Современные био-, бензо-, дизель-генераторы и другие полезные конструкции

Современные  
био-, бензо-, дизель-генераторы 
и другие полезные конструкции

Москва, 2023

Кашкаров А. П.

2-е издание, электронное

УДК 644.12+683.96+697.35
ББК 31.293.-5+38.762
К31

К31
Кашкаров, Андрей Петрович.
Современные био-, бензо-, дизель-генераторы и другие полезные конструкции / 
А. П. Кашкаров. — 2-е изд., эл. — 1 файл pdf : 137 с. — Москва : 
ДМК Пресс, 2023. — Систем. требования: Adobe Reader XI либо Adobe 
Digital Editions 4.5 ; экран 10". — Текст : электронный.
ISBN 978-5-89818-648-7
Книга о разных типах генераторов, преобразующих горючее топливо в тепло или 
электрический ток. Если тепловыми генераторами, функционирующими от продуктов 
сгорания дров или газа пропана, заменяющего бензин в автомобильных (и не только) 
двигателях внутреннего сгорания, в 11-м году XXI века никого не удивишь, то биогаз 
весьма перспективен именно потому, что его можно добывать везде, в том числе из 
естественных отходов жизнедеятельности. В век распространения альтернативных 
источников энергии эта книга является тематическим продолжением книги издательства «
Ветрогенераторы, солнечные батареи и другие полезные устройства».
Для широкого круга читателей.

УДК 644.12+683.96+697.35 
ББК 31.293.-5+38.762

Электронное издание на основе печатного издания: Современные био-, бензо-, дизель-генераторы 
и другие полезные конструкции / А. П. Кашкаров. — Москва : ДМК Пресс, 2016. — 
137 с. — ISBN 978-5-94074-632-4. — Текст : непосредственный.

Все права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было 
форме и какими бы то ни было средствами без  письменного разрешения владельцев авторских прав.
Материал, изложенный в данной книге, многократно проверен. Но поскольку вероятность технических 
ошибок все равно существует, издательство не может гарантировать абсолютную точность и правильность 
приводимых сведений. В связи с этим издательство не несет ответственности за возможные ошибки, связанные 
с использованием книги.

В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, установленных техническими средствами 
защиты авторских прав, правообладатель вправе требовать от нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации.


ISBN 978-5-89818-648-7
©  Кашкаров А. П., 2011
© Оформление, ДМК Пресс, 2011

СОДЕРЖАНИЕ

1

 Биогенераторы .....................................................................................................................5
1.1. Значения и устройства утилизации органических отходов ..........................6
1.2. Биотопливо .....................................................................................................................6

1.2.1. Твердое биотопливо .........................................................................................7
1.2.2. Биоэтанол ............................................................................................................7
1.2.3. Биометанол .........................................................................................................7
1.2.4. Биобутанол .........................................................................................................8
1.2.5. Диметиловый эфир ..........................................................................................8
1.2.6. Биодизель ............................................................................................................8
1.2.7. Получение биотоплива своими руками ....................................................9
1.2.8. Биотопливо из навоза ...................................................................................10

1.3. Биогазовая установка ................................................................................................10
1.4. Биогаз .............................................................................................................................15

1.4.1. Состав и качество биогаза ...........................................................................15
1.4.2. Сырье для получения биогаза ....................................................................16
1.4.3. Расчет полезного биогаза в фермерском хозяйстве ...........................16
1.4.4. Экологический аспект в использовании биогаза ................................17
1.4.5. Производство биогаза ...................................................................................17
1.4.6. Особенности установки по производству биогаза ..............................18
1.4.7. Применение биогаза ......................................................................................19
1.4.8. Развивающиеся страны ................................................................................19
1.4.9. Автомобильный транспорт .........................................................................19
1.4.10. Потенциал использования биогаза в промышленных целях ........20

1.5. Принцип действия преобразователя биотоплива в биогаз ..........................21
1.6. Промышленная биогазовая установка ................................................................22

