Τι είναι η εναλλακτική θέρμανση; Πώς συμβαίνει, τι μπορεί να χρησιμεύσει ως πηγή θερμικής ενέργειας; Είναι δυνατόν να εγκαταστήσετε εναλλακτική θέρμανση μιας ιδιωτικής κατοικίας με τα χέρια σας;
Ας προσπαθήσουμε να το καταλάβουμε.
Τι είναι
Με αυτό το όνομα, όταν χρησιμοποιείται στον Τύπο, σημαίνει παραδοσιακά όλους τους τρόπους θέρμανσης των κατοικιών που δεν χρησιμοποιήθηκαν πριν από είκοσι ή τριάντα χρόνια. Οι γεωθερμικές πηγές θερμότητας, η ενδοδαπέδια θέρμανση μεμβράνης, τα βιοκαύσιμα και οι υπέρυθρες θερμάστρες ρίχνονται σε έναν κοινό σωρό.
Στα πλαίσια του άρθρου όμως, θα επιτρέψουμε στον εαυτό μας να ερμηνεύσει τον όρο πολύ πιο στενά.
Μας ενδιαφέρει η εναλλακτική θέρμανση σπιτιού, η οποία:
- Χρησιμοποιεί ανανεώσιμες πηγές θερμικής ενέργειας ως θερμότητα, για τις οποίες δεν χρειάζεται να πληρώνουν τους πωλητές των αντίστοιχων υπηρεσιών ή αγαθών. Εναλλακτικά, τουλάχιστον μέρος της θερμικής ενέργειας λαμβάνεται από ανανεώσιμες πηγές.
- Μπορεί να υλοποιηθεί με λογικό κόστος. Τουλάχιστον - ασύγκριτο με το κόστος του ίδιου του σπιτιού.
Γιατί χρειάζεται
Ο λόγος για τον οποίο τα εναλλακτικά συστήματα θέρμανσης μιας ιδιωτικής κατοικίας προσελκύουν την προσοχή είναι απλός και κατανοητός: αύξηση των τιμών της ενέργειας και, κατά συνέπεια, της ηλεκτρικής ενέργειας. Το σολάριουμ, το φυσικό αέριο, ο άνθρακας γίνονται σταθερά πιο ακριβά.
Χρήσιμο: το κύριο αέριο είναι πλέον φθηνότερο από άλλους τύπους θέρμανσης. Αλλά συνεχίζει να αυξάνεται στην τιμή. Τα αποθέματά της είναι περιορισμένα, επομένως η τάση θα συνεχιστεί και θα ενταθεί τα επόμενα χρόνια.
Λοιπόν... μην θεωρείτε τον συγγραφέα ιδεαλιστή, αλλά και πάλι είναι βάρβαρο να καίτε ορυκτά καύσιμα ή δέντρα για να θερμάνετε τον μικρό εσωτερικό χώρο του σπιτιού σας. Υπό αυτή την έννοια, οι εναλλακτικοί τύποι θέρμανσης δεν είναι μόνο οικονομικά αποδοτικοί. Είναι προοδευτικοί.
Επιλογές Υλοποίησης
ηλιακά συστήματα
Η ηλιακή ενέργεια χρησιμοποιείται για τη θέρμανση των σπιτιών με δύο τρόπους:
- Με τη μετατροπή σε ηλεκτρική ενέργεια, η οποία μπορεί στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί για τη λειτουργία των θερμαντήρων.
- Για την άμεση θέρμανση του ψυκτικού υγρού, η φυσική κυκλοφορία ή μια αντλία κυκλοφορίας οδηγείται στη συνέχεια μέσω θερμαντικών σωμάτων ή θερμαντικών σωμάτων.
Η απλούστερη εναλλακτική θέρμανση «φτιάξ' το μόνος σου» είναι ακριβώς (συχνά σπιτική), μια αντλία κυκλοφορίας και ένα καλοριφέρ στο σπίτι.
