Алтернативно отопление на частни домове със собствените си ръце

Слънчеви системи

Слънчевата термална система е устройство за преобразуване на енергията на слънчевата радиация в други форми на енергия. Например за отопление и охлаждане на вода и въздух. Соларният флуид се загрява от соларна помпа, която предава топлината към радиатори или конвектори.

Слънчеви топлинни системи

• Слънчев колектор. Обикновено слънчевият колектор работи едновременно с електрическия нагревател. Нагревателната среда се контролира от температурни сензори. Когато времето не е слънчево и температурата падне под нивото, тогава се активира допълнително отопление с електрически нагревателни елементи.

• Слънчевият панел е оборудван не само с температурен сензор и инвертор, който генерира 12 или 24 волта постоянен ток, но и с батерия с голям капацитет. През деня соларните клетки съхраняват енергия в батерии, които осигуряват захранване през нощта или при облачно време. Ако капацитетът на батериите и площта на фотоволтаичните клетки са съобразени с размера на къщата, може да се реализира напълно независима от енергията система. Но има и недостатък - най-добрите батерии не издържат повече от 5 години, а подмяната им е сравнима с цената на електроенергията.
• Друг вариант, който може да спести пари, е слънчев панел с контролер и инвертор. Той се свързва паралелно с всеки контакт. Необходим ви е и механичен измервателен уред с диск. Електронният не е подходящ, тъй като не регистрира обратната посока на тока. Ако фотоволтаичните клетки произвеждат повече електроенергия през деня, отколкото е необходимо за отоплението на помещението, електромерът ще върне киловатчасовете. Това води до значителни икономии.

Какво се счита за алтернативно отопление

Не съществува единен подход за дефиниране и класифициране. Производителите на отоплителни уреди, продавачите на оборудване, средствата за масово осведомяване - всички са готови да използват това понятие по свой начин. Много често всичко, което не работи с газ, се нарича алтернативни видове отопление у дома. Това може да включва система на пелети за биогориво, инфрачервено подово отопление или йонен електрически котел. Понякога се набляга на необичайни реализации, като например "топли первази" или "топли стени", накратко, всичко относително ново, което се използва активно от края на миналия век.

Каква е реалната алтернатива за частна къща? Нека разгледаме опциите, които следват три основни принципа.

Първо, трябва да се разглеждат само възобновяеми енергийни източници.

На второ място, ефективността на оборудването трябва да е достатъчна, за да може поне частично да допълва отоплението (като най-енергоемката система), а не само да осигурява работата на няколко електрически крушки.

На трето място, разходите/рентабилността на енергийната инсталация трябва да са на ниво, което да позволява използването ѝ за битови цели.

Използване на слънчева енергия в частен дом

Слънчевата радиация като алтернативна възобновяема енергия е най-обещаващият заместител на традиционните енергийни източници.

В Русия, в частни селски къщи, алтернативната енергия от слънцето може да се използва за производство на електроенергия (хелиобатерии) и за производство на топлина, когато се използват слънчеви колектори (нагряване на отоплителната среда).

Готовите инсталации за преобразуване на светлината в електрическа енергия, т.е. слънчевите панели, могат да бъдат закупени за частна къща в готов вид, но цената им е висока.

За производството на хелиобатерии трябва да се извърши следната работа:

• купуват фотоволтаични клетки (моно- или поликристални);
• запоете ги заедно съгласно схемата;
• Направете рамка и кутия (обикновено използвам плексиглас);
• укрепете корпуса на продукта с метален ъгъл или шперплат;
• да поставите заварените фотоклетки в подготвената рамка;
• да монтирате такава инсталация на стандартно място.

Батериите трябва да се монтират на най-светлото място на покрива, като има възможност за регулиране на наклона им.

Слънчевата енергия има много предимства пред конвенционалните енергийни източници, когато се използва в частен дом:

• неизчерпаемост;
• голяма сума;
• наличност навсякъде по света;
• екологосъобразност;
• липса на шум;
• ниски експлоатационни разходи;
• усъвършенстване на технологиите за тяхното производство.