1.6.1. Производительность .....................................................................................24
1.6.2. Комплектность ................................................................................................24

1.7. Биогазовая установка своими руками ................................................................24

1.7.1. Особенности в сельской местности .........................................................26
1.7.2. Получение биогаза в «домашних» условиях ........................................26
1.7.3. «Домашняя установка» биогазовой конструкции ..............................27

1.8. Газовый генератор ......................................................................................................29

1.8.1. Устройство газогенератора ..........................................................................31
1.8.2. Газовый генератор электричества .............................................................32
1.8.3. Преимущества газовых генераторов ........................................................33
1.8.4. Газогенераторы на древесных отходах ....................................................33
1.8.5. Древесные отходы – экологически чистое топливо ...........................33
1.8.6. Газогенераторные (пиролизные) котлы .................................................35
1.8.7. Пиролиз (сухая перегонка) .........................................................................37

2

 Бензо- и дизель-генераторы ......................................................................................................39
2.1. Портативные электростанции ................................................................................42

2.1.1. Бензиновая электростанция, или бензогенератор ..............................44
2.1.2. Основные достоинства бензиновых электростанций ........................46
2.1.3. Дизельная электростанция, или дизель-генератор ............................46

2.2. Как выбрать генератор (электростанцию).........................................................48

2.2.1. Требуемая мощность электростанции .....................................................49
2.2.2. Профессиональные и бытовые агрегаты ................................................51
2.2.3. Дополнительные особенности ...................................................................59

СОДЕРЖАНИЕ
4

2.2.4. Как выбрать электрогенератор? ................................................................61
2.2.5. Выбор моторного масла для бензогенераторов ...................................64
2.2.6. Рекомендации по техническому обслуживанию двигателя ............66
2.2.7. Выбор дизельного генератора ....................................................................68
2.2.8. Рекомендации по установке дизель-генераторов................................71

3

 Новые практические конструкции и идеи. Практическая электрика ...........74
3.1. Обеспечение бесперебойного электропитания в кризисной ситуации ...75

3.1.1. Защита ИБП .....................................................................................................78
3.1.2. Внутренности ИБП .......................................................................................78
3.1.3. Полезные рекомендации по доработке ИБП ........................................79
3.1.4. Включение и управление ИБП ..................................................................81
3.1.5. Подключение кабелей ИБП .......................................................................81
3.1.6. Расшифровка сигналов индикаторов ИБП ...........................................81
3.1.7. Дополнительные возможности для бесперебойного 
энергообеспечения ....................................................................................................82
3.1.8. Дополнительная подстраховка для связи с внешним миром 
в критических условиях ..........................................................................................83

3.2. Бытовые датчики движения LX-19B и LX-2000 и их доработка ...............85
3.3. Дистанционное управление из радиостанции Си-Би ....................................89

3.3.1. Обоснование разработки .............................................................................92
3.3.2. Простое устройство с пьезоэлектрическим эффектом 
на службе дверной сигнализации ........................................................................94
3.3.3. Принцип работы устройства ......................................................................95
3.3.4. О выборе комплектующих ..........................................................................97
3.3.5. Дополнительные возможности применения ........................................97

3.4. Оригинальный сенсорный цветок ........................................................................98

3.4.1. Принцип работы устройства ....................................................................100
3.4.2. Особенности разработки ............................................................................102

3.5. Вытяжка Bright с новым индикатором загрязненности 
внешнего фильтра ............................................................................................................102

3.5.1. Особенности и параметры кухонной вытяжки Bright ....................103
3.5.2. Индикатор загрязнения фильтров ..........................................................104
3.5.3. Технические характеристики индикатора пыли CG-P1 .................105
3.5.4. Метод установки датчика и индикатора в вытяжку ........................107

3.6. Необычный бесконтактный датчик присутствия .........................................108

