منابع مختلف انرژی، آب و گاز هر سال گران تر می شوند، بنابراین صاحبان آپارتمان ها و خانه ها به طور فزاینده ای به فکر راه هایی برای صرفه جویی در هزینه هستند. صرفه جویی قابل توجهی با گرمایش جایگزین یک خانه خصوصی بدون گاز انجام می شود. این و بسیاری از سیستم های دیگر به صاحبان این امکان را می دهد که خانه های خود را کاملاً مستقل از انرژی کنند. انواع مختلفی از منابع انرژی جایگزین وجود دارد که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند.
مفهوم "گرمایش جایگزین خانه" روش های مختلف گرمایش مسکن را مشخص می کند. قبلاً در خانه های خصوصی استفاده نمی شد.
شرایط اساسی برای استفاده از این نوع تامین حرارت:
- برای تولید انرژی حرارتی از منابع انرژی تجدیدپذیر استفاده می شود که نیازی به پرداخت قبض آب و برق ندارند. در این صورت استفاده کامل یا جزئی از آنها امکان پذیر است.
- هزینه چیدمان این سیستم ها باید کاملا قابل قبول باشد و از هزینه خود ساختمان گرمایشی بیشتر نباشد.
دلایل رایج تغییر به گرمایش جایگزین
دلیل اصلی استفاده از منابع جایگزین گرمایش برای یک خانه خصوصی، افزایش منظم قیمت بسیاری از انواع حامل های انرژی است. اینها عبارتند از گاز، زغال سنگ طبیعی، برق و انواع دیگر.
امروزه بیشتر از خطوط لوله گاز برای گرم کردن یک خانه خصوصی استفاده می شود. هزینه چنین گرمایشی قابل قبول ترین است، اما به طور مداوم در حال افزایش است. از آنجایی که گاز یک منبع انرژی است که دیر یا زود تمام می شود، روند افزایشی قیمت ها ادامه خواهد داشت. در چنین شرایطی، گرمایش جایگزین را می توان نه تنها از نظر اقتصادی سودآور، بلکه مترقی نیز نامید، زیرا از منابع تجدیدپذیر به عنوان منابع گرما استفاده می شود. در نتیجه چوب و منابع فسیلی تجدید ناپذیر مصرف نمی شود.
انواع گرمایش جایگزین، مزایا و معایب آنها
انرژی باد، انرژی خورشیدی، گرمای روده های زمین، زباله های انسانی و زباله های صنعتی به عنوان منابع جایگزین استفاده می شود. همچنین مهم است که استفاده از این منابع منجر به آلودگی محیط زیست نشود، زیرا طبیعی و دوستدار محیط زیست هستند.
مزایای اصلی سوخت های زیست محیطی صرفه جویی قابل توجه، حفظ محیط زیست و منابع فسیلی است. تنها نقطه ضعف منابع جایگزین، سرمایه گذاری قابل توجه سرمایه در مرحله اولیه است. با این حال، پس از 4-7 سال، چنین سیستم هایی به طور کامل جواب می دهند و بدون هیچ گونه سرمایه گذاری مالی از طرف مالک، انرژی حرارتی را در اختیار مالک قرار می دهند.
گرمای خورشیدی
سیستم های خورشیدی برای گرمایش خانه به دو صورت قابل استفاده هستند:
- تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکیکه برای بهره برداری از تجهیزات گرمایشی استفاده می شود.
- استفاده از انرژی خورشیدیبرای گرم کردن حامل حرارتی مایع که در اثر کارکرد پمپ یا به صورت طبیعی به گردش در می آید و از رادیاتورهای گرمایشی یا کنوکتورها عبور می کند.
مهم! با استفاده از کلکتور خورشیدی، می توانید ساده ترین جایگزین گرمایش خانه را با دستان خود بسازید. علاوه بر کلکتور، به پمپ گردش خون و باتری نیاز خواهید داشت.
عیب اصلی سیستم های خورشیدی این است که در هر منطقه ای روزهای ابری وجود دارد که سیستم بی اثر خواهد بود. از آنجایی که در شب نور خورشید وجود ندارد، سیستم های خورشیدی برای کارکرد شبانه روزی مناسب نیستند.