Слънчевата енергия има и недостатъци:

• значителни инвестиции на първоначалния етап;
• нестабилност на енергийните доставки (зависи от времето на деня);
• висока цена на батериите;
• използването на редки земи и скъпи съставки в тънкослойните слънчеви панели, което ги оскъпява.

В Русия за производство на топлинна енергия се използват и алтернативни възобновяеми източници; най-известната термопомпа е слънчевият колектор. Като самостоятелно устройство той може да се използва за отопление на частен дом или колекторът може да се използва в комбинация с други източници на топлина.

Слънчевият колектор е сложно инженерно устройство, което не може да се направи самостоятелно.

Котел, помпа, нагревател или колектор: предимства и недостатъци

За да получите представа за оптималната система за вашия дом, си струва да се запознаете накратко с всяка от тези възможности.

Котли за различни горива

Най-добрата алтернатива са котлите, които работят с течни горива. Те не изискват допълнителни разходи за поддръжка и се отличават от котлите на твърдо гориво. Те работят напълно автоматично през целия отоплителен сезон.

Маслен котел

Котлите на течно гориво трябва да се монтират в помещение с температура на въздуха най-малко +5°C. Важно е също така да има смукателна вентилация. В зависимост от избрания модел котел те могат да изгарят парафин, дизелово гориво или отработено масло.

Обемът на резервоара обикновено е между 100 и 2000 литра.

Съществуват и универсални котли, които могат да работят с различни горива. Пелетните котли работят чрез изгаряне на пресовани дървесни отпадъци. Най-популярни са тези, които се захранват с биогориво, което представлява различни отпадъчни продукти, като оборски тор, плевели и хранителни отпадъци. В процеса на разграждане всичко това отделя газ, който гори отлично и може да отдава топлинна енергия в големи количества. Това е идеално решение за малки площи.

Инфрачервени нагреватели

Инфрачервените нагреватели са издръжливи, ефективни и изключително лесни за инсталиране. Освен това те са достъпни и се предлагат в широк диапазон от модели.

Инфрачервен нагревател

Описание на видеото

Вижте ефективността на инфрачервените нагреватели в това видео:

Термопомпи

По принцип термопомпите са подобни на стандартните климатици. Това е оборудване, което добива топлина от естествени източници (вода, въздух, земя), съхранява я и я предава на отоплителната система в дома. Тези системи са с голям капацитет и могат да се използват целогодишно. Недостатъците са кратък експлоатационен живот (15-20 години), труден монтаж и висока цена.

Термопомпа

Слънчеви колектори

Слънчевите колектори могат да намалят няколко пъти разходите за газ по време на отоплителния сезон, в дните с висока слънчева активност. Те могат да абсорбират до 90 процента от топлината. Предимството е достъпната цена, лесната експлоатация. Повечето модели обаче губят ефективност при ветровито време и се повреждат при замръзване.

Слънчев колектор

Използването на алтернативно отопление е изгодна инвестиция за бъдещето. При сегашните тарифи и тяхното постоянно повишаване това е чудесен начин да спестите пари. Тъй като тези методи все още не са на върха на популярността си, цената на оборудването е доста висока, но инвестицията ще се изплати след година или две. Конкретният избор трябва да се основава на конкретните условия - местоположение, необходимо количество топлина, постоянно или временно пребиваване и т.н., и - ако е възможно - на подкрепата на експерти.

Превръщане на отпадъците в доход: инсталации за биогаз

Всички алтернативни източници на енергия са с естествен произход, но само инсталациите за биогаз предлагат двойно предимство. Те рециклират отпадъците от птиците и добитъка. Резултатът е определен обем газ, който след като се почисти и изсуши, може да се използва по предназначение. Останалите рециклирани отпадъци могат да се продават или да се използват на полето за увеличаване на добивите - това е много ефективен и безопасен тор.

От оборския тор също може да се получи енергия, но не в чист вид, а като газ.

Накратко за технологията

Образуването на газ става чрез ферментация, в която участват бактериите, живеещи в оборския тор. Всички видове животински и птичи отпадъци са подходящи за производство на биогаз, но оптимален е оборският тор. Тя дори се добавя към останалите отпадъци за "квас", тъй като съдържа подходящите бактерии за храносмилане.