3.6.1. Принцип действия электроники .............................................................111
3.6.2. О деталях и настройке ................................................................................111
3.6.3. Варианты практического применения ..................................................112

3.7. Вибросигнализатор из сотового телефона .......................................................113

3.7.1. Особенности установки..............................................................................115
3.7.2. Принцип работы ...........................................................................................117
3.7.3. Практическая польза ...................................................................................117

3.8. Сенсорное устройство сигнализации входной двери ..................................118

3.8.1. Принцип работы ...........................................................................................119
3.8.2. О деталях и монтаже ...................................................................................120
3.8.3. Варианты применения ................................................................................122

2

 Приложение 1 ...................................................................................................................124
Современные сканеры ....................................................................................................124
Принцип работы сканеров различного типа ..........................................................125
Различные бренды и их особенности ........................................................................126

СТРАНИЦА
ГЛАВА

БИОГЕНЕРАТОРЫ
1

Бензо- и дизель-генераторы
2
39

Новые практические конструкции 
и идеи. Практическая электрика
3
74

БИОГЕНЕРАТОРЫ
6

1.1. Значения и устройства утилизации 
органических отходов

Биогенератор является преобразователем энергии, устройством утилизации 
органических отходов, то есть анаэробной переработки органических 
отходов сельского хозяйства, пищевой промышленности 
в биогаз и органоминеральные удобрения.

Переработка отходов на биогазовой установке дает:

 
• биогаз. В процессе брожения из биоотходов вырабатывается 

биогаз. Он может использоваться, как и обычный природный 
газ, для обогрева помещения (с применением специальной 
горелки), выработки электроэнергии. Его можно сжимать, использовать 
для заправки автомобиля, накапливать, перекачивать. 
Таким образом, можно в реальных условиях иметь собственную 
газовую скважину;

 
• электроэнергию. Из одного кубического метра биогаза можно 

выработать 2 кВт часа электроэнергии;

 
• тепло. От охлаждения электрогенератора в специальной уста-

новке вырабатывается тепло без дополнительного сжигания 
газа;

 
• биоудобрения. Переброженная масса – это экологически чи-

стые жидкие и твердые удобрения (биогумус). После применения 
данной методики урожаи в фермерском хозяйстве растут 
на 40–50%;

 
• утилизацию или очистку. Обычные органические отходы сель-

скохозяйственного производства (к примеру, коровий навоз) 
нельзя использовать, по крайней мере, 1 год (все это время 
надо хранить в лагунах). Биогазовая установка перерабатывает 
отходы в удобрение (биоудобрение), готовое к использованию;

 
• топливо для авто. Биогаз – после очистки от СО2 – это прежде 

всего метан, которым заправляют автомобили.

1.2. Биотопливо

Биотопливо – это топливо из биологического сырья, получаемое, 
как правило, в результате переработки органических удобрений. 
Существуют даже проекты разной степени проработанности, направленные 
на получение биотоплива из целлюлозы и сахарного 
тростника, но эти технологии находятся в ранней стадии коммер-

циализации. Различают жидкое биотопливо (для двигателей внутреннего 
сгорания, к примеру этанол, метанол, биодизель), твердое 
биотопливо (дрова, солома) и газообразное (биогаз, водород).

1.2.1. Твердое биотопливо

Один из самых распространенных примеров биотоплива – обычные 
деревянные дрова.

Это древнейшее твердое топливо, используемое человечеством. 

В настоящее время для производства дров или биомассы выращивают 
специальные площадки «энергетического» леса, состоящие из 
сортов быстрооборачиваемых деревьев.

1.2.2. Биоэтанол

Биоэтанол – обычный этанол, получаемый в процессе переработки 
растительного сырья для использования в качестве биотоплива. Мировое 
производство биоэтанола в 2010 году составило 44,3 млрд литров, 
из которых 45% пришлось на Бразилию и 44,7% – на США. По 
Российской Федерации обработанных статистических данных нет.

