее распространенным методом сбора и транспортировки соломы является ее измельчение и накопление в грузовых прицепах. После этого солома хранится в больших стогах, как правило, некрытых. Такой способ не совсем подходит для зим Западной Европы, отличающихся большим количеством осадков и сильными ветрами. В странах западной Европы наиболее распространенным способом обработки соломы является прессование тюков.
Солома прессуется в малые, цилиндрические или большие тюки. При прессовании солома может измельчаться, для того, чтобы тюки легко разнимались на части при использовании в качестве подстилки для животных. Солома, предназначенная для сжигания, должна храниться в сухих условиях. Лучше всего хранить ее под крышей, например, в относительно дешевых полевых сараях без боковых стен (т.е. под навесами) или в закрытых помещениях. При использовании навесов, они должны иметь большой козырек, чтобы дождевая вода не попадала на солому. Важно обеспечить свободный доступ к соломе, чтобыупростить процедуру ее хранения и загрузки-разгрузки. При перемещении и хранении малых тюков очень удобно использовать конвейер. Для операций с большими тюками необходим трактор с фронтальным погрузчиком, в помещении должно быть достаточно места для маневра трактора. Можно хранить солому под пленочным покрытием, но это не рекомендуется в условиях климата, характеризующегося сильными ветрами. При хранении соломы на открытом воздухе существует риск повышения ее влажности (особенно в верхних слоях) до уровня, который выше допустимого для сжигания соломы (25 %).
Погрузку и транспортировку соломы можно организовать различными способами. Маленькие тюки можно грузить вручную или при помощи более или менее сложных устройств. Теперь на смену малым тюкам пришли большие или цилиндрические, что значительно сократило затраты труда.

Сделаем акцент на котлы, которые могут быть установлены уже сейчас в фермерских хозяйствах. Фермерские котлы мощностью до 1 МВт делятся на установки с периодической и автоматической загрузкой топлива. Котлы периодического действия представляют собой жаротрубные котлы с большой топкой, которая окружена водяной рубашкой. В зависимости от мощности, топка котла может быть приспособлена для сжигания малых, цилиндрических или больших тюков. Котлы разного размера могут вмещать от трех малых до двух-трех больших тюков.
Подача воздуха в зону горения может регулироваться вентилятором по сигналу от термостата, установленного в жаровой трубе, или в системе контроля за содержанием кислорода в дымовых газах. Кроме того, для улучшения условий протекания процесса горения расход воздушного дутья регулируется, постепенно изменяясь по мере выгорания тюка. Путем постепенного перемещения области подачи воздуха достигается равномерное горение тюка соломы. КПД работы котла периодического действия составляет примерно 77–82 %, уровень содержания СО в продуктах сгорания — меньше 0,5 % [2]. Для обеспечения более качественного сжигания и стабильной скорости горения при максимальной нагрузке котла все котлы периодического действия оснащены баком-аккумулятором. Объем бака-аккумулятора обычно составляет 60–80 л воды на 1 кг соломы, который подается в топку. Типичный бак аккумулятор выполняется в виде отдельного резервуара, расположенного над котлом.
Котлы с автоматической загрузкой сырья отличаются тем, что в состав установки входит устройство непрерывной автоматической подачи соломы в котел. Различаются устройства подачи для целых тюков соломы и для соломы-сечки. В установке отсутствует теплоаккумуляционный бак, но появляется необходимость в промежуточном хранилище соломы, из которого онанепрерывно подается в котел. Автоматические котлы, как правило, имеют более высокий КПД и меньшие выбросы в атмосферу. Однако основное преимущество неавтоматических котлов периодической загрузки над автоматическими — более низкие капитальные затраты на их внедрение и более высокая надежность при применении соломы повышенной влажности и загрязненности. Стоимость котлов одинаковой мощности может отличаться в два-три раза.