Оптималните условия изискват анаеробна среда - ферментацията трябва да протича без кислород. По тази причина ефективните биореактори са затворени контейнери. За да бъде процесът по-активен, масата трябва да се разбърква на равни интервали от време. В промишлените инсталации за тази цел се използват електрически задвижвани бъркалки; в домашните инсталации за биогаз те обикновено са механични устройства, вариращи от прости пръчки до механични бъркалки, които "работят" на ръка.

Схема на инсталация за биогаз

В процеса на създаване на газ от оборския тор участват два вида бактерии: мезофилни и термофилни. Мезофилните бактерии са активни при температури между +30°C и +40°C, а термофилните - при температури между +42°C и +53°C. Термофилните бактерии са по-ефективни. При идеални условия производството на газ от 1 литър използваема площ може да достигне до 4-4,5 литра газ. Но е много трудно и скъпо да се поддържа температура от 50 °C, въпреки че разходите са оправдани.

Малко за дизайна

Най-простата инсталация за биогаз представлява варел с капак и бъркалка. В капака има извод за свързване на маркуч, през който газът се влива в резервоара. Няма да получите много газ от този обем, но има достатъчно газ за една или две газови горелки.

По-големи обеми могат да се получат от подземен или надземен резервоар. В случай на подземен резервоар той е направен от стоманобетон. Стените са отделени от земята с топлоизолационен слой, а самият резервоар може да бъде разделен на няколко отделения, в които обработката ще се извършва със смяна на времето. Тъй като мезофилните култури обикновено работят при тези условия, целият процес отнема от 12 до 30 дни (термофилните култури се обработват за 3 дни), затова е желателно да се промени времето.

Схема на инсталация за биогаз с бункер

Оборският тор се вкарва в резервоара за зареждане; на противоположната страна на резервоара е направен люк за изхвърляне, откъдето се отстранява разграденият материал. Резервоарът за биосмес не е напълно запълнен, приблизително 15-20% от пространството остава свободно, където се събира газът. За да се отстрани, в капака се монтира тръба, чийто друг край се спуска в миризмоуловителя, който представлява контейнер, частично напълнен с вода. По този начин газът се изсушава - в горната част той се събира вече пречистен, отвежда се с друга тръба и вече може да се подаде на потребителя.

Всеки може да използва алтернативни източници на енергия. По-трудно е за собствениците на апартаменти, но в частен дом е възможно да се реализират всички идеи. Има дори реални примери за това. Хората задоволяват всички нужди на собственото си, а не на малко домакинство.

Превръщане на слънчевата енергия в електричество

Соларните панели са създадени за първи път за космически кораби. Устройството се основава на способността на фотоните да създават електрически ток. Съществуват много варианти на слънчеви панели, които се усъвършенстват всяка година. Има два начина за самостоятелно изработване на слънчев панел:

Начин номер 1: Купуване на сглобяеми слънчеви клетки, сглобяване на верига от тях и покриване на конструкцията с прозрачен материал

Трябва да се работи изключително внимателно, тъй като всички клетки са много крехки. Всяка фотоклетка е маркирана във волт-ампер.

Изчисляването на броя на клетките, необходими за сглобяване на батерията с необходимата мощност, не е твърде трудно. Последователността на операциите е следната:

• За изработката на корпуса ще ви е необходим лист шперплат. По периметъра се заковават дървени ламели;
• Пробийте отвори в шперплатовия лист за вентилация;
• Поставете вътре лист от фибростъкло със запоена фотоелементна верига;
• Проверете дали работи;
• Плексигласът се завинтва върху ламелите.

Слънчеви панели

Начин номер 2 изисква познания по електротехника. Електрическата верига е съставена от диоди D223B. Запоявайте ги последователно на редове. Те се поставят в корпус, покрит с прозрачен материал.

Фотоелементите са два вида:

1. Монокристалните плочи имат ефективност от 13% и издържат четвърт век. Работят безупречно само при слънчево време.
2. Поликристалните имат по-ниска ефективност и живот от само 10 години, но мощността им не намалява, когато е облачно. Панел с площ 10 квадратни метра може да произведе 1 kW енергия. При поставяне на покрива трябва да се вземе предвид общото тегло на конструкцията.