Этанол в Бразилии производится преимущественно из сахарного 

тростника, а в США – из кукурузы. Производство этанола из тростника 
экономически более выгодно, чем из кукурузы. Интересно, что 
правительство США предоставляет производителям этанола налоговый 
кредит (но не субсидии) до $0,51 за галлон этанола. Бразильский 
этанол дешевле из-за низких заработных плат у сборщиков 
сахарного тростника.

1.2.3. Биометанол

Промышленное культивирование и биотехнологическая конверсия 
морского фитопланктона (микроводорослей) рассматривается как 
одно из наиболее перспективных направлений в области получения 
биотоплива.

В конце ХХ века рядом европейских стран совместно разрабаты-

вался проект, ориентированный на создание промышленных систем 
с использованием прибрежных пустынных районов. Осуществлению 
этого проекта помешало общемировое снижение цен на нефть.

Первичное производство биомассы осуществляется методом 

культивирования фитопланктона в искусственных водоемах, создаваемых 
на морском побережье.

БИОТОПЛИВО

БИОГЕНЕРАТОРЫ
8

Вторичные процессы представляют собой метановое брожение 

биомассы и последующее гидроксилирование метана с получением 
метанола.

Основными доводами в пользу использования микроскопических 

водорослей являются следующие:

 
• высокая продуктивность фитопланктона (до 100 т/га в год);

 
• в производстве не используются ни плодородные почвы, ни 

пресная вода;

 
• процесс не конкурирует с сельскохозяйственным производством;

 
• высокая энергоотдача процесса на стадии получения метана и 

на стадии получения метанола.

1.2.4. Биобутанол

Химическая формула бутанола – C4H10O: это бутиловый спирт, то 
есть бесцветная жидкость с характерным запахом, широко использующаяся 
в промышленности.

1.2.5. Диметиловый эфир

Диметиловый эфир – экологически чистое топливо без содержания 
серы; оксидов азота в выхлопных газах на 90% меньше, чем 
у бензина. Применение диметилового эфира не требует специальных 
фильтров, но необходима переделка систем питания (установка 
газобаллонного оборудования, корректировка смесеобразования) и 
зажигания двигателя. Без переделки возможно применение на автомобилях 
с LPG-двигателями при 30%-ном содержании в топливе.

1.2.6. Биодизель

Биодизель – топливо на основе жиров животного, растительного и 
микробного происхождения, а также продуктов их этерификации.

Сырьем могут быть рапсовое (основной вид сырья в ЕС), соевое, 

арахисовое, пальмовое, кокосовое масла или любое другое масло-
сырец, отработанное подсолнечное и оливковое масла (использованные, 
например, при приготовлении пищи), а также животные жиры 
и иные отходы пищевой промышленности, в том числе некоторые 
водоросли.

В части получения энергии данная биосистема имеет существен-

ные экономические преимущества, по сравнению с другими способами 
преобразования солнечной энергии.

С химической точки зрения биодизель представляет собой метило-

вый эфир, к слову, очень пахучий, имеющий концентрированный запах.

При его производстве в процессе этерификации масла и жиры 

вступают в реакцию с метиловым спиртом и гидроксидом натрия, 
служащим катализатором, в результате чего образуются жирные 
кислоты, а также побочные продукты, например глицерин, широко 
применяющийся в фармацевтической, парфюмерной и лакокрасочной 
промышленности. Биодизель (включая смесь В20) в настоящее 
время признан Агентством по охране окружающей среды и Министерством 
энергетики США в качестве альтернативного горючего, 
соответствующего требованиям по защите атмосферного воздуха 
и окружающей среды. К тому же биодизель обладает рядом существенных 
преимуществ:

 
• нетоксичен (его токсичность составляет лишь 10% от токсич-

ности поваренной соли);

 
• разлагается в естественных условиях (приблизительно за то 

же время, что и сахар);

 
• практически не содержит серы и канцерогенного бензола.
Кроме того, данный вид топлива при некотором снижении мощ-

ности двигателя (очень малом при использовании биодизеля в виде 
20%-ной смеси с обычным дизельным топливом) обладает и чисто 
техническими преимуществами, которые включают в себя увеличение 
смазывающей способности, что продлевает жизнь двигателя, 
значительное снижение вредных выбросов (включая СО, СО2, SO2, 
мелкие частицы и летучие органические соединения), способствует 
очистке инжекторов, топливных насосов и каналов подачи горючего.