Объем расширительного бака должен составлять не менее 8 % от общего объема воды в котле. При отсутствии бака-аккумулятора объем воды в котле (в литрах) должен быть как минимум в четыре раза больше мощности установки (в кВт). Так, установка мощностью 90 кВт должна иметь бак объемом 360 л.
С помощью фронтального погрузчика в топку котла помещаются два тюка. Они поджигаются, и дверца топки закрывается. Горение тюков продолжается около 5 ч. При этом автоматика регулирует расход дутьевого воздуха в зависимости от содержания кислорода в дымовых газах, а также направление дутья в зависимости от степени выгорания тюков и перемещения фронта горения. За это время теплота, которая выделяется, аккумулируется в водяном баке-накопителе. Через теплообменник она из циркуляционного контура котла передается в тепловую сеть и подводится потребителям. По мере потребления теплоты температура в баке-аккумуляторе падает, и через определенное время необходима новая загрузка тюков.
Безопасность эксплуатации котла, работающего на соломе
Котел должен быть установлен таким образом, чтобы отвечать всем нормам пожаробезопасности, в т.ч. в зданиях, расположенных поблизости. Необходимо обеспечить соответствующие противопожарные меры, ведь солома представляет собой горючий материал, легко рассеивающийся при загрузке-разгрузке и транспортировке. В случае взрыва газов в котле горящие частицы могут легко вызвать возгорание соломы. А если между котлом и хранилищем для соломы не предусмотрены необходимые противопожарные средства, огонь может распространиться и на солому в хранилище.
Аналогичные установки требуют обязательного обслуживания оператором. В зоне постоянного пребывания оператора должны быть размещены показатели уровня воды с нанесенными нижним и верхним допустимыми уровнями. Кроме того, установка должна иметь тягонапоромер для контроля тяги газохода. Дополнительные лестницы/площадки, специально оснащенные смотровые окна могут быть необходимыми для установок большей мощности.
Удаление золы после сжигания соломы
При сжигании соломы образуется достаточно большое количество золы (ее содержание в соломе составляет 3–5 %). Более того, зола мешает нормальному протеканию процесса горения из-за ее достаточно низкой температуры плавления. Ошлаковывание может начаться уже при температуре 800–850 °С.
В золе содержится ряд питательных веществ (в виде солей), главным образом калий, фосфор, кальций. Эти вещества могут быть возвращены назад в почву вместе с золой. Основной вклад в процесс шлакования вносит калий. Если перед подсушкой и прессованием тюков солома очень сильно промывается дождями, часть солей калия из нее вымывается. В результате качество соломы как топлива повышается, а возможные проблемы при сжигании уменьшаются. Золу можно раскидывать по полю при помощи разбрасывателя.

Первым соломосжигающем котлом, установленным на Украине, был котел мощностью 980 кВт в селе Дрозды Киевской области на агрофирме «ДиМ». Это произошло в рамках украино-датского пилотного проекта в 2000 г., в котором НТЦ «Биомасса» выступил в качестве субподрядчика. Успешная работа этого первого котла привела к тому, что вскоре украинская компания «ЮТЭМ» приобрела у датской компании Passat Energy — поставщика оборудования для первого на Украине проекта, лицензию на производство таких котлов периодического действия на Украине. Отсутствие на Украине рынка таких котлов, вызванное в основном информационным барьером и низкой на то время стоимостью природного газа привело к тому, что все производимые котлы экспортировались в те же европейские страны, например, в Данию или Польшу. Лед тронулся в январе 2006 г., когда в с. Струтинцы Винницкой обл. заработал первый котел украинского производства. Фермерское хозяйство ТОВ «Рапсодия» самостоятельно, за счет собственных средств, решило установить котел мощностью 250 кВт для обеспечения тепловой энергией мельницы [4]. Сначала планировалось отапливать мельницу, сжигая природный газ. Было потрачено даже 40 тыс. грн на проект подведения газопровода. Но, как говорится, «не было бы счастья, да несчастье помогло» — стоимость природного газа в конце 2005 г. выросли, и собственнику пришлось искать альтернативу. Теперь он вряд ли жалеет о своем выборе в пользу новой технологии. Стоимость проекта составила примерно 200 тыс. грн. Себестоимость тепловой энергии с учетом амортизационных затрат составляет примерно 42 грн/Гкал. Прошлой зимой при температуре –20 °С уходило три-четыре 400 кг тюка соломы в день, что позволило поддерживать температуру в баке-аккумуляторе на уровне 65–68 °С — и этого вполне хватило для обеспечения теплом мельницы площадью 336 м2 и высотой 6 м. После того как природный газ для коммерческих потребителей на Украине вырос в цене примерно в два раза за последний год и его цена теперь составляет около1000 грн/1000 м3, следует наверняка ожидать, что количество соломосжигающих котлов в нашей стране будет только расти. Следует отметить, что средняя стоимость 1 МВт установленной тепловой мощности котла датского производства составляет примерно $ 100, а котла украинского производства — около $ 60. Сравнение работы котельной мощностью 600 кВт на соломе и природном газе приведено в табл. 2. Проект замены газовой котельной мощностью 600 кВт на котельную такой же мощности, работающую на соломе, в существующих условиях (цена природного газа — 1000 грн/1000 м3, цена соломы — 35 грн/т, цена электроэнергии 35 коп/(кВт ?ч), средняя заработная плата оператора — 1000 грн/мес, ставка дисконтирования — 8,5 %) имеет следующие экономические показатели: общие инвестиционные затраты — около 85 тыс. евро (из них 32 700 — стоимость котла), срок окупаемости — два года, чистая приведенная стоимость проекта — 183 тыс. евро, внутренняя норма рентабельности — 47 %. Выводы В данный момент существует немало барьеров для широкого и быстрого распространения новых энергоэффективных технологий использования соломы в качестве топлива для производства энергии. В первую очередь агропредприятия не располагают собственными (свободными) финансовыми ресурсами на внедрение таких проектов, а кредитование является для них пока еще достаточно дорогим удовольствием. Также отсутствует последовательная государственная политика в области развития возобновляемых источников энергии. Большой проблемой является информационный барьер — информация по энергетическому использованию соломы очень слабо распространяется в селах, среди самых заинтересованных пользователей новой для нас технологии. На Украине, по данным статистики, в последние годы каждый год производится около 25 млн т соломы, из которых 20 % (5 млн т) не используется ни в качестве подстилки, ни в качестве корма для животных. Очевидно, что эта масса должна быть направлена на производство тепловой энергии. Так, общий потенциал оборудования, необходимого для ее сжигания, оценивается в 113 тыс. фермерских установок мощностью 0,1– 1 МВт и в 700 установок централизованного теплоснабжения мощностью 1–10 МВт. Первые котлы ужеустановлены, рынок потребителей и производителей оборудования начал свое формирование, теперь рост стоимости природного газа и других традиционных энергоресурсов.