گزینه هایی برای اجرای گرمایش خانه با استفاده از انرژی خورشیدی:
- برای گرمایش شبانه روزی گرداورنده خورشیدیبه موازات بخاری برقی کار می کند. برای کنترل دمای مایع خنک کننده از سنسورهای مخصوص استفاده می شود. هنگامی که دمای گرمایش از کلکتور خورشیدی به مقدار حداقل تنظیم شده کاهش می یابد، عناصر گرمایش روشن می شوند.
- کلکتور و اینورتر خورشیدیهمراه با باتری با ظرفیت بالا استفاده می شود. در شب و در یک روز ابری، این باتری منبع انرژی خواهد بود. عیب این گزینه این است که عمر باتری پنج سال است و هزینه خرید محصولات جدید برابر با قبض پنج ساله برق است.
- گزینه ای دیگر - باتری های خورشیدی با اینورتر و کنترلر،که همراه با هر بخاری برقی کار می کنند.
انرژی باد
یکی از گزینه های گرمایش جایگزین کلبه استفاده از انرژی باد است. در فروش می توانید تجهیزات آماده برای تنظیم سیستم پیدا کنید. هزینه آن کاملا قابل قبول است. با این حال، از آنجایی که این تجهیزات برای مصارف صنعتی در نظر گرفته شده است، ابعاد پروانه چشمگیر است. برای مثال، یک ژنراتور بادی 4 کیلوواتی ممکن است دارای پروانه 10 متری باشد.
مهم! راه‌های جایگزین برای گرم کردن خانه با استفاده از توربین‌های بادی برای مناطقی با هوای باد ثابت مناسب است. اینها سرزمین هایی در منطقه استپ و سکونتگاه هایی در ساحل دریا هستند.
توربین های بادی همان مشکلات استفاده از سیستم های خورشیدی را دارند. یکی، اگر در دومی انرژی خورشیدی به طور مستقیم برای گرمایش استفاده شود، پس هنگام استفاده از نیروی باد، همه چیز بسیار پیچیده تر است. در این حالت انرژی مکانیکی حاصل از چرخش پره های آسیاب بادی باید به انرژی الکتریکی تبدیل شود. تنها در این صورت می توان خانه را گرم کرد. همه اینها منجر به کاهش راندمان سیستم گرمایش می شود.
انرژی حرارتی زمین
برای استفاده از انرژی زمین گرمایی به پمپ های حرارتی مخصوص نیاز دارید. آنها گرمایی را که از آب های زیرزمینی، زمین و هوای اطراف ساطع می شود، تبدیل می کنند. در این حالت دمای محیط مورد استفاده باید بالای صفر باشد.
اصل عملکرد سیستم بر اساس جمع آوری گرما توسط پمپ های حرارتی، تبدیل آن و انتقال آن به مدار گرمایش است. پمپ دارای سه مدار بسته است:
- خارجی از منبع گرما می گیرد (محلول نمکی یا ضد یخ در این مدار گردش می کند).
- مدار داخلی با فریون یا مبرد دیگر پر شده است.
- مایع خنک کننده در مدار سوم گرمایش گردش می کند.
اگر ساده ترین نسخه پمپ حرارتی را بسازید، می توان چنین گرمایش جایگزین یک خانه خصوصی را با دستان خود انجام داد. بسته به نوع منبع حرارتی مورد استفاده و نوع حامل گرما پمپ های حرارتی مختلف استفاده می شود:
- آب-آب؛
- هوا به هوا؛
- آب زیرزمینی؛
- آب-هوا
مهم! در اجرای گرمایش هوای خانه از پمپ های آب به هوا و هوا به هوا استفاده می شود. و پمپ های حرارتی زمین به آب و آب به آب در سیستم های گرمایش خانه با حامل های حرارتی مایع استفاده می شود.
از نظر اقتصادی سودمندترین پمپ آب به آب است. این سیستم ها برای خانه هایی که در نزدیکی آنها مخازن غیر یخبندان وجود دارد مناسب هستند. خطوط لوله جذب گرما در آنها گذاشته شده است. از یک متر چنین لوله ای 30 وات انرژی حرارتی به دست می آید. طول خط لوله با توجه به مساحت خانه گرم شده و نیاز به انرژی حرارتی تعیین می شود.