Схема на слънчев панел

Готовите батерии се поставят върху самата слънчева страна. Панелът трябва да е оборудван с възможност за регулиране на ъгъла спрямо слънцето. Вертикалното положение се настройва по време на снеговалеж, за да не се повреди батерията.

Соларният панел може да се използва със или без батерия. Слънчевият панел консумира енергията на слънчевия панел през деня и на батерията през нощта. Или използвайте слънчева енергия през деня и електрическа мрежа през нощта.

Спестяване на средства за отопление в дома ви

Независимо от схемата на отопление в еднофамилна къща, тя е проектирана така, че да функционира възможно най-ефективно и икономично. За целта не е достатъчно да се избере само високонадеждно котелно оборудване, да се извърши термична защита на конструктивните елементи на сградата и да се подменят прозорците с нови с двоен стъклопакет. В допълнение към горното, всички собственици на жилища трябва да познават и спазват правилата за поддръжка на отоплителните системи.

Съвети от опитни професионалисти за икономично управление на отоплението на жилища:

1. Поддържане на оборудването и наблюдение на топлинните условия. Всеки котел се нуждае от поддръжка и настройка, а котелът на твърдо гориво - особено, тъй като се сблъсква с повишено количество сажди и високи температури в пещта. Замърсените нагревни повърхности на котела не могат да осигурят номиналната ефективност на устройството, тъй като саждите не отвеждат топлината и голяма част от високотемпературните димни газове се изхвърлят в атмосферата, като по този начин се намалява ефективността поради големите загуби с димните газове. Профилактичната поддръжка на котела, заедно с почистването на нагревните повърхности и комините, трябва да се извършва преди всеки отоплителен сезон.
2. Вътрешният отоплителен кръг трябва да бъде оборудван с автоматична система, която може да се настройва за индивидуално отопление на всяка стая. Това ще доведе до добри икономии на разходите за отопление като цяло.
3. Работата на отоплителната система на къщата трябва да се следи и въздушните шлюзове трябва да се освобождават своевременно. По време на спиране на котела отоплителните системи се задръстват от въздух поради спиране на циркулационната помпа при схемите с принудителна циркулация или поради понижаване на температурата на отоплителната среда при схемите с естествена циркулация. Въздушните шлюзове в радиаторите и системите за подово отопление намаляват топлинната мощност на цялата система, а специфичният разход на гориво остава много висок. Намирането на такъв въздушен шлюз е доста лесно.
4. Ако при пускане на отоплението има разлика в температурата между горната и долната част на радиатора, има запушване, което трябва да се отстрани.

Съвременна технология за отопление

Възможности за отопление на еднофамилна къща:

• Система за производство на топлина в традиционния вариант. Източникът на топлина е котел. Топлинната енергия се разпределя чрез топлоносителя (вода, въздух). Това може да се подобри чрез увеличаване на топлинната мощност на котела.
• Енергоспестяващо оборудване, което се използва в новите технологии за отопление. Енергоносителят за отоплението на дома е електроенергия (соларни системи, различни видове електрическо отопление и слънчеви колектори).

Новите технологии в областта на отоплението трябва да помогнат за решаването на следните проблеми

• Намаляване на разходите;
• Зачитане на природните ресурси.

Подово отопление

Подовото отопление е модерна технология за отопление. Основният материал е необичаен филм. Положителни качества - гъвкавост, повишена издръжливост, влагоустойчивост, пожароустойчивост. Може да се полага под всякакви подови настилки. Излъчването на инфрачервения под оказва положително влияние върху човешкия организъм и е подобно на влиянието на слънчевите лъчи върху човешкото тяло. Разходите за инсталиране на инфрачервен под са с 30-40% по-ниски от тези за инсталиране на електрическа система за подово отопление. Икономия на енергия от 15-20% при използване на фолио за под. Дистанционното управление регулира температурата във всяка стая. Без шум, без миризма, без прах.

При метода на отопление на водна основа в подовата замазка се полага метална пластмасова тръба. Температурата на отопление е ограничена до 40 градуса.