Что такое экодом? Если исходить из происхождения слова, то само слово «эко» происходит от греческого «экос» — дом, жилище. Выходит, что экодом – это некая морфологическая «тавтология», однако все передовые издания узаконили этот термин в своих публикациях, и подразумевают под ним жилище, максимально находящееся в гармонии как с человеком, так и с природой.
Существует еще одна трактовка происхождения слова «экодом». В ней речь идет об экономии в ходе строительства и эксплуатации дома. При возведении таких домов используются малозатратные технологии и всевозможное использование возобновляемых источников энергии, в результате чего на обогрев дома и обеспечение его электроэнергией уходит совсем мало средств. И такие технологии существуют. Например, технология строительства из соломенных блоков.
Солома – один из побочных продуктов сельскохозяйственной промышленности. На нужды животноводства соломы уходит гораздо меньше, нежели ее имеется в наличии. Каждый год, огромные объемы соломы попросту сжигаются, хотя в последнее время появились технологии, позволяющие использовать солому в качестве твердого топлива для пиролизных котельных. Но таких котельных пока, что единицы, а соломы по-прежнему много. На западе из соломы производят пеллеты, которые затем служат топливом для твердотопливных котлов с автозагрузкой. Это еще один способ найти достойное применение соломе. Однако в этой статье речь пойдет не о пеллетах, а о соломе как строительном материале.

Солому в смеси с глиной и навозом издавна использовали в качестве компонентов для первых строительных блоков. Невероятно, но солому, практически в ее первоначальном состоянии, можно обнаружить в глиняно-соломенных кирпичах, возраст которых исчисляется веками.
В конце 19-го века в США изобрели паровой пресс, который спрессовывал солому в аккуратные прямоугольные тюки. Эти

тюки складывали в штабеля, а когда возникала необходимость соорудить временное жилище, достаточно было вынуть из штабеля несколько тюков и место для ночлега готово. Импровизированный домик оказывался очень теплым, не боялся дождя и обладал удивительно комфортным микроклиматом внутри. Так родилась идея использовать соломенные блоки в качестве строительного материала для стен.
В 1896 году в штате Небраска было возведено первое соломенное здание, ставшее в последствии школой. За ним последовали еще строения, и соломенные блоки стали пользоваться широкой популярностью среди застройщиков. К слову, многие здания тех времен дожили до наших дней, что лишний раз свидетельствует о рентабельности соломы как строительного материала. Но технологии сменяли одна другую и постепенно о соломе начали забывать, отдавая предпочтения новомодным материалам.
Однако сегодня, о соломе вновь заговорили, и более того, в эти дни она переживает новую волну популярности, поскольку основной призыв современности направлен на сбережение природных ресурсов. Тысячи семей в США, Канаде, Мексике, Чили, Финляндии, Франции, Китае и даже Австралии живут в домах, построенных из соломенных блоков. В 2006 году в Монголии запущен проект внедрения технологии строительства домов с минимальной потерей тепла. Застройщикам, использующим в качестве строительного материала соломенные блоки, государство возвращает 20% сметной стоимости готового дома.
На постсоветском пространстве в соломенном строительстве лидирует Беларусь. Популяризатором экотехнологии на своей родине стал Евгений Шариков – президент Белорусского отделения Международной академии экологии. Им была разработана методика возведения соломенных домов, а сами соломенные блоки в Беларуси стали узаконенным строительным материалом.
Первые соломенные дома были построены в Гомельской области и имели печное отопление. Их площадь составляла –120 м?. Из практики эксплуатации таких домов было установлено, что их энергопотребление (в частности затраты на отопление) оказалось в 4-5 раз меньше обычного.