پمپ هایی که از گرمای هوا استفاده می کنند نمی توانند به طور کامل جایگزین سیستم های گرمایش سنتی در آب و هوای سرد شوند. پمپ های حرارتی که گرما را از زمین دریافت می کنند گران قیمت محسوب می شوند. این سیستم ها بهتر است در ترکیب با کف های آب گرم استفاده شوند. نقطه ضعف چنین پمپ های حرارتی طول قابل توجه خط لوله است که گرما را جمع آوری می کند، حفاری گران قیمت و عملیات خاکی، و همچنین نیاز به تجهیز یک میدان زمین گرمایی منطقه بزرگ است.
دیگ سوخت زیستی
دیگ سوخت زیستی از ضایعات کشاورزی (پوسته، پوسته)، محصولات نجاری (خاک اره، خرده چوب) استفاده می کند. آنها دانه های متراکمی به نام گلوله می سازند. آنها هستند که در دیگ ها می سوزند. گلوله ها بیشتر از چوب می سوزند و گرمای بیشتری ایجاد می کنند. علاوه بر گلوله، بریکت های بزرگ نیز از ضایعات گیاهی ساخته می شوند. بریکت ها 2 تا 4 برابر حرارت بیشتری می دهند.
بیوگاز برای استفاده در دیگ های گاز مناسب است. این محصول از ضایعات آلی پوسیده است. برای به دست آوردن بیوگاز، لازم است یک مخزن بزرگ برای دفع زباله ها ساخته شود و همچنین یک کارخانه اختلاط فراهم شود. فرآیند پوسیدگی و تولید گاز با مشارکت باکتری ها و هوا اتفاق می افتد. مواد زائد از طریق یک خط لوله مخصوص جمع آوری و تخلیه می شود. به علاوه برای جمع آوری گاز، نظافت و انتقال آن به سیستم گرمایشی به دستگاه های مختلفی نیاز خواهید داشت.
سایر سیستم های جایگزین غیر گازی
دیگ هیدروژنی منبع جایگزین انرژی حرارتی است که سازگار با محیط زیست است. اصل کار بر اساس واکنش متقابل مولکول های اکسیژن و هیدروژن است. در نتیجه این فعل و انفعال، مقدار زیادی گرما آزاد می شود. با این حال، برای عملکرد این نوع گرمایش، رعایت دقیق اقدامات احتیاطی مهم است.
عیب اصلی چنین دستگاهی هزینه بالای تجهیزات مورد استفاده است. تنها راه صرفه جویی در هزینه را می توان گزینه تجهیزات خود ساخت در نظر گرفت. برای کارکرد، سیستم باید به طور دائم به منبع تغذیه و آب متصل باشد. شما همچنین به یک مشعل هیدروژنی، خود دیگ، کاتالیزورها و یک ژنراتور هیدروژنی نیاز دارید. گرمایی که در نتیجه یک واکنش شیمیایی تولید می شود به یک مبدل حرارتی وارد می شود. در نتیجه نصب، زباله تولید می شود - آب معمولی.
چه سیستم های جایگزینی را می توان در یک ساختمان آپارتمان استفاده کرد
گرمایش جایگزین آپارتمان در ساختمان آپارتمانی با استفاده از باتری خورشیدی با اینورتر و کنترلر اجرا می شود که به صورت موازی به پریز متصل شده و به همراه هر نوع بخاری برقی استفاده می شود. اجرای چنین طرحی برای صرفه جویی در برق در یک آپارتمان با دستان خود آسان است.
یک متر دیسکی مکانیکی باید در خانه نصب شود که در هوای صاف، برق را در جهت مخالف به عقب برگرداند، زمانی که سلول‌های فتوولتائیک برق بسیار بیشتری نسبت به هزینه گرمایش تولید می‌کنند. دستگاه های اندازه گیری الکترونیکی مناسب نیستند، زیرا به جهت معکوس جریان حساس نیستند. هنگام باز کردن کیلووات در جهت مخالف، صرفه جویی قابل توجهی حاصل می شود.