Η ιδιαιτερότητα των ηλιακών συστημάτων είναι προφανής: οι ηλιόλουστες μέρες, ακόμη και στην Κριμαία ή την Κεντρική Ασία, εξακολουθούν να αντικαθίστανται από συννεφιασμένες. Κανείς δεν ακύρωσε ούτε τη βραδιά. Εάν ναι, είναι ακατάλληλες ως μόνιμες πηγές θερμότητας.
Ποιες επιλογές υλοποίησης είναι δυνατές;
- λειτουργεί παράλληλα με την ηλεκτρική θερμάστρα. Η θερμοκρασία του ψυκτικού ελέγχεται από αισθητήρες. όταν πέσει κάτω από ένα ορισμένο επίπεδο σε συννεφιασμένο καιρό, οι θερμάστρες θερμαίνονται.
- Δεν παρέχεται μόνο με ελεγκτή και μετατροπέα που παράγει τάση δικτύου +12 ή +24 βολτ DC, αλλά και με μπαταρία υψηλής χωρητικότητας.
Κατά τη διάρκεια της ημέρας, τα ηλιακά πάνελ αποθηκεύουν ενέργεια στις μπαταρίες. Οι μπαταρίες χρησιμεύουν ως πηγή ενέργειας τη νύχτα ή τις συννεφιασμένες μέρες. Με την κατάλληλη περιοχή των φωτοκυττάρων και τη χωρητικότητα των μπαταριών, είναι δυνατό να πραγματοποιηθεί ένα πλήρως ενεργειακά αυτόνομο σύστημα.
Αλλά εδώ βρισκόμαστε μπροστά σε μια δυσάρεστη έκπληξη: είμαστε περιορισμένοι από το επίπεδο των διαθέσιμων τεχνολογιών για την αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας. Τα καλύτερα παραδείγματα μπαταριών θα ζουν σε ένα τέτοιο σύστημα για όχι περισσότερο από πέντε χρόνια και το κόστος αντικατάστασής τους θα είναι αρκετά συγκρίσιμο με το κόστος ηλεκτρικής ενέργειας που αγοράζεται από εταιρείες ενέργειας κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου. - Τέλος, η απλούστερη λύση που εξοικονομεί ηλεκτρική ενέργεια (και θερμότητα) μπορεί εύκολα να εφαρμοστεί με το χέρι.
Η εναλλακτική θέρμανση ενός διαμερίσματος ή μιας ιδιωτικής κατοικίας (ή μάλλον, για την ακρίβεια, παροχή ενέργειας) σε αυτή την περίπτωση είναι μια ηλιακή μπαταρία με ελεγκτή και μετατροπέα, που συνδέεται παράλληλα με οποιαδήποτε πρίζα, και ηλεκτρικές θερμάστρες οποιουδήποτε τύπου.
Nuance: χρειάζεστε έναν μηχανικό μετρητή δίσκου. Τα ηλεκτρονικά δεν μπορούν να καταγράψουν την αντίστροφη φορά του ρεύματος. Σε ηλιόλουστο καιρό, όταν τα φωτοβολταϊκά στοιχεία παράγουν περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια από ό,τι ξοδεύετε για θέρμανση, ο μετρητής απλώς μετράει αντίστροφα τις κιλοβατώρες προς την αντίθετη κατεύθυνση. Οι οικονομίες είναι κάτι παραπάνω από απτές.
Αιολική ενέργεια
Για την παραγωγή θερμικής ενέργειας μπορεί να χρησιμοποιηθεί και ενέργεια που παράγεται από έναν ανεμόμυλο.. Τα βιομηχανικά προϊόντα πωλούνται χύμα και κοστίζουν αρκετά λογικά χρήματα.
Το μόνο προφανές χαρακτηριστικό αυτής της λύσης είναι το μεγάλο μέγεθος της πτερωτής. Σε μια ανεμογεννήτρια 4 κιλοβάτ φτάνει τα δέκα μέτρα.