Биодизель показывает самые конкурентоспособные результаты 

среди различных альтернативных видов топлива – в сравнении с 
затратами как на полный жизненный цикл автомобиля, так и на 
проезд одного километра пути.

1.2.7. Получение биотоплива своими руками

Биомасса (древесина, солома, сено и другие виды) является возобновляемым 
источником энергии. Биомасса подвергается газификации, 
газ после очистки используется для генерации элекроэнергии. 
К примеру, из 25 т отходов древесины производится более 1,2 МВт·ч 
электроэнергии. Биомасса может смешиваться с другими отходами.

Полученное соединение может быть использовано в качестве ис-

ходного сырья для синтеза многих веществ, включая потенциальный 

БИОТОПЛИВО

БИОГЕНЕРАТОРЫ
10

в качестве биотоплива диметилфуран (DMF), получаемый (в том числе) 
из необработанной кукурузной соломы в фермерском хозяйстве.

Получение биотоплива DMF весьма перспективно; хотя оно еще 

не получило широкого распространения в качестве топлива, многие 
считают, что оно обладает большими перспективами, чем этанол. 
Энергетическая емкость DMF сравнима с энергетической емкостью 
бензина и превышает этот показатель этанола на 40%. DMF 
уже зарекомендовал себя как хорошая добавка к бензину и может 
даже заменить бензин без существенных изменений оборудования 
автозаправочных станций. Дело встало за массовым производством 
данного вида топлива.

Раствор хлорида лития в качестве растворителя и хромсодержа-

щего катализатора можно получать после разрушения целлюлозы и 
конвертации образующейся при этом глюкозы во фруктозу, потом 
происходит дегидратация, позволяющая понизить содержание кислорода (
это важно для повышения энергетической емкости топлива); 
так получают промежуточный продукт HMF. На втором этапе 
процесса можно использовать водород для дальнейшего восстановления 
HMF в DMF.

Особое внимание хотел бы уделить получению биотоплива из 

подручных материалов и без применения «особых» промышленных 
технологий; то, что буквально лежит под ногами в любом фермерском 
хозяйстве или дворе (личном подсобном хозяйстве – далее 
ЛПХ), можно с успехом использовать на пользу и для экономии 
на сторонних энергоносителях.

1.2.8. Биотопливо из навоза

Отходы сельского хозяйства и пищевой промышленности позволяют 
получать энергию практически из ничего. Такими отходами 
могут быть навоз крупного рогатого (далее – КРС) и мелкого рогатого 
скота (далее МРС), свиней, птичий помет, отходы боен, пивная 
дробина, послеспиртовая барда, свекольный жом, канализационные 
стоки и др.

1.3. Биогазовая установка

Способ сбора и отвода биогаза и фильтрата включает подготовку основания, 
монтаж системы вертикального газового дренажа, послойную 
укладку отходов с пересыпкой изолирующими слоями, монтаж 

системы горизонтального газового дренажа, изолирующее покрытие 
поверхности котла, на подготовленном основании в небольших котлованах, 
распределенных по площади фермерского хозяйства.

В котлованах устанавливают полимерные кольца с глухими 

стенками и днищем, на которых оборудуют колодцы вертикального 
газового дренажа, наращиваемые из полимерных колец с перфорированными 
гофрированными стенками. Укладку отходов производят 
послойно с пересыпкой изолирующими слоями из инертного 
материала, к примеру песка или шлака, в два этапа – сначала до 
середины полимерного кольца с гофрированными стенками, затем 
до проектной высоты слоя. 