Слънчеви колектори за вода

Тази иновативна технология за отопление се използва на места с много слънчева светлина. Слънчевите колектори за топла вода се монтират на места, които са изложени на слънце. Обикновено те се поставят на покрива на сградата. От слънчевите лъчи водата се загрява и се насочва към вътрешността на къщата.

Отрицателен момент е невъзможността за използване на колектора през нощта. Няма смисъл да го използвате в областите на север. Голямо предимство на използването на този принцип за получаване на топлина е общата наличност на слънчева енергия. Той не е вреден за природата. Не заема полезно място в двора на къщата.

Слънчеви системи

Използват се термопомпи. При обща консумация на електроенергия от 3-5 kW помпите изпомпват 5-10 пъти повече енергия от природни източници. Източникът са природните ресурси. Получената топлинна енергия постъпва в топлоносител посредством термопомпи.

Инфрачервено отопление

Инфрачервените нагреватели се използват като основно или допълнително отопление на всяко помещение. Ниската консумация на енергия води до голяма топлинна мощност. Въздухът в помещението не се изсушава.

Те са лесни за инсталиране и не изискват никакви разрешителни за този вид отопление. Тайната на икономията се крие в това, че топлината се съхранява в предметите и стените. Използват се таванни и стенни системи. Те имат дълъг експлоатационен живот - над 20 години.

Технология за отопление с дъска

Технологията за нагряване на первази работи по подобен начин на инфрачервените нагреватели. Стената се нагрява. След това започва да отделя топлина. Инфрачервената топлина се понася отлично от хората. Стените няма да са податливи на гъбички и плесени, тъй като винаги ще са сухи.

Лесен за инсталиране. Отоплението може да се контролира във всяка стая. През лятото системата може да се използва за охлаждане на стените. Принципът на работа е същият като при отоплението.

Система за въздушно отопление

Отоплителната система се основава на принципа на терморегулацията. Топлият или студеният въздух се вкарва директно в помещението. Основният елемент е готварска печка с газова горелка. Горимият газ отделя топлина в топлообменника. Оттам затопленият въздух се влива в помещението. Не се нуждае от водопроводни тръби, радиатори. Решава три проблема - отопление на помещенията, вентилация.

Предимството е, че отоплението може да започне постепенно. В този случай съществуващото отопление не е засегнато.

Термоакумулатори

Отоплителната среда се загрява през нощта, за да се спестят разходи за енергия. Изолиран резервоар, голям резервоар е акумулатор. През нощта тя се нагрява, а през деня освобождава топлинна енергия за отопление.

Използване на компютърни модули и генерираната от тях топлина

За стартиране на отоплителната система трябва да има интернет връзка и електричество. Принцип на работа: Използва топлината, генерирана от процесора по време на работа.

Използват се компактни и евтини ASIC чипове. Няколкостотин чипа се сглобяват в едно устройство. Производствената цена на това устройство е подобна на тази на обикновен компютър.

Източници на енергия за дома: снимка

Брой единици: 22 | Общ брой символи: 24523
Брой използвани донори: 4

Термопомпи

Най-универсалната алтернатива за отопление на частен дом е инсталирането на термопомпи. Те работят на добре познатия принцип на хладилника, като отнемат топлина от по-студено тяло и я отдават в отоплителна система.

Сложната на пръв поглед схема се състои от три устройства: изпарител, топлообменник и компресор. Съществуват много варианти на термопомпи, но най-популярните са тип "въздух-въздух":

• Въздух-въздух
• Въздух-вода
• Вода-вода
• Подземни води

Въздух-въздух

Най-евтиното изпълнение е "въздух-въздух". По същество тя е подобна на класическата сплит система, но електричеството се използва само за изпомпване на топлина от улицата в къщата, а не за загряване на въздушните маси. Това допринася за намаляване на разходите, като в същото време отоплява дома красиво през цялата година.

Ефективността на системата е много висока. Можете да получите до 6-7 kW топлина за 1 kW електроенергия. Съвременните инвертори работят отлично дори при температури от -25 градуса и по-ниски.

Въздух-вода

"Системата "въздух-вода" е един от най-разпространените видове термопомпи, при които като топлообменник се използва голяма серпентина с открита площ. Освен това тя може да бъде раздухана от вентилатор, което води до охлаждане на водата в нея.