Όλα τα προβλήματα συσσώρευσης ηλεκτρικής ενέργειας για θέρμανση, τυπικά για τα ηλιακά συστήματα, ισχύουν πλήρως για τις ανεμογεννήτριες.
- Είναι σαφές ότι η εναλλακτική θέρμανση μιας εξοχικής κατοικίας με χρήση αιολικής ενέργειας μπορεί να εφαρμοστεί μόνο σε εκείνες τις περιοχές που χαρακτηρίζονται από σταθερούς μέτριους ανέμους - κυρίως στις στέπες και στις ακτές.
- Επιπλέον, εάν ο συλλέκτης μπορεί να χρησιμοποιήσει την ηλιακή ενέργεια απευθείας για να θερμάνει το ψυκτικό, τότε η μετατροπή της μηχανικής ενέργειας της περιστροφής του ανεμόμυλου σε ηλεκτρική ενέργεια είναι αναπόφευκτη εδώ και μόνο τότε στη θέρμανση του αέρα στο δωμάτιο. Κάτι που, όπως μπορείτε να μαντέψετε, σημαίνει μείωση της απόδοσης του συστήματος.
ΑΝΤΛΙΕΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ
Τέλος, η πιο ευέλικτη εναλλακτική λύση στην κεντρική θέρμανση είναι οι αντλίες θερμότητας.. Η αρχή λειτουργίας όλων των συσκευών αυτού του τύπου είναι η ίδια: η μεταφορά θερμικής ενέργειας από μια πηγή χαμηλού δυναμικού στο σπίτι. Με απλά λόγια, η αντλία παίρνει θερμότητα από ένα κρύο αντικείμενο και τη δίνει σε ένα ζεστό.
Έτσι λειτουργούν οι αντλίες θερμότητας όλων των τύπων. Η διαφορά μεταξύ τους είναι στην πηγή χαμηλής ποιότητας θερμότητας.
Όλες οι αντλίες θερμότητας βασίζονται στο ίδιο απλό σύστημα που μπορεί να δει κανείς με την αποσυναρμολόγηση οποιουδήποτε ψυγείου: έναν συμπιεστή, έναν εναλλάκτη θερμότητας και έναν εξατμιστή. Όμως η συγκεκριμένη υλοποίηση μπορεί να διαφέρει πολύ, δίνοντας μεγάλη διακύμανση στο κόστος της λύσης.
υπόγεια νερά
Οι αντλίες θερμότητας εδάφους-νερού είναι οι πιο ευέλικτες εναλλακτικές πηγές θέρμανσης για μια εξοχική κατοικία όσον αφορά την κλιματική ζώνη. Η αρχή της λειτουργίας τους βασίζεται στο γεγονός ότι ακόμη και σε περιοχές μόνιμου παγετού σε βάθος αρκετών δεκάδων μέτρων, η θερμοκρασία του εδάφους είναι σταθερά πάνω από το μηδέν.
Αντίστοιχα, οι εναλλάκτες θερμότητας που λαμβάνουν θερμότητα από το έδαφος είναι ανιχνευτές βυθισμένοι σε φρεάτια. Το μήκος των αυτοκινητόδρομων είναι δεκάδες μέτρα. εκτός από το υψηλό κόστος της ίδιας της αντλίας θερμότητας, η τιμή εγκατάστασης της είναι εντυπωσιακή.
Το κόστος της γεώτρησης ενός φρεατίου εκτιμάται σε 1500 - 2000 ρούβλια ανά γραμμικό μέτρο. Γίνονται διάνοιξη πολλών γεωτρήσεων. Αλλά πρέπει ακόμα να τοποθετήσετε την ίδια την αντλία και να βυθίσετε τους ανιχνευτές ...
Ωστόσο, η εγκατάσταση αντλίας θερμότητας εδάφους-νερού με οριζόντιο συλλέκτη είναι κάπως φθηνότερη. Οι εναλλάκτες θερμότητας είναι θαμμένοι σε χαρακώματα κάτω από το επίπεδο κατάψυξης. Το μειονέκτημα αυτής της λύσης είναι η μεγάλη επιφάνεια που απαιτείται για την εγκατάσταση της αντλίας.
