Co to jest ogrzewanie alternatywne? Jak to się dzieje, co może służyć jako źródło energii cieplnej? Czy można własnymi rękami zainstalować alternatywne ogrzewanie prywatnego domu?
Spróbujmy to rozgryźć.
Co to jest
Pod tą nazwą w prasie oznacza to tradycyjnie wszystkie sposoby ogrzewania mieszkań, których nie używano dwadzieścia czy trzydzieści lat temu. Źródła ciepła geotermalnego, foliowe ogrzewanie podłogowe, biopaliwa i promienniki podczerwieni są wrzucane do wspólnego stosu.
W ramach artykułu pozwolimy sobie jednak na znacznie węższą interpretację tego terminu.
Interesuje nas alternatywne ogrzewanie domu, które:
- Wykorzystuje odnawialne źródła energii cieplnej jako ciepło, za które nie trzeba płacić sprzedawcom odpowiednich usług lub towarów. Alternatywnie przynajmniej część energii cieplnej jest pobierana ze źródeł odnawialnych.
- Może być wdrożony przy rozsądnych kosztach. Przynajmniej - nieporównywalny z kosztem samego domu.
Dlaczego jest to potrzebne
Powód, dla którego zwracają uwagę alternatywne systemy ogrzewania prywatnego domu, jest prosty i zrozumiały: rosnące ceny energii i odpowiednio energii elektrycznej. Solarium, gaz, węgiel stale drożeją.
Przydatne: główny gaz jest teraz tańszy niż inne rodzaje ogrzewania. Ale nadal rośnie cena. Jego zasoby są ograniczone, więc trend będzie się utrzymywał i nasilał w kolejnych latach.
Cóż… nie uważaj autora za idealistę, ale i tak barbarzyństwem jest spalanie paliw kopalnych lub drzew, aby ogrzać małą przestrzeń wewnętrzną swojego domu. W tym sensie alternatywne rodzaje ogrzewania są nie tylko opłacalne. Są progresywne.
Opcje implementacji
systemy słoneczne
Energia słoneczna jest wykorzystywana do ogrzewania domów na dwa sposoby:
- Przekształcając się w energię elektryczną, która może być następnie wykorzystana do obsługi grzejników.
- W przypadku bezpośredniego podgrzewania chłodziwa, obieg naturalny lub pompa obiegowa jest napędzana przez grzejniki lub konwektory.
Najprostszą alternatywą do samodzielnego ogrzewania jest dokładnie (często domowe), pompa obiegowa i grzejnik w domu.
Specyfika systemów słonecznych jest oczywista: słoneczne dni, nawet na Krymie czy w Azji Środkowej, są nadal zastępowane przez pochmurne. Nikt też nie odwołał nocy. Jeśli tak, to nie nadają się jako stałe źródła ciepła.
Jakie są możliwe opcje wdrożenia?
- pracuje równolegle z grzałką elektryczną. Temperatura płynu chłodzącego jest kontrolowana przez czujniki; gdy spadnie poniżej pewnego poziomu przy pochmurnej pogodzie, grzejniki są ogrzewane.
- jest dostarczany nie tylko ze sterownikiem i falownikiem generującym napięcie sieciowe +12 lub +24 V DC, ale także z akumulatorem o dużej pojemności.
W ciągu dnia panele słoneczne gromadzą energię w bateriach; Baterie służą jako źródło zasilania w nocy lub w pochmurne dni. Dzięki odpowiedniej powierzchni fotokomórek i pojemności akumulatorów możliwa jest realizacja systemu całkowicie autonomicznego energetycznie.
Ale tutaj czeka nas niemiła niespodzianka: ogranicza nas poziom dostępnych technologii magazynowania energii elektrycznej. Najlepsze przykłady akumulatorów będą żyć w takim systemie nie dłużej niż pięć lat, a koszt ich wymiany będzie dość porównywalny z kosztem energii elektrycznej kupowanej w tym okresie od firm energetycznych. - Wreszcie, najprostsze rozwiązanie oszczędzające energię elektryczną (i ciepło) można łatwo wdrożyć ręcznie.
Alternatywnym ogrzewaniem mieszkania lub prywatnego domu (a ściślej mówiąc zaopatrzeniem w energię) jest w tym przypadku panel słoneczny ze sterownikiem i falownikiem, który jest podłączony równolegle do dowolnego gniazdka, oraz grzałki elektryczne dowolnego typu.
Nuance: potrzebujesz mechanicznego licznika dysków. Elektroniczne nie są w stanie zarejestrować odwrotnego kierunku prądu. W słoneczną pogodę, kiedy ogniwa fotowoltaiczne generują więcej energii elektrycznej niż zużywasz na ogrzewanie, licznik po prostu odlicza kilowatogodziny w przeciwnym kierunku. Oszczędności są więcej niż namacalne.
Energia wiatrowa
Do produkcji energii cieplnej można również wykorzystać energię generowaną przez wiatrak.. Produkty przemysłowe są sprzedawane luzem i kosztują całkiem rozsądne pieniądze.
Jedyną oczywistą cechą tego rozwiązania jest duży rozmiar wirnika. W generatorze wiatrowym o mocy 4 kilowatów osiąga dziesięć metrów.
Wszystkie problemy związane z gromadzeniem energii elektrycznej do ogrzewania, typowe dla systemów solarnych, w pełni dotyczą turbin wiatrowych.