Систему горизонтального газового дренажа монтируют после 

первого этапа укладки отходов в отверстия полимерного кольца 
с гофрированными стенками в виде полимерных перфорированных 
гофрированных труб – с заглушками на концах.

Отвод биогаза и фильтрата производят газосборником и эрлиф-

том, установленным внутри колодца с помощью полимерных трубопроводов. 
Далее цикл повторяют до достижения газообразования 
либо – при наличии достаточного количества материала – последний 
слой отходов покрывают слоем наружной гидроизоляции из 
пленочного или иного материала.

Верхний конец колодца в каждом цикле наращивания оборуду-

ют заглушкой с отверстиями (тяжелым колпаком) для полимерных 
трубопроводов отвода биогаза и фильтрата и выводят на высоту, 
превышающую отметку каждого слоя отходов. Укладку отходов 
производят последовательно слоями с повторением цикла работ по 
мере необходимости.

Внимание, важно!
Основной недостаток известного способа – в том, что имеется вы-

сокая вероятность искривления или обрыва горизонтальных трубчатых 
дрен с нарушением стыков дренажной системы при естественной 
усадке биомассы, а также забивки отверстий перфорированных 
трубчатых дрен влажными отходами при смещении защитного 
фильтрующего материала дрен.

На подготовленном основании из гидроизолирующего материа-

ла монтируют газовую дренажную конструкцию из жестко связанных 
труб, совмещающую функции вертикального и горизонтального 
газового дренажа. Перед укладкой на основание органические 
отходы сортируют, измельчают, засевают метаногенными микроор-

БИОГАЗОВАЯ УСТАНОВКА

БИОГЕНЕРАТОРЫ
12

ганизмами, увлажняют, укладывают их насыпкой с верхней части 
газовой дренажной конструкции послойно в несколько этапов – до 
проектной высоты бурта, с пересыпкой каждого слоя отходов слоем 
глины.

Для герметизации слоев отходов глину следует орошать обезза-

раженным фильтратом или водой и подсушивать до образования 
твердой корки. При достижении проектной высоты бурта последний 
слой отходов герметизируют так же, как и нижние слои.

Получившийся биогаз отводят через газодренажную конструк-

цию, а фильтрат – с помощью гидродренажной системы, вмонтированной 
в гидроизолирующее основание, и далее обеззараживают.

После прекращения выделения биогаза переработанную микро-

организмами биомассу удаляют и используют в качестве сельскохозяйственного 
удобрения. Далее цикл переработки органических 
отходов повторяют.

Наиболее близким по техническому решению является «Способ 

сбора и отвода биогаза и фильтрата на полигонах твердых бытовых 
отходов в оврагах и складках местности» (патент RU № 2242299, 
кл. В09В 1/00, В09В 3/00, 2004).

Рекомендуемый способ получения биогаза и удобрения из ор-

ганических отходов в отдельно взятом ЛПХ, на ферме или в крестьянском 
дворе существенно отличается от известных, описанных 
в патентной и научно-технической литературе, и позволяет получить 
следующие результаты:

 
• создать на своем участке экологически чистый генератор тепла 

на основе биотоплива;

 
• упростить способ переработки органических отходов;

 
• обеспечить надежность и полноту отбора биогаза из перера-

батываемых отходов за счет газодренажной конструкции из 
жестко связанных труб, совмещающей функции вертикального 
и горизонтального газового дренажа;

 
• использовать переработанные органические отходы в качестве 

удобрения;

 
• сократить размеры земельных участков, отводимых на утили-

зацию отходов, за счет цикличности процесса переработки;

 
• минимизировать техногенное воздействие отходов на окру-

жающую среду.

Такое решение может быть эффективно использовано для пере-

работки органических отходов сельского хозяйства, растительных 
отходов пищевых предприятий, пищевых отходов населенных пун-