Одно из самых главных достоинств соломы – ее дешевизна. Собственно, она является отходами сельскохозяйственного производства, а отходы не могут стоить дорого. Для постройки дома площадью 70 м? достаточно соломы, собранной с 3 Га. Наиболее подходит ржаная солома, поскольку ее не любят грызуны. Сама технология возведения очень проста, и за короткий срок ею может овладеть каждый.
Стены из соломенных блоков обладают оптимальной паропроницаемостью, отличной тепло- и звукоизоляцией, а также не выделяют вредных веществ. Спрессованная солома проводит тепло в четыре раза хуже дерева, и в восемь – кирпич. В соломенном доме зимой затрачивается минимальное количество теплоэнергии, а летом внутри всегда прохладнее, нежели снаружи. Дополнительное утепление такого дома практически ничего не стоит – достаточно обложить дом его еще одним слоем блоков.
Себестоимость одного квадратного метра соломенного жилья находится на уровне 135$, при этом 95$ стоит работа. Таким образом, если строить самому, то жилье будет стоить около 40$ за 1м?.
Единственной серьезной проблемой соломы является ее чувствительность к повышенной влажности (более 20%), при которой соломенные стебли начинают разрушаться в результате активизации вездесущих плесенных спор. В регионах с влажным климатом рекомендуют тщательно устраивать надежную парозоляцию соломенных стен. Чтобы они не намокали от дождя, крыша домов из соломы обязательно должна иметь длинные свесы.

Стены соломенного дома возводятся из блоков, состоящих из спрессованных стеблей ржаной соломы и связанных проволочным каркасом. В зависимости от размеров соломенные блоки могут весить от 18 до 43 кг. Длинна блоков, используемых для строительства должна быть вдвое больше ширины, чтобы обеспечивать перевязку во время их укладки.
В основе соломенного строительства лежат два основных способа:
использование несущего каркаса из древесины, бетона или металла. В этом случае вначале строятся каркас, затем крыша, после чего строительство из соломенных блоков гарантированно ведется на сухом месте, а сами блоки могут храниться под крышей. В этом случае стены скрепляются с каркасом при помощи болтов либо арматурных штырей. Каркасный вариант требует дополнительных расходов стройматериалов, идущих на устройство каркаса – в этом его главный недостаток.
стены из соломенных блоков делаются несущими, при этом свесы крыши должны быть достаточно широкими. По сравнению с каркасной технологией, бескаркасная обходится гораздо дешевле.
Ту или иную технологию строительства выбирают исходя из местных особенностей и качества соломы. Поскольку соломенные стены весят немного, то под ними нет необходимости устраивать мощный фундамент. Важно, чтобы расстояние от земли до нижних блоков было не менее 15 см.
На сухих грунтах фундамент под одноэтажными домами из соломы имеет следующую конструкцию: в траншею засыпается песок либо мелкий гравий с последующей трамбовкой через каждые 10-15 см. Песок дополнительно поливают водой. Сверху выполняется бетонный или кирпичный цоколь, если нужно – с армированием.
На влажных глинистых грунтах лучше устраивать ленточные (бут, кирпич) или столбчатые фундаменты, закладывая их на глубину промерзания грунта. Для теплоизоляции фундамента применяют жесткий пенопласт толщиной 6-12 см, укладывая его вертикально вдоль наружного периметра.
Стены из соломенных блоков кладутся по аналогии с кирпичной кладкой. Первый ряд тюков должен быть связан с фундаментом арматурными штырями, заложенными в фундамент на глубину от 18 см. Длина этих штырей должна быть такой, чтобы они могли входить во второй ряд соломенных тюков на половину. Для большей жесткости стеновой конструкции, металлические пруты наращиваются по мере высоты кладки и, в конце концов, пронизывают стену насквозь по вертикали. На верхний ряд тюков накладывается деревянный мауэрлат, а на торчащие прутья с резьбой на конце навинчиваются гайки, при помощи которых осуществляется стяжка стены.
Перед укладкой нижнего ряда блоков фундамент гидроизолируют рубероидом или полиэтиленовой пленкой. В регионах с влажным климатом, кладка ведется с помощью цементного или глиняного раствора.