Тези устройства са по-достъпни и лесни за инсталиране. Те обаче могат да работят с висока ефективност само при температури между +7 и +15 градуса по Целзий. Когато температурата падне до отрицателни градуси, ефективността намалява.

Подземни води

Най-универсалното приложение на термопомпата е "земя-вода". Това не зависи от климатичния пояс, тъй като почвата във всички райони е замръзнала през цялата година.

При тази схема тръбите са заровени дълбоко в земята, където температурата се поддържа на 7-10 градуса през цялата година. Колекторите могат да бъдат разположени вертикално или хоризонтално. В първия случай трябва да се направят няколко много дълбоки сондажа, а във втория случай намотката трябва да се положи на определена дълбочина.

Недостатъкът е очевиден: сложни монтажни работи, които ще изискват високи финансови инвестиции. Преди да предприемете тази стъпка, е добре да изчислите икономическите ползи. В районите с кратка и топла зима си струва да се обмислят други алтернативни варианти за отопление на частни къщи. Друго ограничение е, че е необходима голяма свободна площ - до няколко десетки квадратни метра.

Вода-вода

Прилагането на термопомпа вода-вода е почти същото като преди, но колекторните тръби се полагат в подпочвените води, които не замръзват през годината, или в близък водоем. Тя е по-евтина поради следните предимства:

• Максималната дълбочина на сондажа е 15 метра.
• Можете да се справите с 1-2 потопяеми помпи

Котли на биомаса

Ако нямате желание и възможност да организирате сложна система, състояща се от тръби в земята и соларни модули на покрива, можете да замените класическия котел с модел, който работи с биогориво. Те изискват:

1. Биогаз
2. Пелети от слама
3. Торфени пелети
4. Чипс и др.

Препоръчва се такива устройства да се инсталират заедно с алтернативните източници, разгледани по-рано. В случаите, когато един от нагревателите не работи, е възможно да се използва вторият.

Основни предимства

Ако решите да инсталирате и впоследствие да използвате алтернативни източници на топлинна енергия, въпросът е колко бързо те ще се изплатят. Несъмнено разглежданите системи имат предимства, които включват:

• Цената на получената енергия е по-ниска, отколкото при използването на традиционни източници.
• Висока ефективност

Не трябва обаче да се забравя за високите първоначални разходи за материали, които могат да достигнат десетки хиляди долари. Монтажът на такива инсталации не може да се нарече прост, затова работата се поверява само на професионален екип, който може да даде гаранция за резултата.

В обобщение

Алтернативното отопление на частни домове става все по-популярно и все по-изгодно в условията на нарастващите разходи за традиционните източници на топлина. Преди да започнете да модернизирате настоящата си отоплителна система обаче, трябва да изчислите всичко, като разгледате всяка от предлаганите възможности.

Традиционният котел също не трябва да се отхвърля. Тя трябва да бъде запазена и в определени ситуации, когато алтернативното отопление не изпълнява функциите си, все пак е възможно да затоплите дома си и да не замръзнете.

Нетрадиционни енергийни източници: как да стигнем до тях

Неконвенционалните източници на енергия са предимно вятърната енергия, слънчевата светлина, енергията на приливите и отливите и геотермалната вода. Но освен това има и други начини за използване на биомаса и други методи.

А именно:

1. Производство на електроенергия от биомаса. Тази технология включва производството на биогаз от отпадъци, който се състои от метан и въглероден диоксид. Някои експериментални инсталации (хумиреакторът на Майкъл) преработват оборски тор, слама, което позволява да се получат 10-12 m3 метан от 1 тон материал.
2. Получаване на електроенергия по термичен метод. Преобразуване на топлинна енергия в електричество чрез нагряване на някои свързани помежду си полупроводници, състоящи се от термодвойки, и охлаждане на други. В резултат на температурната разлика се генерира електрически ток.
3. Водородна клетка. Това е устройство, което произвежда достатъчно голямо количество водородно-кислородна смес от обикновена вода чрез електролиза. Разходите за производство на водород са минимални. Но този вид производство на електроенергия все още е само на експериментален етап.