- Oczywiste jest, że alternatywne ogrzewanie domu wiejskiego za pomocą energii wiatrowej może być realizowane tylko w tych regionach, które charakteryzują się stałymi umiarkowanymi wiatrami - przede wszystkim na stepach i na wybrzeżach.
- Ponadto, jeśli kolektor może wykorzystać energię słoneczną bezpośrednio do podgrzania chłodziwa, wówczas nieunikniona jest tutaj przemiana energii mechanicznej wirowania wiatraka na energię elektryczną, a dopiero potem na ogrzewanie powietrza w pomieszczeniu. Co, jak można się domyślać, oznacza spadek wydajności systemu.
Pompy ciepła
Wreszcie najbardziej wszechstronną alternatywą dla centralnego ogrzewania są pompy ciepła.. Zasada działania wszystkich tego typu urządzeń jest taka sama: przenoszenie energii cieplnej ze źródła o niskim potencjale do domu. Mówiąc najprościej, pompa pobiera ciepło z zimnego obiektu i oddaje je gorącemu.
Tak działają pompy ciepła wszystkich typów. Różnica między nimi polega na źródle ciepła niskiej jakości.
Wszystkie pompy ciepła oparte są na tym samym prostym systemie, który można zobaczyć po demontażu dowolnej lodówki: kompresor, wymiennik ciepła i parownik. Jednak konkretna implementacja może się znacznie różnić, co powoduje duże zróżnicowanie kosztów rozwiązania.
woda gruntowa
Pompy ciepła ziemia-woda są najbardziej wszechstronnymi alternatywnymi źródłami ogrzewania dla domu wiejskiego pod względem strefy klimatycznej. Zasada ich działania opiera się na fakcie, że nawet w obszarach wiecznej zmarzliny na głębokości kilkudziesięciu metrów temperatura gleby utrzymuje się stale powyżej zera.
W związku z tym wymienniki ciepła odbierające ciepło z gruntu to sondy zanurzone w studniach. Długość autostrad wynosi kilkadziesiąt metrów; oprócz wysokich kosztów samej pompy ciepła imponująca jest cena jej instalacji.
Koszt wiercenia jednego odwiertu szacuje się na 1500 - 2000 rubli za metr bieżący; Trwa wiercenie kilku studni. Ale trzeba jeszcze zamontować samą pompę i zanurzyć sondy...
Jednak instalacja pompy ciepła ziemia-woda z kolektorem poziomym jest nieco tańsza. Wymienniki ciepła są zakopane w wykopach poniżej poziomu zamarzania. Minusem tego rozwiązania jest duża powierzchnia wymagana do zainstalowania pompy.
Powstałe ciepło wykorzystywane jest do podgrzewania wody, która jest wykorzystywana na potrzeby gospodarstw domowych oraz do przekazywania ciepła do urządzeń grzewczych.
woda woda
Jeśli w Twojej okolicy płyną wody gruntowe na płytkiej głębokości, koszt realizacji projektu drastycznie się zmniejszy.
O wiele łatwiej jest nam odebrać potrzebne nam ciepło z bieżącej wody:
- Możesz sobie poradzić z jedną sondą zanurzeniowego wymiennika ciepła;
- Głębokość wiercenia można ograniczyć do 10-15 metrów.
Powietrze do wody
W pompie ciepła powietrze/woda źródłem ciepła jest powietrze zewnętrzne. Wymiennik ciepła - grzejnik o imponującej powierzchni żeber; jest wdmuchiwany przez wentylator o niskiej prędkości.
Takie pompy mają znacznie bardziej demokratyczny koszt w porównaniu z poprzednimi i są znacznie tańsze w instalacji. Jednak gdy temperatura na zewnątrz spada, drastycznie spada również ich wydajność: trudniej jest odebrać energię cieplną z zimnego powietrza.
Parametr COP to stosunek zużycia do mocy cieplnej. Możesz zobaczyć, jak zmienia się w temperaturach od +7 do -15.
Powietrze do powietrza
Na koniec wymieniając alternatywne źródła ogrzewania w domu, nie można nie wspomnieć o absolutnym mistrzu pod względem taniości projektu – pompie ciepła powietrze-powietrze. Najprostszym przykładem takiego urządzenia jest konwencjonalny system split w trybie ogrzewania.
Ze względu na to, że energia elektryczna nie jest zużywana na ogrzewanie powietrza, a na pracę kompresora pompującego ciepło z ulicy, ogrzewanie klimatyzatorem jest znacznie bardziej ekonomiczne niż konwencjonalny grzejnik.
W najlepszych przykładach klimatyzatorów inwerterowych (stosujących odwrotną konwersję AC na DC i odwrotnie do zmiany prędkości sprężarki) na każdy kilowat zużytej energii elektrycznej do domu pompowane jest 5 kW ciepła.
Inwertery porządnego producenta kosztują z instalacją nawet tysiąc dolarów i są w stanie pracować w temperaturach zewnętrznych do -25C.
Klimatyzator inwerterowy to idealne rozwiązanie dla klimatu umiarkowanego.
Wniosek
Oczywiście nie wymieniliśmy wszystkich alternatywnych metod ogrzewania. Być może możesz wydobyć dodatkowe przydatne informacje z wideo na końcu artykułu. Ciepłe zimy!