На бескаркасных домах крыша должна быть очень легкой. На каркасных – может быть любой. Мауэрлат имеет вид двух параллельных планок, скрепленных поперечными через каждые 60-90 см. Оконные и дверные коробки устанавливаются на деревянных кольях, вбитых в соломенные блоки. В каркасном строительстве оконные и дверные коробки могут быть ненагруженными.
Электропроводку закладывают в стену в пластиковом или металлическом трубчатом изоляторе. Прокладка остальных коммуникаций ничем не отличается от традиционной.
Снаружи соломенные стены отделываются сайдингом, штукатуркой и прочими фасадными материалами. Перед оштукатуриванием поверхность тщательно выравнивают, заполняя неровности глиняно-соломенной смесью. После этого стены обтягиваются металлической сеткой, которая служит армирующим каркасом для штукатурки.
Для защиты соломы от разрушительного влияния микроорганизмов используют обработку блоков фунгицидами, однако это существенно усложняет их изготовление. Антипиреновая обработка также возможна, но поскольку соломенные блоки с обеих сторон защищены невоспламеняющимися отделками, то вероятность пожара внутри стены ничтожно мала. К тому же без доступа кислорода горение соломы будет крайне затруднено.

Еще лет 10-15 назад дома из соломенных блоков в Беларуси ассоциировались едва ли не с летними шалашами для пастухов. Однако прошло несколько лет, и благодаря стараниям местных первопроходцев экологически ориентированные белорусы стали всерьез относиться к весьма экономичным соломенным домам. А первопроходцы, несмотря на объективные и субъективные трудности, продолжают движение вперед. Помимо прочего, проводя раз в два года международные семинары. Последний из них состоялся в конце июля.

Важнейшее правило «соломенного» строительства гласит: блоки всегда должны быть сухими. Поэтому транспортировать и хранить их нужно соответствующим образом. Наилучший вариант обращения с соломенными блоками таков. Сначала возводится деревянный каркас дома, затем выполняется кровля и только после этого под эту кровлю помещаются блоки, из которых решено делать стены и другие конструкции. При этом нельзя забывать, что солома представляет собой горючий материал. Впрочем, хорошо спрессованные соломенные блоки обладают неплохой пожароустойчивостью, а оштукатуренная стена из них вообще великолепно противостоит воздействию огня.
Правильно выполненный фундамент не только служит надежной основой соломенной постройки, но и защищает ее от влаги. В качестве дополнительного утепления в нулевом цикле можно использовать керамзитовый гравий. Но дешевле крошка из пеностекла (пенокрошка), которую продает ОАО «Гомельстекло» по цене немногим более 62 тыс. рублей за кубометр. Начатый строительством во время семинара дом с каркасом из бревен и заполнением из соломенных блоков имеет очень скромный по материалоемкости фундамент. Здесь несущие бревенчатые стойки каркаса надеваются на стальные трубки прямоугольного сечения и через них опираются на довольно скромные опоры.
Пол первого этажа можно выполнять по соломенным блокам. При этом ряды блоков, промежутки между которыми должны составлять 5-6 см, следует укладывать на слой гравия толщиной не менее 25 см. Этот слой работает как дренаж, не позволяющий грунтовой влаге добраться до соломы. Указанные промежутки заполняют бетоном или тщательно уплотненным гравием. Затем непосредственно по блокам устраивают стяжку, которую армируют, если ее толщина невелика — от 2,5 до 3,5 см. Если стяжка толстая (5 см и более), нужды в армировании нет. Первый вариант, с армированием, предпочтительнее. Если покрытие пола из досок, лаги утапливают в бетон в промежутках между блоками. Что касается пола со встроенным водяным отоплением, то над ним не рекомендуется предусматривать спальные места, даже если они двумя-тремя этажами выше. Дело в том, что проточная вода, как считают даже многие высокообразованные люди, вытягивает из людей энергию. Стало быть, теплый пол годится для кухни, ванной, туалета, гостиной, но не для спальни.