Друг вид производство на енергия е специално устройство, наречено двигател на Стърлинг. В специален цилиндър с бутало има газ или течност. Когато течността или газът се нагряват отвън, обемът се увеличава, буталото се движи и кара генератора да работи на свой ред. След това газът или течността, преминавайки през система от тръби, се охлажда и придвижва буталото обратно. Това е доста грубо описание, но дава представа за работата на този двигател.

Слънцето и вятърът като алтернативни форми на енергия

Алтернативата за получаване едновременно на топлина и електричество е актуална за много хора Малка слънчева енергия е използването на слънчеви панели на силициева основа, като количеството получена енергия зависи от броя на батериите, географската ширина на къщата или други помещения.

Интересна технология за генериране на енергия е използването на генератори; просто свържете контролер за зареждане към генератора и свържете цялата верига към батериите, така че да се генерира достатъчно енергия.

Актуално е използването на специални термоелектрически преобразуватели на топлинна енергия в електрическа, казано по-просто, използването на полупроводникова термодвойка. Едната част на двойката се нагрява, а другата се охлажда, което води до безплатна електроенергия, която може да се използва в дома. Децата могат да се използват за производство на енергия, просто свържете люлка с динамо на детската площадка, за да произвеждате малък процент електроенергия, която може да се използва за осветление на площадката.

Термопомпи за отопление на дома

Термопомпите използват всички налични алтернативни източници на енергия. Те черпят топлина от водата, въздуха и земята. Малки количества от тази топлина има дори през зимата, така че термопомпата я събира и я пренасочва за отопление на къщата.

Термопомпите използват и алтернативни източници на енергия - топлината на земята, водата и въздуха.

Принцип на работа

Кои са толкова привлекателните термопомпи? При изразходване на 1 kW енергия за изпомпването му, в най-лошия случай се получават 1,5 kW топлина, а най-успешните реализации могат да дадат до 4-6 kW. И това по никакъв начин не противоречи на закона за запазване на енергията, тъй като енергията се изразходва не за генериране на топлина, а за нейното изпомпване. Така че няма разминаване.

Схема на термопомпата за използване на алтернативни енергийни източници

Термопомпите имат три работни кръга: два външни и един вътрешен, както и изпарител, компресор и кондензатор. Схемата работи по следния начин:

• Първият кръг циркулира охлаждаща течност, която отнема топлина от нископотенциални източници. Той може да бъде спуснат във вода, да бъде заровен в земята или да черпи топлина от въздуха. Най-високата температура, достигната в тази верига, е около 6°C.
• Във вътрешния кръг циркулира охлаждаща течност с много ниска температура на кипене (обикновено 0°C). След като се нагрее, хладилният агент се изпарява, а парите постъпват в компресора, където се компресират до високо налягане. По време на компресията се отделя топлина и парите на хладилния агент се загряват до средна температура от +35°C до +65°C.
• В кондензатора топлината се предава на топлоносителя от третия - отоплителен - кръг. Охлаждащите пари се кондензират и след това се изпускат в изпарителя. И след това цикълът се повтаря.

Отоплителният кръг е най-добре да бъде изпълнен като подово отопление. Температурите са идеални за това. Една радиаторна система би изисквала твърде много секции, което е грозно и нерентабилно.

Алтернативни източници на топлинна енергия: откъде и как да се получи топлина

Но най-голямото предизвикателство е проектирането на първата външна верига, която събира топлината. Тъй като източниците са нископотенциални (имат малко топлина), за да се събере достатъчно количество от тях, са необходими големи площи. Съществуват четири вида вериги:

• Пръстени от тръби, положени във вода с топлоносител. Резервоарът може да бъде всякакъв - река, езеро, езеро. Основното условие е тя да не замръзва дори при най-силните студове. Помпите, които изпомпват топлина от реката, работят по-ефективно, тъй като топлината се предава много по-слабо в стояща вода. Такъв източник на топлина е най-лесен за изпълнение - хвърлете тръби, завържете товар. Само вероятността от случайна повреда е голяма.

• Топлинни полета с тръби, заровени под дълбочината на проникване на замръзване. В този случай един от недостатъците е големият обем на изкопните работи. Необходимо е да се отстрани почвата на голяма площ, при това на солидна дълбочина.