Η θερμότητα που προκύπτει χρησιμοποιείται για τη θέρμανση του νερού, το οποίο χρησιμοποιείται για οικιακές ανάγκες και για τη μεταφορά θερμότητας σε συσκευές θέρμανσης.
νερό-νερό
Εάν υπάρχουν υπόγεια νερά που ρέουν σε μικρό βάθος στην περιοχή σας, το κόστος υλοποίησης του έργου θα μειωθεί απότομα για εσάς.
Είναι πολύ πιο εύκολο να αφαιρέσουμε τη θερμότητα που χρειαζόμαστε από το τρεχούμενο νερό:
- Μπορείτε να τα βγάλετε πέρα με έναν υποβρύχιο αισθητήρα εναλλάκτη θερμότητας.
- Το βάθος διάτρησης μπορεί να περιοριστεί στα 10-15 μέτρα.
Αέρας προς νερό
Σε μια αντλία θερμότητας αέρα-νερού, η πηγή θερμότητας είναι ο εξωτερικός αέρας. Εναλλάκτης θερμότητας - ένα καλοριφέρ με εντυπωσιακή περιοχή πτερυγίων. φυσιέται από ανεμιστήρα χαμηλής ταχύτητας.
Τέτοιες αντλίες έχουν πολύ πιο δημοκρατικό κόστος σε σύγκριση με τις προηγούμενες και είναι πολύ φθηνότερες στην εγκατάσταση. Ωστόσο, όταν η θερμοκρασία πέφτει έξω, η απόδοσή τους πέφτει επίσης δραματικά: είναι πιο δύσκολο να αφαιρέσετε τη θερμική ενέργεια από τον κρύο αέρα.
Η παράμετρος COP είναι η αναλογία μεταξύ κατανάλωσης και παραγωγής θερμότητας. Μπορείτε να δείτε πώς αλλάζει σε θερμοκρασίες από +7 έως -15.
Αέρας σε αέρα
Τέλος, παραθέτοντας εναλλακτικές πηγές θέρμανσης στο σπίτι, δεν μπορούμε να μην αναφέρουμε τον απόλυτο πρωταθλητή όσον αφορά τη φθηνότητα του έργου - μια αντλία θερμότητας αέρα-αέρα. Το απλούστερο παράδειγμα μιας τέτοιας συσκευής είναι ένα συμβατικό σύστημα διαχωρισμού σε λειτουργία θέρμανσης.
Λόγω του γεγονότος ότι η ηλεκτρική ενέργεια δεν δαπανάται για τη θέρμανση του αέρα, αλλά για τη λειτουργία ενός συμπιεστή που αντλεί θερμότητα από το δρόμο, η θέρμανση με ένα κλιματιστικό είναι πολύ πιο οικονομική από μια συμβατική θερμάστρα.
Στα καλύτερα παραδείγματα inverter (χρησιμοποιώντας την αντίστροφη μετατροπή AC σε DC και αντίστροφα για αλλαγή της ταχύτητας του συμπιεστή) κλιματιστικών, για κάθε κιλοβάτ ηλεκτρικής ενέργειας που δαπανάται, 5 kW θερμότητας διοχετεύονται στο σπίτι.
Οι μετατροπείς από έναν αξιοπρεπή κατασκευαστή κοστίζουν έως και χίλια δολάρια με την εγκατάσταση και είναι ικανοί να λειτουργούν σε εξωτερικές θερμοκρασίες έως -25 C.
Ένα κλιματιστικό inverter είναι η τέλεια λύση για ένα εύκρατο κλίμα.
συμπέρασμα
Φυσικά, δεν έχουμε παραθέσει όλες τις εναλλακτικές μεθόδους θέρμανσης. Ίσως μπορέσετε να εξαγάγετε πρόσθετες πληροφορίες χρήσιμες για εσάς από το βίντεο στο τέλος του άρθρου. Ζεστοί χειμώνες!