• Използване на геотермални температури. Пробиват се няколко сондажа на голяма дълбочина и в тях се пускат веригите с нагревателната среда. Какво е доброто в този вариант - изисква малко пространство, но не навсякъде има възможност за пробиване на голяма дълбочина, а услугите на сондьори струват доста скъпо. Възможно е обаче да се направи самостоятелна сондажна платформа, но работата все пак не е лесна.

• Извличане на топлина от въздуха. Това е начинът, по който работят климатиците с функция за отопление - те отнемат топлина от външния въздух. Дори и при отрицателни температури тези устройства работят, но не и при много "дълбоки" отрицателни температури - до -15°C. За по-интензивна работа е възможно да се използва топлина от вентилационните шахти. Поставете там малко охлаждаща течност и изпомпвайте топлината оттам.

Основният недостатък на термопомпите е високата цена на самата помпа, а инсталирането на полета за събиране на топлина не е евтино. Можете да спестите от това, ако сами изработите помпата, а също така и да прокарате веригите със собствените си ръце, но сумата все пак ще бъде значителна. Предимството е, че отоплението ще бъде евтино и системата ще издържи дълго време.

Климатици

Климатикът е най-достъпният и лесен алтернативен източник на отопление за вашия дом. Можете да инсталирате един мощен за целия етаж или по един във всяка стая.

Най-подходящото време за използване на климатик е късната пролет или ранната есен, когато навън все още не е твърде студено и газовият котел може да бъде оставен включен. Това ще намали потреблението на газ чрез електроенергия и няма да надхвърли месечната норма за потребление на газ.

Важни моменти:

• Котелът и климатикът трябва да са свързани, за да работят като двойка. Това означава, че котелът трябва да вижда, че климатикът работи, и да не го пуска, докато помещението е топло. Тук не може да се мине без стенен термостат.
• Отоплението с електричество не е по-евтино от това с газ. Ето защо не е добра идея да се премине изцяло към отопление с климатик.
• Не всички климатици могат да се използват при нулеви и минусови температури.

Личен опит

Използвам четири източника на топлина за отопление на къщата си: газов котел (основен), камина с водна циркулация, шест плоски слънчеви колектора и инверторен климатик.

Защо е необходимо

1. За да имате втори (резервен) източник на топлина в случай на повреда на газовия котел или недостатъчен капацитет (силни студове).
2. За да спестите от отопление. За сметка на различните източници на топлина е възможно да се контролира месечната и годишната норма на потребление на газ, за да не се премине към по-скъпа тарифа.

Някои статистически данни

Средното потребление на газ през януари 2016 г. е 12 куб. м на ден. С отопляема площ от 200 m2 и допълнително мазе.

	Октомври	ноември	януари
Потребление на месец	63,51	140	376
Минимален	0,5	0,448	7,1
Максимален	5,53	10,99	21,99
Средно на ден	2,76	4,67	12,13

Вариациите в потреблението по дни през месеца се дължат на разликата в температурите навън и слънчевото греене: в слънчевите дни колекторите работят и потреблението на газ е по-ниско.

Заключение

Възможно е отопление без газ. Някои топлоизточници служат като пълноценен заместител на газовия котел, докато други могат да се използват само като допълнение. За удобство ще ги обединим в една таблица:

Алтернатива на газта	Допълнение
Топлинна помпа с наземно захранване Котел на твърдо гориво Котел на пелети	Камина с воден кръг Въздушна камина Камина на пелети Слънчеви колектори Инверторни климатици Въздушна термопомпа Електрически котли

Съществуват и други алтернативни начини за отопление на сгради, които не са включени в списъка - готварски печки, вентилатори, електрически котли и други отоплителни уреди.

И, разбира се, важно е да се помни, че инсталирането на други източници на топлина не е единственият начин да се спести газ и да се намали зависимостта от него. Трябва да работите за подобряване на цялостната енергийна ефективност на сградата: да идентифицирате и отстраните всички топлинни утечки, да използвате топлината по-ефективно и да сведете до минимум загубите на топлина към сградата.